ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA DISEÑO DE UNA RED WAN DE DATOS, TELEFONÍA IP Y PÁGINA DE SERVICIOS DE INTRANET PARA LA DISTRIBUIDORA FARMACÉUTICA CUENCA YÉPEZ TOMO I PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES FERNANDO XAVIER ERRÁEZ TITUANA [email protected] FERNANDO PATRICIO PUPIALES LEÓN [email protected] DIRECTOR: ING. PABLO HIDALGO [email protected] Quito, Octubre 2008 i CONTENIDO Pág. RESUMEN xv PRESENTACIÓN xvii CAPÍTULO I FUNDAMENTOS DE REDES DE DATOS, TELEFONÍA IP Y DISEÑO WEB Y SITUACIÓN ACTUAL DE LA DISTRIBUIDORA FARMACÉUTICA CUENCA YÉPEZ 1.1 REDES DE DATOS 1 1.1.1 COMPONENTES BÁSICOS 1 1.1.1.1 Servidor 2 1.1.1.2 Estación de Trabajo 2 1.1.1.3 Tarjeta o Placas de Interfaz de Red 2 1.1.1.4 Cableado Estructurado 2 1.1.1.5 Recursos y Periféricos Compartidos 2 1.1.2 TIPOS DE REDES 3 1.1.2.1 Redes LAN 3 1.1.2.1.1 Características de las Redes LAN 3 1.1.2.2 Redes WAN 4 1.1.2.2.1 Características de las Redes WAN 4 1.1.2.3 Redes Internas – Externas 5 1.1.3 PROTOCOLOS 6 1.1.3.1 Protocolos TCP/IP 6 1.1.3.2 Protocolo PPP (Point to Point Protocol) 7 1.2 REDES BASADAS EN LINUX 8 1.2.1 BREVE HISTORIA DE LINUX 8 1.2.1.1 Etimología 8 1.2.1.2 Historia 9 1.2.1.3 Diferencias entre Linux y otros sistemas operativos 9 1.2.2 ADMINISTRACIÓN DE REDES SOBRE LINUX 10 1.2.2.1 La importancia de una administración adecuada 10 ii 1.3 TELEFONÍA IP 11 1.3.1 CARACTERÍSTICAS DE LA TELEFONÍA IP 11 1.3.2 ESTÁNDAR H.323 12 1.3.2.1 Descripción del Estándar H.323 13 1.3.2.2 Estructura del Estándar H.323 14 1.3.2.2.1 Componentes de H.323 16 1.3.2.2.2 Señalización H.323 20 1.3.2.2.3 Calidad de Servicio QoS 20 1.3.2.3 Aplicaciones y Funcionalidad 23 1.3.3 PROTOCOLO SIP 23 1.3.3.1 Elementos de una red SIP 24 1.3.3.2 Componentes 25 1.3.3.3 Arquitectura SIP 25 1.3.3.4 Funciones de SIP 26 1.3.3.5 Métodos o Solicitudes SIP 27 1.3.3.6 Códigos de Respuesta 27 1.3.3.7 Proceso de Registro 28 1.3.3.8 Establecimiento de Sesión 28 1.3.3.9 Terminación y Cancelación de Sesión 29 1.3.3.10 SIP vs H.323 29 1.3.4 COMPARACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE TELEFONÍA IP 30 1.4 DISEÑO DE PÁGINAS WEB 30 1.4.1 CONCEPTOS BÁSICOS 30 1.4.2 PROGRAMACIÓN WEB 31 1.4.3 PESO DE LAS PÁGINAS E IMÁGENES 31 1.4.4 CONSISTENCIA 32 1.4.5 SOFTWARE DE DISEÑO 32 1.4.5.1 HTML 32 1.4.5.2 Dream Weaver MX 33 1.4.5.3 PHP 33 1.4.5.4 Java 34 1.4.5.5 JavaScript 34 1.4.5.6 CSS 35 iii 1.4.5.7 Flash MX 2004 35 1.4.5.8 Fireworks 36 1.5 DISTRIBUIDORA FARMACÉUTICA CUENCA YÉPEZ 36 1.5.1 EL NEGOCIO FARMACÉUTICO 37 1.5.2 ANTECEDENTES DE LA DISTRIBUIDORA FARMACÉUTICA CUENCA YÉPEZ (CY) 40 1.5.3 DISPONIBILIDAD DE RECURSOS 42 1.5.4 RED ACTUAL DE LA EMPRESA 44 CAPÍTULO II ALTERNATIVAS EN TECNOLOGÍAS WAN Y DE TELEFONÍA IP 2.1 SELECCIÓN DE LA RED A IMPLEMENTARSE 47 2.1.1 DISEÑO WAN 48 2.1.2 PASOS PARA EL DISEÑO WAN 48 2.1.3 CÓMO IDENTIFICAR Y SELECCIONAR LAS CAPACIDADES DE NETWORKING 51 2.1.4 MODELO DE DISEÑO DE TRES CAPAS 52 2.1.5 OTROS MODELOS CON DISEÑO DE CAPA 54 2.1.6 OTRAS CONSIDERACIONES SOBRE EL DISEÑO WAN 55 2.1.7 TECNOLOGÍAS WAN 56 2.1.7.1 Enlaces de Microonda 56 2.1.7.2 Líneas Conmutadas o Líneas DIAL-UP 57 2.1.7.3 Líneas Dedicadas o Leased Lines 57 2.1.7.3.1 Líneas Dedicadas Analógicas 58 2.1.7.3.2 Líneas Dedicadas Digitales 58 2.1.7.4 Línea RDSI (ISDN) 58 2.1.7.5 Fibra Óptica 61 2.1.7.6 Canales TDM (Clear Channel) 61 2.1.7.7 Canales Frame Relay 62 2.1.7.8 ATM (Modo de Transferencia Asincrónico) 63 2.1.7.9 MPLS (Multiprotocol Label Switching) 64 2.1.8 SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA WAN A APLICARSE 66 iv 2.2 DESCRIPCIÓN DE LAS DIFERENTES TECNOLOGÍAS DE TELEFONÍA IP 68 2.2.1 TIPOS DE TECNOLOGÍA 69 2.2.1.1 3COM 69 2.2.1.2 CISCO 71 2.2.1.3 ALCATEL – LUCENT 72 2.2.1.4 Software Libre: Openwengo y Asterisk 72 2.2.2 SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE TELEFONÍA IP A APLICARSE 73 2.3 TECNOLOGÍA ASTERISK 74 2.3.1 BENEFICIOS DE ASTERISK 75 2.3.2 ARQUITECTURA DE ASTERISK 77 2.3.2.1 Canales 78 2.3.2.2 Codecs y Conversores de CODEC 79 2.3.2.3 Protocolos 80 2.3.2.3.1 Protocolo IAX 81 2.3.2.3.2 Protocolo MGCP 82 2.3.2.4 Aplicaciones 82 2.3.2.5 Organización del Sistema de Archivos 83 2.3.3 ESCENARIOS DE USO DE ASTERISK 86 2.3.3.1 Visión General 86 2.3.3.1.1 Correo de voz 87 2.3.3.1.2 Sistema de mensajería unificada 87 2.3.3.1.3 Distribuidor automático de llamadas (ACD) y fila de atención de llamadas 87 2.3.3.1.4 Servidor de música en espera 87 2.3.3.1.5 Discado automático 88 2.3.3.1.6 Sala de Conferencia 88 2.3.3.2 Telefonía Usando el Modelo de Soft-Switches 88 2.3.3.3 Telefonía a la Manera de Asterisk 89 2.3.3.4 El Clásico PABX 1x1 90 2.3.3.5 Incrementando el PABX mediante un Multiplexor 90 2.3.3.6 Intercomunicación de Filiales con Casa Matriz 91 v 2.3.3.7 Sistema de Respuesta de Voz Interactiva (IVR) 93 2.4 FUNCIONAMIENTO DE LA VOZ SOBRE IP 94 2.4.1 REQUERIMIENTOS DE UNA RED PARA SOPORTAR VoIP 94 2.4.1.1 Ancho de Banda 94 2.4.1.2 Retardo 95 2.4.1.3 Reserva de Recursos 95 2.4.1.4 Señalización 95 2.4.1.5 Interoperabilidad 96 2.4.2 VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA DE VOZ SOBRE IP 96 2.4.3 ALGORITMOS DE CODIFICACIÓN VOCAL 96 2.4.3.1 Codificadores de Forma de Onda 97 2.4.3.2 Codificadores basados en un Modelo de Voz 97 2.4.3.3 Codificadores Híbridos 98 2.4.4 RECOMENDACIONES DE CODIFICADORES DE AUDIO 98 2.4.4.1 Recomendación G.711 UIT-T 98 2.4.4.2 Recomendación G.726 UIT-T 98 2.4.4.3 Recomendación G.728 UIT-T 99 2.4.4.4 Recomendación G.729 UIT-T 99 2.4.4.5 Recomendación G.723.1 UIT-T 99 2.4.4.6 GSM (Global System Mobile) 100 2.4.4.7 Speex 100 2.5 SELECCIÓN DEL LENGUAJE DE DISEÑO PARA LA PÁGINA WEB 101 2.5.1 MANEJO DE LA BASE DE DATOS 101 2.5.2 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA PÁGINA WEB A DISEÑARSE 102 2.5.2.1 Diseño Básico 102 2.5.2.2 Uso de Frames 102 2.5.2.3 Gráfica Personalizada 103 2.5.2.4 Página Web Interactiva 103 vi CAPÍTULO III DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DE LA RED 3.1 DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DE LA RED WAN 106 3.1.1 DIMENSIONAMIENTO DE LA RED WAN 106 3.1.2 PROPUESTA DE ESQUEMA DE RED WAN 117 3.2 CONFIGURACIÓN DE LA TELEFONÍA IP 117 3.2.1 REQUISITOS TÉCNICOS DEL SISTEMA 119 3.2.2 INSTALACIÓN 119 3.2.2.1 Instalación de librerías dependientes 119 3.2.2.2 Arranque del servidor Asterisk 120 3.2.2.3 Conexión al CLI 121 3.2.2.4 CLI 122 3.2.2.5 Detención desde el CLI 122 3.2.2.6 Verbose 123 3.2.2.7 Debug 123 3.2.3 TERMINOLOGÍA BÁSICA PARA EL MANEJO DE ASTERISK 123 3.2.4 CONFIGURACIÓN DE LA CENTRAL ASTERISK 124 3.2.5 VoIP 125 3.2.5.1 Configuración para Canales de VoIP: SIP o IAX 125 3.2.5.1.1 Sección General 126 3.2.5.1.2 Clientes y Servidores 127 3.2.5.1.3 Declaración de Clientes 128 3.2.5.1.4 Verificación de la configuración mediante CLI 129 3.2.6 DIALPLAN 130 3.2.6.1 Introducción al Dialplan o Plan de Numeración 130 3.2.6.2 Flujo en el Dialplan 130 3.2.6.3 Aplicaciones en el Dialplan 131 3.2.6.3.1 Aplicaciones Generales 132 3.2.6.3.2 Gestión de Llamadas 132 3.2.6.3.3 Control de Flujo 132 3.2.6.3.4 Reproducción de Sonidos 133 3.2.6.4 Dial 133 vii 3.2.6.4.1 Identificadores en base a tecnología 134 3.2.6.5 Patrones de Coincidencia 134 3.2.6.6 Variables 135 3.2.6.6.1 Asignación de Variables 136 3.2.6.6.2 Variables de Canal Definidas Automáticamente 136 3.2.7 APLICACIÓN PARA LA FARMACÉUTICA 136 3.2.8 TELEFONÍA TRADICIONAL 138 3.2.8.1 Telefonía Tradicional y su Interacción con la Plataforma Asterisk 138 3.2.8.2 PBX con Asterisk 140 3.2.8.2.1 Transferencias 140 3.2.8.2.2 Música en Espera 141 3.2.8.2.3 Callparking 142 3.2.8.2.4 Callpickup 142 3.2.8.2.5 IVR (Interactive Voice Response) 143 3.2.8.2.6 Voicemail 144 3.2.8.2.7 Integración 148 3.2.9 SOFTPHONES 149 3.2.9.1 Ekiga 149 3.2.9.2 X-Lite 150 3.2.9.3 Kiax 151 3.2.9.4 Twinkle 151 3.2.9.5 Linphone 152 3.3 DISEÑO DE LA PÁGINA DE INTERNET 153 3.3.1 DETALLE DE LA PÁGINA 154 3.3.1.1 Parte Superior 155 3.3.1.2 Parte Inferior 156 3.3.1.2.1 Primera columna 156 3.3.1.2.2 Segunda columna 158 3.3.1.2.3 Tercera columna 163 CAPÍTULO IV ANÁLISIS DE COSTOS viii 4.1 PROPUESTAS DE PROVEEDORES DE SERVICIOS 167 4.1.1 COSTO DE LOS ENLACES Y EQUIPOS DE CONECTIVIDAD WAN 167 4.1.1.1 ECUAONLINE S.A. 168 4.1.1.2 PUNTO NET 170 4.1.1.3 TELEFÓNICA – MOVISTAR 172 4.1.1.4 TELCONET 173 4.1.2 PROPUESTAS DE PROVEEDORES DE SERVICIOS DE VoIP 176 4.1.2.1 ONLINEECUADOR 176 4.1.2.2 Palo Santo 177 4.1.2.3 CISCO 178 4.1.2.4 3COM 178 4.1.2.4 Digium 178 4.1.2.5 Diseño Propuesto 179 4.1.3 PROPUESTAS DE PROVEEDORES DE SERVICIOS WEB 180 4.1.3.1 Punto Ecuador 180 4.1.3.2 TELCONET 180 4.1.3.3 Diseño propuesto 182 4.2 COSTO TOTAL 183 4.2.1 ANÁLISIS DEL PROYECTO CON RESPECTO A LA EMPRESA 183 4.3 FACTIBILIDAD 186 4.3.1 FACTIBILIDAD TÉCNICA 186 4.3.2 FACTIBILIDAD OPERACIONAL 187 4.3.3 FACTIBILIDAD ECONÓMICA 188 CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 CONCLUSIONES 191 5.2 RECOMENDACIONES 194 ix REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 198 ANEXOS A DETERMINACIÓN DE TRÁFICO DE LLAMADAS B ARCHIVOS DE CONFIGURACIÓN DE ASTERISK C INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE X-LITE D INSTALACIÓN DE PROGRAMAS MySQL, APACHE, PHP y ODBC E CÓDIGO FUENTE DE LA PÁGINA WEB F CISCO UNITY PBX AND T1 IP MEDIA GATEWAY G 3COM® VCX™ CONNECT 200 IP COMMUNICATIONS PLATFORM H 3COM® ASTERISK IP COMMUNICATIONS PLATFORM