Ciencia y Técnica Admistrativa

Research article

Análisis y optimización de la red corporativa de la universidad cooperativa de Colombia

Analysis and optimization of the corporate network of the cooperative university of Colombia

Duran Charris, Luis

Departamento economía solidaria, Universidad Cooperativa de Colombia,
Santa Marta, Magdalena, Colombia

luis.duran@campusucc.edu.co

Resumen

El proyecto presenta el análisis de la red corporativa de la universidad cooperativa de Colombia, sede santa marta en términos de rendimiento teniendo en cuenta parámetros como: pérdida de paquetes, retardo, y variación del retardo, hecho que se traducirá en mejores resultados para la empresa. para el análisis de la red de datos se utilizó el software de uso libre Wireshark. el estudio fue cuantitativo de tipo descriptivo, y analítico en una muestra de ocho días de captura de datos. el tráfico de la red fue monitoreado a nivel de las capas 2 y 4 del modelo OSI. el desempeño de la red se caracterizó mediante los parámetros pérdida de paquetes, retardo y variación del retardo. El estudio evidenció que la red corporativa bajo la estructura actual tiene un comportamiento dentro de los estándares recomendados, pese a estar congestionada con unos picos altos de tráfico en periodos del día, generando una pérdida de paquetes general del 0.74 % y un retardo promedio de 9.57 ms. finalmente se determina que un monitoreo continuo del tráfico de datos permite realizar una evaluación apropiada del comportamiento de la red en tiempo real y tomar decisiones sobre la misma.

Abstract

The project presents the analysis of the corporate network of the cooperative university of Colombia, Santa Marta headquarters in terms of performance, taking into account parameters such as: packet loss, delay, and delay variation, a fact that will translate into better results for the company. The free-to-use software Wireshark was used for the analysis of the data network. The study was quantitative, descriptive, and analytical in a sample of eight days of data capture. network traffic was monitored at layers 2 and 4 of the OSI model. network performance was characterized by packet loss, delay and delay variation parameters. The study showed that the corporate network under the current structure has a behavior within the recommended standards, despite being congested with high traffic peaks in periods of the day, generating a general packet loss of 0.74% and an average delay of 9.57 ms. Finally, it is determined that a continuous monitoring of data traffic allows an appropriate evaluation of the behavior of the network in real time and to make decisions about it.

Palabras Clave:

Calidad de Servicios, Delay, Jitter

Keyword:

Quality of Service , Delay, Jitter

Introducción

En la actualidad para cualquier empresa, reducir costos y realizar procesos más eficientes son metas que tienen que alcanzarse si se quiere permanecer a lo largo del tiempo como una empresa líder, estable y confiable, en especial en una economía global, dinámica y competitiva, que demanda brindar servicios de calidad a la comunidad académica y estar a la vanguardia tecnológica, permitiendo interactuar con contenidos más dinámicos a través de la red de datos. En contexto, para cisco (2003), la calidad del servicio hace referencia a la capacidad de una red de datos para proporcionar mejores servicios al tráfico en diversas tecnologías o aplicaciones. Y una mala planificación y control de los procesos pueden ocasionar congestión y generar una percepción negativa a los usuarios.

Garantizar una operación efectiva para la empresa y emprender acciones de mejoramiento permite ejecutar acciones y tomar decisiones en la dirección correcta. Por tanto, cuanto más eficientes sean las operaciones, mayor rendimiento se obtendrá. Por consiguiente, es sumamente necesario que toda red de datos corporativa sea analizada en términos de rendimiento, teniendo en cuenta parámetros como el Delay, el Jitter, y la pérdida de paquetes, donde la minimización de estos valores se traducirá en mejores resultados para la empresa. Ante esta situación, es necesario optimizar la red de datos corporativa de la universidad cooperativa de Colombia, haciendo uso eficiente de los recursos tecnológicos existentes y logrando niveles aceptables de calidad en los servicios prestados, en toda la comunidad educativa

Materiales y Métodos

Por la naturaleza de la investigación se considera de enfoque cuantitativo de tipo descriptivo y experimental. Dado que se centra en evaluar el desempeño de la red de datos y analizar su rendimiento en términos de Calidad de Servicio, Delay, Jitter y perdida de paquetes, es de tipo descriptivo, porque nos permite ordenar el resultado de las observaciones, las características, los factores, los procedimientos y demás variables de fenómenos y hechos, según lo expresa Hernández, Fernández y Baptista (2010), y diseño experimental, teniendo en cuenta que el propósitos fue el análisis de la red de la Universidad Cooperativa de Colombia sede Santa Marta y la implementación de un Modelo de Calidad de Servicio.

La población está dada por todos los componentes de la red de comunicaciones de la Universidad Cooperativa de Colombia (UCC), sede Santa Marta, la exploración del tráfico se realizó en el departamento de sistemas. se utilizaron diferentes métodos como la observación directa, recolección de datos de monitoreo, la utilización de equipos de cómputos, software de monitoreo (wireshark), hojas de cálculo y la realización de una encuesta a la comunidad académica de la UCC, a través de los formularios de Google drive.

Resultados

Para lograr el objetivo de esta investigación se analizó las topologías físicas y lógica de la red corporativa de la UCC para conocer los resultados arrojados por las herramientas de medición, desempeño y monitoreo en tiempo real mediante el software Wireshark en el Switch Core. 

Mediante la información analizada se muestran a continuación las estadísticas de los sitios web más usados en la institución, de acuerdo, al ancho de banda que consumen y se evidenció que las aplicaciones que mayor ancho de banda son Facebook, YouTube, Skype y actualizaciones de Kaspersky y live.com.  Sin embargo, algunas de estas aplicaciones son de mucha importancia para la Universidad Cooperativa de Colombia, como las páginas sociales, en donde todos los estudiantes están inscritos y gracias a este medio de comunicación, la institución se comunica con sus educandos, informándoles e invitándolos a participar de las diferentes actividades, planes y programas que tienen a su servicio. Ver figura 1.

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Figura. 1. Páginas más visitadas

Sin embargo, esto trae consigo un consumo significativo en el ancho de banda ocasionando que el acceso a internet esté más lento.  Socializando los resultados con el jefe de sistemas toma como decisión restringir por periodos el acceso a páginas como Skype, descargas y actualizaciones automáticas del software instalado en los computadores de la institución. se pudo visualizar el tráfico de información entrante y saliente de la red de comunicaciones de la UCC, evidenciando las horas de mayor y menor flujo de información, encontrando que en el periodo

comprendido de 8:00 a 11:00 am, 3:00 a 5:00 pm y de 7:00 a 9:00 pm había un tráfico alto en la red y estable es las demás horas del día, es decir, son las horas de menor tráfico en la red y podría aplicarse el uso y manejo de las páginas sociales en esos horarios como política de Calidad de Servicio.  Ver tabla 1.

 

Tabla 1. Pruebas de parámetros caso de estudio

Tamaño de paquetes

Packet

Lost %

Delay

Jitter

127 bytes

2,06

0,015

0.000107

256 bytes

0,17

0,032

0.000028

512 bytes

0,27

0.064

0.000038

1024 bytes

0,01

0.128

0.000023

1517 bytes

1,21

0.187

0.000207

 

Se observó, mediante el analizador de tráfico, el rendimiento de la red global, con mínimo de retraso al instante de llegar al destino y número de paquetes perdidos. El análisis de los resultados se realizó con los valores obtenidos del programa Wireshark y Tracer plus Ethernet.

Por otro lado, se analizaron las Políticas de QoS necesarias para ser implementadas en la red de comunicaciones de la Universidad Cooperativa de Colombia (UCC), dando prioridad a los paquetes que salen o entran de un determinado equipo sobre el resto de los paquetes que viajan por la red. Las pruebas se llevaron a cabo mediante el simulador OPNET IT Guru Academic Edition, para comparar su desempeño. La evaluación apuntó hacia la medición de variables claves en el desempeño de la red como retraso, pérdida de paquetes y variación del retraso (Jitter), entre otras. Los resultados indicaron que la red alcanzó un estado estable, debido a que el máximo retardo es de aproximadamente 0.7 milisegundos y la pérdida de paquetes de 0.0066%. ver figuras 2 y 3.

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Figura 2. Resultado del Delay

Se comparó el efecto de diferentes parámetros de configuración de QoS en términos de retardo, perdida de paquetes, y Jitter, en los diferentes tipos de servicios ya definidos. El cual dio como resultado una disminución del Delay del 0.6 milisegundos. Mediante el anterior análisis es importante la implementación de QoS, sobre red corporativa de la UCC el cual va a mejor el rendimiento y en general la salud de la red.

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Figura 3. Paquetes perdidos con QoS

Discusión

En los siguientes aspectos existe una correlación entre lo planteado por Álvarez, Mayoral & Moliner, (2007) y los resultados encontrados en esta investigación muestran que la implementación de un mecanismo de QoS en la red LAN corporativa de la Universidad Cooperativa de Colombia, constituye una poderosa herramienta de apoyo en las actividades laborales del departamento de sistemas y el mejoramiento continuo de la red.

Es fundamental que la empresa en cuanto a la calidad del servicio de la red, aplique controles de tráfico e identifique esos puntos críticos en la conectividad en los servicios de red prestados, este hallazgo guarda relación con Rivero (2006), en su investigación realizada, donde muestra la perdida de paquetes en servicios prestados en la red de datos al momento de intentar conectarse con otra sede. Por su parte, estos datos según Calvache (2007), indican que garantizar la calidad de servicio en cada punto de la red se deben definir y aplicar políticas que consideren la definición del tratamiento que recibirá cada clase de servicio, la selección del algoritmo de enrutamiento y del mecanismo apropiado para controlar los parámetros QoS. Datos que, según hallazgos, guardan correspondencia con los encontrado en la investigación donde un monitoreo continuo del tráfico de datos permite realizar una evaluación apropiada del comportamiento de la red en tiempo real y determinar su salud.

Conclusión

El presente trabajo de investigación estuvo orientado a analizar el estado de la red corporativa de la Universidad Cooperativa de Colombia, sede Santa Marta, a partir de parámetros y procesos que logren elevar el nivel de calidad de los servicios, de la red de la institución. Se evidenció que la red pese a estar congestionada con unos picos altos de tráfico en periodos del día, no presenta ningún tipo de problema potencial que pudiese afectar el tráfico, por lo tanto, es una red estable, es decir se mantiene operativa, independientemente de la cantidad de usuarios conectados simultáneamente. Se pudo identificar, la existencia de aplicaciones que consumen una parte importante del ancho de banda de la red como son YouTube, Facebook y, Twitter, entre otras.

Quedó demostrado que la topología de la red, cuenta con un diseño original dividido en capas, dividiendo la infraestructura en núcleo (equipos principales), distribución (nodos principales) y de acceso (switch de usuarios), físicamente se encuentra estructurada en una estrella extendida, esta arquitectura de red permite mantener operativo los sistemas con que cuenta la institución, pese a no cumplir con algunos aspectos en la instalación y distribución de tomas de datos y adecuación del centro de cableado, de acuerdo a los estándares que rigen el cableado estructurado.

Finalmente, la implementación de un mecanismo de QoS en la red LAN corporativa de la Universidad Cooperativa de Colombia, constituye una poderosa herramienta de apoyo en las actividades laborales del departamento de sistemas y el mejoramiento continuo de la red

Bibliografía - Bibliography

Álvarez, O; Mayoral, M& Moliner, C. (2007) Contribución para QoS en Redes Metropolitanas Ethernet. revista de ingeniería. Universidad de los Andes. Bogotá, Colombia. rev.ing. ISSN. 0121-4993.

Calvache, V. (2007). Análisis y definición de un mecanismo basado en servicios diferenciados para ofrecer calidad de servicio en redes IP. Escuela politécnica del ejército. Trabajo de grado, SANGOLQUÍ

Cisco Systems. (2003). Quality of Service (QoS). En: Internetworking Technologies Handbook. 4 ed. USA: Cisco Press

Hernández, R., Fernández, C., & Baptista, P. (2010). Metodología de la investigación. México: McGraw Hill.

Rivero, Y. (2006). Análisis de trafico de la red del servicio de la administración aduanera del estado zulia. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín


Publisher: Técnica Administrativa - ISSN: 1666-1680

Volumen: 20, Number: 4; [ISSUE:88]

Date of publisher: 2021-10-15

URL: www.cyta.com.ar/ta/article.php?id=200401