Sistema de control, configuración e inventario de dispositivos de red

Transcripción

SISTEMA DE CONTROL,
CONFIGURACIÓN E INVENTARIO DE DISPOSITIVOS DE
RED Y CABLEADO ESTRUCTURADO DE LA
UNIVERSIDAD METROPOLITANA
Autor: Gerson Efraín Matos Murillo
Tutor: Thais Theis
Tutor Industrial: Ricardo Ardila Vetrovec
Sistema de Control, Configuración e Inventario de Dispositivos de Red y Cableado Estructurado de la
Universidad Metropolitana
DERECHO DE AUTOR
Quien suscribe, en condición de autor del trabajo titulado “Sistema de
Control, Configuración e Inventario de Dispositivos de Red y Cableado
Estructurado de la Universidad Metropolitana”, declara que: Cedo a
título gratuito, y en forma pura y simple, ilimitada e irrevocable a la
Universidad
Metropolitana,
los
derechos
de
autor
de
contenido
patrimonial que me corresponden sobre el presente trabajo. Conforme a
lo anterior, esta cesión patrimonial sólo comprenderá el derecho para la
Universidad de comunicar públicamente la obra, divulgarla, publicarla o
reproducirla en la oportunidad que ella así lo estime conveniente, así
como la de salvaguardar mis intereses y derechos que me corresponden
como autor de la obra antes señalada. La Universidad En todo momento
deberá indicar que la autoría o creación del trabajo corresponde a mi
persona, salvo los créditos que se deban hacer al autor o cualquier
tercero que haya colaborado o fuere hecho posible la realización de la
presente obra.
________________________________
Autor: Gerson Efraín Matos Murillo
C. I. N°: 6.750.402
En la ciudad de Caracas, a los 06 días del mes de septiembre del año
2006.
APROBACIÓN
Considero que el Trabajo Final titulado
SISTEMA
DE
CONTROL,
CONFIGURACIÓN
E
INVENTARIO
DE
DISPOSITIVOS DE RED Y CABLEADO ESTRUCTURADO, DE LA
Elaborado por el ciudadano:
GERSON EFRAIN MATOS MURILLO
para optar al título de:
INGENIERO DE SISTEMAS
reúne los requisitos exigidos por la Escuela de Sistemas de la
Universidad Metropolitana, y tiene méritos suficientes como para ser
sometido a la presentación y evaluación exhaustiva por parte del jurado
examinador que se designe.
En la ciudad de Caracas, a los 22 días del mes de Febrero del año 2006
Tutor Académico: Thais Theis
Tutor
Industrial:
Ricardo
Ardila
Vetrovec
ACTA DE VEREDICTO
Nosotros los abajo firmantes, constituidos como jurado examinador y
reunidos en Caracas, el día 10/03/2006 , con el propósito de evaluar el
Trabajo Final titulado
SISTEMA
DE
CONTROL,
CONFIGURACIÓN
E
INVENTARIO
DE
DISPOSITIVOS DE RED Y CABLEADO ESTRUCTURADO, DE LA
presentado por el ciudadano
GERSON EFRAIN MATOS MURILLO
para optar al título de
INGENIERO DE SISTEMAS
emitimos el siguiente veredicto:
Reprobado
Aprobado
Notable
Sobresaliente
Observaciones:
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________.
Agradecimientos
A mis padres Blanca, Efraín y Eduardo por su incondicional apoyo en
todo momento. A mis hermano Ronny por haberme ayudado tanto y
haber sido un padre mas, A mis hermanas Amelet y Carolina, por estar y
brindarme tantos momento especiales.
A mi Esposa Isel por ser la inspiración de mi vida, y por darme las
fuerzas de seguir adelante.
A mi tutora académica Thais Theis por brindarme la oportunidad de
realizar este Proyecto y de esta manera poder pertenecer a CeTIC.
A mi tutor industrial Ricardo Ardila por todo el apoyo, enseñanzas y
consejos los cuales fueron fundamentales para la realización de este
proyecto.
A todos mis amigos y compañeros que de alguna forma lograron hacer
que este momento llegara.
Dedicatoria
Índice
CAPITULO I - TEMA DE INVESTIGACIÓN .............................................. 4
I.1 Titulo del Proyecto......................................................................... 4
I.2 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIFICOS.................................... 6
I.2.1 OBJETIVO GENERAL.............................................................. 6
I.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...................................................... 7
Capitulo II - Marco de Referencia ........................................................... 8
II.1 Universidad Metropolitana ........................................................... 8
II.1.1 Cableado estructurado ........................................................... 9
II.2 Protocolos necesarios para la programación y consulta remota de
los Switches. .................................................................................... 10
II.2.1
Protocolo
SNMP
(SIMPLE
NETWORK
MANAGEMENT
PROTOCOL) .................................................................................. 11
II.2.2 Protocolo Telnet.................................................................... 13
II.2.3 Protocolo Secure Sockets Layer (SSL). .................................. 14
II.3 APLICACIONES WEB.................................................................. 14
II.3.1 Arquitectura Web: ................................................................ 14
II.3.1.1 Web Browser: .................................................................... 15
II.3.1.2 Web server (Servidor Web): ................................................ 15
II.3.1.3 Lenguajes del lado del servidor y del lado del cliente:......... 15
II.3.2 Arquitectura de una Aplicación Web:.................................... 16
II.3.3 Escalabilidad en los sistemas ............................................... 17
II.4 Lenguaje de Programación Web PHP........................................... 19
II.5 Sistema de Control, Configuración e Inventario de Dispositivos de
red y Cableado Estructurado (SCCI). ................................................ 20
Capitulo III - Marco Metodológico......................................................... 22
III.1. METODOLOGÍA ...................................................................... 22
III.2. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN ..................................... 23
III.3 EL PROCESO UNIFICADO DE DESARROLLO DE SOFTWARE ... 23
III.3.1. El Proceso Unificado es guiado por los Casos de Uso: ........... 25
III.3.2. El Proceso Unificado es centrado en la Arquitectura: ............ 26
III.3.3. El Proceso Unificado es iterativo e incremental: .................... 26
III.3.4. Fases e Iteraciones: ........................................................... 29
III.3.4.1. Requerimientos: ............................................................. 29
III.3.4.2. Análisis: ......................................................................... 29
III.3.4.3. Diseño: .......................................................................... 29
III.3.4.4 Implementación: .............................................................. 30
III.3.4.5. Pruebas:......................................................................... 30
CAPITULO IV - DESARROLLO ............................................................. 31
IV.1. RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN................. 32
IV.1.1 Nomenclatura de Identificación a emplear por el SCCI......... 33
IV.2. ANÁLISIS DEL SISTEMA ......................................................... 34
IV.2.1 Estándares de cableado estructurado ......................................... 34
IV.2.2 Protocolos de comunicación...................................................... 35
IV.2.3Casos de Uso y Diagramas de secuencia............................... 35
IV.3. DISEÑO DEL SISTEMA ........................................................... 50
IV.3.1 Diagrama de Clases................................................................. 50
IV.4 IMPLEMENTACIÓN ................................................................... 52
CAPITULO V - Sistema de Control, Configuración e Inventario de
Dispositivos de Red y Cableado Estructurado de la Universidad
Metropolitana (SCCI). .......................................................................... 54
IV.1 INTRODUCCIÓN A LA HERRAMIENTA SCCI.............................. 55
IV.2 DISEÑO DE SCCI...................................................................... 55
IV.2.1 Pantalla de ingreso del usuario ................................................. 56
IV.2.1 Pantalla de Inicio login SCCI ............................................... 57
IV.2.1 Pantalla de Inicio de session SCCI....................................... 58
IV.2.2 Pantallas del usuario administrador.................................... 59
IV.2.2.1 Pantalla de Inicio del usuario administrador............................. 59
IV.2.2.2 Administración de Cableado Estructurado ............................... 60
Capitulo VI – Conclusiones y Recomendaciones ................................... 68
Conclusiones.................................................................................... 68
Recomendaciones............................................................................. 69
Bibliografía....................................................................................... 71
Índice de Figuras y Tablas
Modelo de conexión SNMP Figura N°: 1................................................ 11
Fases del Proceso Unificado de Desarrollo de Software Figura N°: 2. .... 28
Algoritmo de Nomenclatura a emplear por el SCCI Figura N°: 3............ 33
Casos de Uso General Figura N°: 4 ...................................................... 37
Caso de uso: Administrar Usuarios del sistema Figura N°: 5 ................ 39
AGREGAR USUARIO (Tabla de Uso N° 1) ............................................. 40
ELIMINAR USUARIO (Tabla de Uso N° 02) ........................................... 41
MODIFICAR USUARIO (Tabla de Uso N° 03)......................................... 42
Diagrama de secuencia: Agregar, Eliminar y Modificar Usuarios Figura
N°: 6.................................................................................................... 43
Diagrama de Secuencia: Administrar Cableado Estructurado Figura N°:
6. ........................................................................................................ 44
CONSULTA CABLEADO ESTRUCTURADO (Tabla de Uso N° 04)........... 45
Diagrama de Secuencia: Consulta Cableado Estructurado Figura N°: 7.
........................................................................................................... 45
ASIGNAR CABLEADO ESTRUCTURADO (Tabla de Uso N° 05).............. 46
Diagrama de Secuencia: Asignación de partes de Cableado Estructurado
- Figura N°: 8....................................................................................... 46
CONSULTA DE SWITCH (Tabla de Uso N° 06) ...................................... 47
Diagrama de Secuencia: Consulta Switch Figura N°: 9......................... 48
PROGRAMACIÓN DE SWITCH (Tabla de Uso N° 07)............................. 49
Diagrama de Secuencia: Programación Switch Figura N°: 10................ 50
Vista general del Diagrama de Clases Figura N°: 13 ............................. 51
Pantalla de Inicio de session SCCI Figura N°: 14................................. 56
Pantalla de Inicio de sesión de SCCI Figura N°: 15 ............................... 57
Pantalla consulta de Switch Figura N°: 16 ........................................... 58
Pantalla Inicial Figura N°: 17 ............................................................... 59
Pantalla de Menú de Administración Vista de Administrador Figura N°:
18 ....................................................................................................... 60
Pantalla de Menú de Administración vista de Operador Figura N°: 19 .. 61
Pantalla Administración de cableado Figura N°: 20:. ............................ 62
Pantalla Administración de Edificios Figura N°: 21: ............................. 63
Pantalla Administración de Patch Panels Figura N°: 22........................ 63
Pantalla Administración de Racks Figura N°: 23 .................................. 64
Pantalla Administración de Switch Figura N°: 24 ................................. 64
Pantalla Administración de Puerto de Switch Figura N°: 25.................. 65
Pantalla Administración de Rack Figura N°: 26.................................... 66
Pantalla Ingresar Nuevo Usuario Figura N°: 27 .................................... 67
Resumen
Sistema de control, configuración e inventario de dispositivos de red y
cableado estructurado de la Universidad Metropolitana
Autor: Gerson Matos
Tutor Académico: Ing. Thais Theis
Tutor Industrial: Ing. Ricardo Ardila Vetrovec
Caracas, 31 de mayo de 2006
El proyecto de Sistema de Control, Configuración e Inventario de
Dispositivos de Red y Cableado Estructurado (SCCI) de la Universidad
Metropolitana, surge de la necesidad de optimizar procesos inherentes a
la Gerencia de Redes, como son la administración, identificación y
detección de errores en alguno de los elementos que interactúan en la
red, logrando generar o crear un mapa general de la infraestructura de la
red que facilite y optimice los procesos propios a la configuración y
programación de los dispositivos de red, como son los Switches Cisco,
empleados en la UNIMET.
El mantenimiento de las redes de datos en general, se ha convertido en
clave fundamental de las organizaciones tanto a nivel de seguridad como
de las comunicación per se, por ello, el Centro de Tecnología de
Información y Comunicación de la UNIMET, específicamente, para la
Gerencia de Redes, pues entre las múltiples actividades que esta
Gerencia realiza, se encuentra la administración y mantenimiento de la
red y de todas las partes involucradas en la transmisión de datos; de esta
manera, se podrá garantizar el proceso propio de garantía que este
servicio requiere, previniendo o detectando cualquier incidente a
presentarse, actuando correctivamente, y gestando planes para el buen
funcionamiento y prevención de futuras fallas y soluciones en la red.
El Objetivo principal de este proyecto industrial, ha sido el desarrollar
una sistema basado en la Web, que permita administrar y mantener un
control de inventario, tanto del cableado estructurado, como de los
dispositivos que interactúan a Nivel de Capa 2, de acuerdo al Modelo
TCP/ IP, usando los protocolos SNMP y TELNET para la obtención,
configuración y modificación de los valores establecidos en los equipos
asociados a la red.
Para esto se ha determinado entre los requerimientos necesarios para
que el SCCI, facilite al administrador de la red y a su equipo, de manera
sencilla, confiable y eficaz la realización de las actividades de trabajo que
le competen.
Entre los beneficios del SCCI, se ha diseñado una interfaz de uso
amigable, para facilitar su utilización, elaborando una base de datos
relacional que permita mantener un control y registro sobre los datos de
transferencia en la red; necesarios para que el SCCI, con una
programación sencilla y eficaz, bajo una interfaz Web, de esta manera
poder establecer con el SCCI, un modelo de aplicación segura, para
administrar y asegurar los datos e información confidencial de la
infraestructura de comunicaciones, que sólo el Administrador de la Red y
su equipo maneje, como son las contraseñas y configuración de los
distintos dispositivos de red, emitiendo reportes que nos permita realizar
casos de estudio; por ultimo, se implementará el sistema para el control
y configuración de todos los dispositivos de red de la Universidad
Metropolitana en un servidor de su uso exclusivo, basado en políticas de
seguridad y control, cónsonas con nuestros tiempos.
1
Introducción
El Centro de Tecnología de Información y Comunicación (CeTIC) de la
Universidad Metropolitana, en la intensión de optimizar sus procesos de
administración, control, mantenimiento correctivo y preventivo de la red
del campus universitario, busca conseguir un sistema que permita
realizar de manera dinámica e inventariada, los procesos inherentes a la
administración y configuración de los dispositivos de red, e inventario del
cableado estructurado de la infraestructura de red establecida; solicitó la
elaboración del sistema que a continuación se plantea.
El Sistema de Control, Configuración e Inventario de Dispositivos de Red
y Cableado Estructurado de la Universidad Metropolitana (SCCI),
facilitará la administración de los recursos de red y los procesos propios
de prevención y detección de fallas, ya que podrá elaborar un mapa de la
infraestructura de red del campus UNIMET, permitiendo el monitoreo de
toda la red, gestando soluciones propias de los procesos de consulta,
configuración de dispositivos de red e inventario de la plataforma
conformada por equipos Switches, marca Cisco Systems, de esta manera
se consigue establecer un sistema que ayude tanto a la administración
de estos recursos de comunicación, ayudando a su programación,
configuración y control de la red en la UNIMET.
2
Este proyecto persigue optimizar el tiempo de respuesta en los procesos
de atención de identificación de fallas, prevención y monitoreo de la red,
por tanto el beneficio implícito para la Gerencia de Redes. Debido a la
gran complejidad existente en las consultas y distintos tipos de
configuración de los Switches de la UNIMET, ya que en la actualidad no
dispone de ninguna herramienta que abarque estos procesos en sí,
sobretodo para el control y seguimiento del inventario de cableado
estructurado.
En el Capítulo I, se exponen las bases que fomentaron el desarrollo de
este proyecto, así como el objetivo y alcance que este debe de tener. Los
objetivos están clasificados en generales y específicos para brindar un
mayor detalle al lector. La comprensión de las delimitaciones expuestas
en este capítulo dará una amplia noción al lector, del grado de dificultad
generado en el desarrollo de este sistema.
En el Capítulo II, se presenta al lector el Marco Teórico, en donde se
exponen las raíces y citas bibliográficas que apoyaron el desarrollo de
este proyecto.
En este capitulo se expone el detalle de la tecnología
utilizada, así como la definición de términos ajenos al lector.
En el Capitulo III, se explica el tipo de investigación utilizada en el
desarrollo de este proyecto.
En él se detallan todas las etapas de
3
investigación que se abarcaron en el proyecto. Como punto final de este
capítulo, se expone algunos de los resultados obtenidos en la fase de
investigación, con la intensión de brindar al lector las razones del uso de
la tecnología anteriormente expuesta.
En el Capítulo IV, se explica en detalle todo el desarrollo de este proyecto
industrial, explicando así el avance realizado en cada una de las fases
ejecutadas para la realización del SCCI.
En el Capítulo V, se presenta la herramienta SCCI, como resultado
principal del proyecto industrial, describiendo sus características, y
explicando detalladamente su funcionalidad.
En este capítulo se
detallan todas las herramientas utilizadas en la fase de desarrollo, así
como los recursos empleados para la implantación del Sistema.
Como última parte de este documento, se presentan las Conclusiones
obtenidas
de
la
elaboración
de
este
proyecto,
Recomendaciones ofrecidas a la organización.
así
como
las
Posteriormente se
presentan las referencias bibliográficas utilizadas para el desarrollo del
tomo, así como el material que refuerza la información presentada en
este documento.
4
CAPITULO I - TEMA DE INVESTIGACIÓN
I.1 TITULO DEL PROYECTO
“SISTEMA DE CONTROL, CONFIGURACION E INVENTARIO DE
DISPOSITIVOS DE RED Y CABLEADO ESTRUCTURADO DE LA
UNIVERSIDAD METROPOLITANA”
Este capitulo expone las bases que fomentaron el desarrollo del proyecto,
así como el alcance y objetivos establecidos en el momento de la fase de
investigación.
En primer lugar, se plantearon las necesidades encontradas en el tema
de resolución de problemas, quienes dieron origen al planteamiento de
los objetivos.
Con esto se logró visualizar los aspectos que se espera
conseguir, tanto a nivel de investigación, como a nivel de desarrollo de la
herramienta, que la soporta. Las limitaciones y alcances presentan las
fronteras específicas del trabajo, con el objeto de abarcar aquellas áreas
que son importantes para el logro de los objetivos, sin entrar en otro tipo
de materia no tan relevante o fuera del contexto o alcance planteado.
5
Con frecuencia, cuando se presenta un incidente o problema en la red de
datos, los técnicos enfocan su tiempo en encontrar la ruta física (Capa
1), del modelo TCP / IP, desde el equipo que presenta la falla hasta el
cuarto de comunicación de donde proviene la data y por esto el tiempo
en que se ofrece una solución al usuario es prolongado. En ocasiones,
por la fragilidad del cableado, en la búsqueda de la ruta física el técnico
puede ocasionar otras averías; es por eso que surge la necesidad de tener
un mapa de la infraestructura de red de todo el cableado estructurado de
la UNIMET.
Debido a la diversidad de roles que existen en la universidad se ha tenido
que segmentar la red de datos.
Esta segmentación se realiza
programando los distintos Switches que se encuentran distribuidos en la
planta física del campus. La programación de estos dispositivos debe ser
realizada por personas con conocimientos en los protocolos involucrados,
es por eso que se plantea la automatización del proceso, dándole al
usuario del sistema –Gerencia de Redes- una herramienta amigable para
que realice las tareas que le competen.
El modo actual de resolución de problemas, no es del todo eficiente, por
ello la necesidad de optimizar el procedimiento, por esto que la
implantación del SCCI, generará un impacto positivo en las actividades
propias de la Gerencia de Redes, obteniendo un mapa actualizado de
6
todo el cableado estructurado del campus UNIMET, y facilita de manera
mas amigable los procesos de programación y configuración de los
Switches, disminuyendo el tiempo de respuesta al momento de
presentarse algún incidente o simplemente para gestar soluciones de
primer nivel o acción correctiva e inmediata.
El Centro de Tecnología de Información y Comunicación (CeTIC) de la
Universidad Metropolitana, pone de manifiesto el interés que ha existido
en mejorar el servicio que proporciona a la comunidad unimetana. De
estas necesidades surge la propuesta de crear un Sistema de Control,
Configuración e Inventario de Dispositivos de Red y Cableado
Estructurado (SCCI). Para ello se planteo el siguiente Objetivo General:
Desarrollar una sistema basado en la Web que permita mantener un
Control de Inventario de Cableado Estructurado y la interacción con los
dispositivos a Nivel Capa 2, de acuerdo al modelo TCP/ IP, usando el
protocolo SNMP y TELNET para la obtención y modificación de valores de
configuración de los mismos.
I.2 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIFICOS
I.2.1 OBJETIVO GENERAL
Desarrollar una sistema basado en la Web que permita mantener un
control de inventario de cableado estructurado y la interacción con los
7
dispositivos a Nivel Capa 2, usando el protocolo SNMP y TELNET para la
obtención y modificación de valores de configuración de los mismos.
I.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Determinar los requerimientos necesarios para una herramienta de
control de inventario de cableado estructurado, que le facilite al
administrador de la red de una manera sencilla y eficaz su trabajo.
• Diseñar una interfaz de usuario amigable que facilite su utilización.
• Diseñar una base de datos que permita mantener un control sobre
todos los datos necesarios para el sistema.
• Realizar una programación eficaz, eliminando los datos y procesos
redundantes en la aplicación.
• Diseñar la aplicación para que sea segura, y de esta manera proteger
los datos e información confidencial que el usuario suministre al
sistema tales como contraseñas y configuración de dispositivos de red.
• Implementar el sistema para el control y configuración de dispositivos
de red de la Universidad Metropolitana
8
Capitulo II - Marco de Referencia
Este capítulo tiene por objetivo profundizar el contexto teórico en el cual
se desenvuelve este Proyecto Industrial.
Se estructura en cinco
secciones, las cuales exponen las principales áreas de investigación y
desarrollo del presente trabajo para la consecución del SCCI.
II.1 UNIVERSIDAD METROPOLITANA
El SCCI, permitirá a la Gerencia de Redes y Comunicaciones del CeTIC,
realizar de manera eficiente los procesos de administración, control de
inventario, configuración de Switches, prevención y solución de fallas.
Además, el sistema mostrará datos estadísticos del rendimiento de la red
y reportes de fallas.
Con el SCCI, la Universidad Metropolitana, podrá obtener de una
herramienta que permita la administración total de su infraestructura de
red
conmutada
de
gran
envergadura,
la
cual
brinda
un
gran
rendimiento, pero a su vez hace que los trabajos preventivos y correctivos
sean algo complejos. Además el crecimiento no planificado y sin control
que ha experimentado el cableado estructurado hace que sea muy difícil
la localización o identificación de las fallas.
9
II.1.1 CABLEADO ESTRUCTURADO
Un sistema de cableado estructurado consiste de todos los dispositivos
físicos que interactúan en la transmisión de la data a través de la red
funcionen y estén plenamente identificados para su administración. Una
definición según Cisco Systems, es una colección completa de estándares
de cableado asociado al hardware, el cual provee una infraestructura de
telecomunicaciones que facilita de manera considerable la gestión de una
red.
Un sistema de cableado estructurado es único debido a varias razones:
• A la arquitectura de la estructura de los edificio en la cual se va a
realizar la instalación.
• A los productos que se utilizarán en la instalación de la red.
• En función al uso de la red.
• El tipo de equipo que se requiera para la instalación.
• Previendo un crecimiento a futuro.
• A los requerimientos del cliente.
• A las garantías ofrecidas por el fabricante.
El costo que representa el crecimiento no planificado del cableado
estructurado y los equipos de conmutación, se refleja en el tiempo horas
hombre que toma la búsqueda y solución deproblemas.
10
El sistema de cableado de la UNIMET esta clasificado como un cableado
estructurado híbrido, ya que usa cableado de fibra de vidrio para la
comunicación entre edificios y cableado de par trenzado UTP Categoría
5e, para la comunicación interna de los edificios.
Debido a la gran
cantidad de rubros distintos que existen en la institución fue necesario
segmentar la red en redes virtuales denominadas VLAN (red de área local
virtual), esta segmentación se logra a través de la programación de los
Switches que se encuentran distribuidos en toda la Universidad. Dado
que el más grande de estos switches puede poseer hasta 48 puertos, el
número de switches por edificio tiende a ser grande para suplir la
demanda que allí se solicita.
Y la programación de cada uno de los
puertos en cada uno de los Switches se hace de manera manual, por
tanto el esfuerzo y tiempo horas hombres para este fin.
II.2 PROTOCOLOS NECESARIOS PARA LA PROGRAMACIÓN Y
CONSULTA REMOTA DE LOS SWITCHES.
Es posible hacer consultas y programar rutinas de programación remota
para los switches, para ello es necesaria la manipulación de de varios
protocolos de red.
11
II.2.1
PROTOCOLO
SNMP
(SIMPLE
NETWORK
MANAGEMENT
PROTOCOL)
Protocolo empleado para realizar las operaciones de administración y de
monitoreo sobre los dispositivos pertinentes de un red TCP/IP.
Para
llevar a cabo este propósito SNMP utiliza las funciones propias de la
administración de redes que se encargan de inspeccionar y de alterar el
valor de algunas variables que forman parte de los dispositivos.
Este protocolo de basa en un modelo de administración de redes, que
consiste básicamente de dos componentes: una estación (Manager),
encargada de correr las aplicaciones que monitorean y controlan a los
elementos de la red y Dispositivos, tales como host, gateway, routers,
Switches, que interpretan y ejecutan las funciones de administración
requeridas por la estación.
Modelo de conexión SNMP
Figura N°: 1
Fuente: Elaboración Propia
12
De lo anterior se deduce que, SNMP es el protocolo a través del cual el
servidor de administración se comunica con los dispositivos pertinentes
a la red para los efectos de monitoreo.
Para lograr esto, el servidor
sondea los dispositivos a ser administrados, y obtener la información
actualizada para el momento que se solicite o para realizar alguna
modificación a los parámetros establecidos.
La implementación de un agente SNMP en cualquier dispositivo a ser
monitoreado incluye los siguientes cuatro componentes:
• Protocolo de Transporte: Provee la transmisión (recepción y envió) de
Datagramas entre los dispositivos pertenecientes a la red.
• Módulo SNMP: Implementa el protocolo SNMP y, es responsable del
intercambio de mensajes entre la estación de administración y el
agente SNMP contenido en el dispositivo.
• Instrumentación: Es un mecanismo que permite al protocolo SNMP
acceder a las variables de interés contenidas en el agente del
dispositivos
• Perfil de la Administración: Es un conjunto de reglas que definen el
tipo de acceso (Lectura, Lectura/Escritura, No accesible) establecido
para cada una de las variables contenidas en el agente SNMP del
dispositivo.
13
II.2.2 PROTOCOLO TELNET
El protocolo Telnet, sirve para acceder mediante una red a otra estación
de trabajo, para manejarla como si estuviéramos directamente en la
misma.
Para que la conexión funcione la estación de trabajo o
computador a la que se accede debe tener un servicio que recibe y
gestiona las conexiones. Los dispositivos de red tales como los Switches
Cisco, empleados en la Universidad Metropolitana, permiten conexiones
Telnet para que el administrador de la red los configure y consulte. Las
conexiones vía Telnet trabajan en modo de Terminal, es decir, sin
interfaz gráfica, pero es una herramienta muy útil para verificar y
solventar posibles fallas a distancia, sin necesidad de estar físicamente
en el sitio que la estación de trabajo se encuentra.
Entre sus inconvenientes, se encuentra la seguridad, ya que todos los
nombres de usuario y contraseñas necesarias para entrar en las
máquinas viajan por la red como texto plano, es decir cadenas de texto
sin cifrar.
Esto facilita que cualquiera que espíe el tráfico de la red
pueda obtener los nombres de usuario y contraseñas, y así acceder él
también a todas esas máquinas. Debido a este problema de seguridad,
que presenta este protocolo es necesaria la implementación de un
protocolo de seguridad a la par del telnet, el cual determine empleando el
protocolo Secure Socket Layer –SSL- para encriptación de paquetes de
red.
14
II.2.3 PROTOCOLO SECURE SOCKETS LAYER (SSL).
El SSL es un protocolo criptográfico que proporcionan comunicaciones
seguras en Internet.
información
entre
Proporciona autentificación y privacidad de la
extremos
sobre
Internet
mediante
el
uso
de
criptografía. Habitualmente, solo el servidor es autentificado, garantiza
su identidad, mientras que el cliente se mantiene sin autentificar; la
autentificación mutua requiere un despliegue de infraestructura de
claves públicas para los clientes.
Los protocolos permiten a las
aplicaciones Cliente-Servidor, comunicarse de una forma diseñada para
prevenir escuchas, falsificación de identidad del remitente y mantener la
integridad del mensaje.
La implementación de este protocolo se hace
una necesidad imperativa, ya que el sistema SCCI manejará las
contraseñas necesarias para acceder a los Switches, como también
información importante para el optimo funcionamiento de la red.
II.3 APLICACIONES WEB
II.3.1 ARQUITECTURA WEB:
Los componentes de la arquitectura Web son el Web Browser y el Web
Server o Servidor Web, ambos trabajan juntos para presentar al usuario
páginas dinámicas, que no sólo muestran información sino que además
presentan algún tipo de interactividad con el usuario. (Álvarez, 2.002).
15
II.3.1.1 WEB BROWSER:
Sus principales responsabilidades son presentar el contenido Web,
enviar los requerimientos (requests) al servidor Web y manejar los
resultados generados por dichos requerimientos. (Allamaraju, S, et al,
1.999).
Los browsers más comunes son: Microsoft Internet Explorer, Netscape
Communicator, Opera, Firefox, y Safari.
II.3.1.2 WEB SERVER (SERVIDOR WEB):
El servidor Web, es un programa que se ejecuta en el servidor que
atiende los requests (solicitudes). Dependiendo del tipo de solicitud, el
servidor Web puede buscar una página Web determinada o ejecutar un
programa en el servidor. De todos modos, siempre devuelve algún tipo
de resultado al Web Browser, aún cuando sea un mensaje de error
diciendo que no puede procesar la solicitud.
II.3.1.3 LENGUAJES DEL LADO DEL SERVIDOR Y DEL LADO DEL
CLIENTE:
El Web Browser, solo es capaz de interpretar código HTML, el cual se
limita a dar formato a texto e imágenes, es por esto que si se quiere
ofrecer algún tipo de funcionalidad es necesario que el Web Server lo
16
ejecute, traduzca y, finalmente, envíe al Web Browser el cual se
encargará de realizar la presentación al usuario.
Para satisfacer las necesidades de funcionalidad e interactividad, surgen
entonces los lenguajes específicos que cumplen estas necesidades.
• Lenguajes del lado del cliente: son los que interpreta el Web Browser,
el principal lenguaje de este tipo es HTML, pero existen otros como el
Java y los lenguajes script tales como VBScript o Javascript. Estos
últimos, pueden ser usados para desempeñar validaciones de datos
del lado del cliente, o proveer cierta interactividad con el documento.
• Lenguajes del lado del servidor: son aquellos lenguajes que son
reconocidos, ejecutados e interpretados por el propio servidor y que se
envían al cliente en un formato comprensible para él. Algunos de los
lenguajes Web más utilizados actualmente son: ASP, JSP, PHP.
(Álvarez, 2.002).
II.3.2 ARQUITECTURA DE UNA APLICACIÓN WEB:
Una aplicación Web generalmente tiene una arquitectura de 3 capas. En
una arquitectura tres capas, las aplicaciones se separan en tres capas
lógicas, cada una de ellas con una serie de interfaces bien definidas.
La primera capa consiste en la capa de presentación que incluye no sólo
el Web Browser sino el Servidor Web, que es el responsable de ensamblar
la data en un formato presentable.
17
La segunda capa, generalmente consiste en los scripts o programas que
proveen la funcionalidad a la aplicación.
La tercera capa, provee a la segunda con los datos que necesitan.
Un programa del lado del servidor es como cualquier otro programa con
algunas excepciones importantes. Para hacer un programa accesible a
un servidor Web debe seguir las siguientes características:
• El programa debe ser capaz de ser invocado por el Servidor Web.
Cuando un usuario hace un request desde un Web Browser, el
Servidor Web tiene que ser capaz de localizar y ejecutar el programa
requerido.
• Debe haber una manera de que el Servidor Web pase datos al
programa. Cuando el Servidor Web invoca el programa necesita una
manera de pasar el HTTP request.
• Después que el programa procese los datos de entrada, este tiene que
empaquetar los resultados y enviarlos de vuelta al Servidor Web el
cual lo envía, a su vez, al Web Browser. (Allamaraju, S, et al, 1.999).
II.3.3 ESCALABILIDAD EN LOS SISTEMAS
En la actualidad, la mayoría de los desarrolladores tienden a orientar sus
aplicaciones a un funcionamiento distribuido con el motivo de mejorar la
18
velocidad, seguridad y rendimiento de sus sistemas. En tiempos pasados
se solía desarrollar las aplicaciones de manera monolítica, en donde toda
la aplicación o sistema residía en una misma pieza de programación,
resultando sumamente difícil de ofrecer mantenimiento (Bond et al.,
2002).
En dicha pieza de desarrollo residen las capas lógicas más importantes
de todo sistema informático, que son las siguientes:
• Lógica de presentación: que dictamina como será la interacción de la
aplicación con el usuario y como la información será presentada.
• Lógica de Negocios: quien envuelve el corazón y reglas de negocio de la
aplicación.
• Lógica de Acceso a Datos: quien gobierna la conexión a cualquier
fuente de datos usada por la aplicación y velar por el envío de datos a
la misma.
El inconveniente principal de la programación monolítica es que al
momento de realizar cambios en cualquiera de las capas lógicas de la
aplicación las demás capas restantes se verían afectadas de una u otra
forma, generando más tiempo de mantenimiento por más sencillo que
fuera el sistema.
19
Para solucionar este problema, se creó la arquitectura de dos capas, que
nace del deseo de compartir información entre distintas unidades de
trabajo (capas físicas). En esta arquitectura, la aplicación solo consta de
la lógica de presentación y la lógica de trabajo, generando una
independencia en la relación entre la aplicación y la lógica de acceso a
datos. El problema de esta arquitectura es que la lógica de presentación
y la lógica de negocios seguían residiendo en la misma pieza de
programación, muy parecida a la arquitectura monolítica.
Con la llegada de la era del Internet fueron propuestas muchas ideas
sobre el desarrollo multi-capa, ya que era posible separar la capa lógica
de presentación de la capa lógica de negocios por medio de los
navegadores web debido a que la lógica de presentación residiría total y
de manera independiente en un Servidor Web. A raíz de esta idea surgió
la arquitectura de tres capas, donde el bloque o pieza monolítica era
totalmente desglosada, generando así una aplicación distribuida con un
mantenimiento y escalabilidad flexibles a cualquier cambio.
II.4 LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN WEB PHP.
El lenguaje de programación PHP es un lenguaje de programación
interpretado, con licencia open-source. El fácil uso y la similitud con los
más comunes lenguajes de programación estructurada, como C y Perl,
permiten a la mayoría de los programadores experimentados crear
20
aplicaciones complejas.
Debido al diseño de PHP, también es posible
crear aplicaciones con una interfaz gráfica para el usuario o GUI.
Su interpretación y ejecución se da en el servidor en el cual se encuentra
almacenada la página y el cliente solo recibe el resultado de la ejecución.
Cuando el cliente hace una petición al servidor para que le envíe una
página web, enriquecida con código PHP, el servidor interpretará las
instrucciones mezcladas en el cuerpo de la página y las sustituirá con el
resultado de la ejecución antes de enviar el resultado a la computadora
del cliente.
Además es posible utilizarlo para generar archivos PDF,
Flash o JPG y además es posible programar las rutinas necesarias para
interactuar
con
los
protocolos
necesarios
para
la
consulta
y
programación de los Switches.
Permite la conexión a numerosas bases de datos de forma nativa tales
como MySQL, Postgresql, Oracle, ODBC, IBM DB2, Microsoft SQL Server
y SQLite, lo cual permite la creación de Aplicaciones web muy robustas.
II.5 SISTEMA DE CONTROL, CONFIGURACIÓN E INVENTARIO DE
DISPOSITIVOS DE RED Y CABLEADO ESTRUCTURADO (SCCI).
El sistema de control, configuración e inventario de dispositivos de red y
cableado estructurado es el que permite a los usuarios del área de redes
y
comunicaciones
del
Centro
de
Tecnología
de
Información
y
21
Comunicaciones de la Universidad Metropolitana consultar información
del cableado estructurado y hacer modificaciones y consultas a la
programación de los Switches Cisco que la universidad posee.
Esta
información estará disponible para el operador a través de Internet.
Asimismo, cuenta con los elementos de seguridad (Certificación digital),
adecuados para mantener la confidencialidad e integridad de la
información del cableado estructurado y Switches.
22
Capitulo III - Marco Metodológico.
En este capítulo se describe la metodología utilizada para el desarrollo
del Trabajo Especial de Grado. Se explican todas las actividades que se
deben llevar a cabo en cada fase que compone el desarrollo de la
aplicación.
De forma resumida, el capítulo se compone en tres partes: La primera es
una introducción a la metodología utilizada; la segunda, expone las
actividades que se realizaron para recolectar la información necesaria y
la tercera parte, contiene las consideraciones teóricas de cada una de las
fases o iteraciones del Proceso Unificado de Desarrollo de Software.
III.1. METODOLOGÍA
Este Trabajo Especial de Grado consta de dos áreas de investigación
principales: la Investigación de sobre Teorías de Aprendizaje y modelos
de Diseño de Instrucción.
La metodología aplicada para la realización de este Trabajo Especial de
Grado es la resultante de la combinación de llevar a cabo la investigación
y recolección de información, con un enfoque orientado a objetos a través
del Proceso Unificado de Desarrollo de Software (The Unified Software
Development Process).
23
En las secciones siguientes, se explicará de forma detallada en qué
consiste el Proceso Unificado de Desarrollo, así como las cinco fases que
componen esta metodología: 1) Requerimientos; 2) Análisis; 3) Diseño; 4)
Implementación; 5) Pruebas.
III.2. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN
Esta fase se fundamenta en la búsqueda y recopilación de datos y
materiales relacionados al tema de investigación.
En relación a esta etapa, las actividades realizadas fueron la búsqueda,
la clasificación y el análisis de la información encontrada en medios
electrónicos y bibliotecas, referente a teorías de aprendizaje, diseño de
software educativo, modelos de diseño de instrucción, y de los elementos
involucrados en estas áreas de investigación.
III.3 EL PROCESO UNIFICADO DE DESARROLLO DE SOFTWARE
El Proceso Unificado de Desarrollo de Software (The Unified Software
Development Process) ha sido desarrollado en conjunto con el Lenguaje
Unificado de Modelado (UML), y constituye un conjunto de actividades
que se utilizan para transformar los requerimientos del usuario en un
sistema de software. Sin embargo, el proceso unificado es más que un
proceso sencillo; es un marco de procedimiento genérico que puede ser
24
especializado para una clase muy grande de sistemas de software, para
aplicaciones en diferentes áreas, diferentes tipos de organizaciones,
diferentes niveles competitivos y diferentes tamaños de proyectos.
El Proceso Unificado utiliza el Lenguaje Unificado de Modelado UML
(Unified Modeling Lenguage) para preparar todos los diseños del sistema
de software. De hecho, UML es una parte integral del Proceso Unificado.
UML, representa una notación (esquemática en su mayor parte) con la
cual se construyen sistemas por medio de conceptos orientados a
objetos. El UML es un estándar incipiente de la industria para construir
modelos orientados a objetos.
Nació en 1994 por iniciativa de Grady
Booch y Jim Rumbaugh para combinar a sus dos famosos métodos: el de
Booch y el OMT (Object Modeling Technique, Técnica de Modelaje de
Objetos). Más tarde se les unió Ivar Jacobson, creador del método OOSE
(Object Oriented Software Engineering, Ingeniería de Software Orientada a
Objetos).
En respuesta a una petición de la OMG para definir un
lenguaje y una notación estándar del lenguaje de construcción de
modelos, en 1997 propusieron el UML como candidato. (Larman, 1999)
Durante las actividades del Proceso Unificado se crean y mantienen
modelos, en lugar de enfocarse en grandes cantidades de documentos y
papeles. El Proceso Unificado está soportado mediante herramientas que
automatizan una gran cantidad de partes del proceso.
Ellas están
25
hechas para crear y mantener la mayoría de los modelos del proceso de
ingeniería de software.
Igualmente, son parte fundamental dentro de
cada iteración ya que ellos apoyan el proceso de cambio dentro de las
mismas.
El Proceso Unificado de Desarrollo de Software, es un proceso
configurable; esto es debido a que ningún proceso en particular se ajusta
a todos los desarrollos de Software.
El Proceso Unificado puede ser
utilizado tanto en grupos de desarrollo pequeños como grandes, de igual
forma, está basado en una arquitectura simple y clara que proporciona
aspectos comunes para familias de procesos; por lo que el Proceso
Unificado puede ser acomodado para que se adapte a diferentes
situaciones y a las necesidades de todas las organizaciones.
Sin embargo, según Jacobson (1999), los aspectos realmente distintivos
del Proceso Unificado son vistos en las tres frases claves: casos de uso,
centrado en la arquitectura, e iterativo e incremental.
Esto es lo que
hace al Proceso Unificado un proceso único.
III.3.1. EL PROCESO UNIFICADO ES GUIADO POR LOS CASOS DE
USO:
Un caso de uso es una pieza de funcionalidad en el sistema que le da al
usuario un resultado de valor. Un caso de uso obtiene requerimientos
26
funcionales. El conjunto de casos de uso forma el modelo de caso de uso
que define la funcionalidad total del sistema. Este modelo reemplaza la
tradicional especificación funcional del sistema.
Sin embargo, los casos de uso no son solamente una herramienta para
especificar los requerimientos de un sistema, también guían el diseño del
sistema y asisten en su implementación y prueba.
III.3.2. EL PROCESO UNIFICADO ES CENTRADO EN LA
ARQUITECTURA:
La arquitectura nace de las necesidades de la empresa. Sin embargo,
también es influenciado por muchos otros factores tales como la
plataforma en la que va a ejecutarse el software, los bloques de
construcción
reutilizables
disponibles,
las
consideraciones
de
instalación, los sistemas de legado, y los requerimientos no funcionales.
III.3.3. EL PROCESO UNIFICADO ES ITERATIVO E INCREMENTAL:
El desarrollo de un sistema de software es un largo trabajo que puede
durar meses y hasta años. Por esta razón es práctico dividir el trabajo
en pequeños proyectos o mini proyectos.
27
Cada mini proyecto es una iteración que resulta en un incremento.
Iteraciones se refiere a pasos en el caudal de trabajo, e incrementos, para
avanzar en el desarrollo del producto.
Para ser más efectivos, las
iteraciones deben ser controladas; es decir, deben ser seleccionadas y
llevadas a cabo de una manera planificada. Esta es la razón del por qué
son mini proyectos. Por supuesto un incremento no es necesariamente
aditivo. Especialmente en las primeras fases del ciclo de vida, donde los
analistas pueden estar reemplazando el diseño superficial por uno mas
detallado o sofisticado.
En fases posteriores los incrementos son
típicamente aditivos.
Si una iteración alcanza su meta (como usualmente lo hace) el desarrollo
procede con la siguiente iteración. Cuando una iteración no alcanza su
meta, el analista debe revisar sus decisiones previas y tratar con un
nuevo enfoque.
Cuando surjan problemas no previstos que añadan iteraciones o alteren
la secuencia de ellas, el proceso de desarrollo tomara más esfuerzo y
tiempo.
28
El Proceso Unificado puede ser descrito en dos dimensiones o ejes:
• El eje horizontal representa el tiempo y muestra el aspecto dinámico
del proceso. Éste es expresado en términos de ciclos, fases,
iteraciones y piedras de millas o milestones.
• El eje vertical representa el aspecto estático del proceso: se describe en
términos de actividades, artefactos, trabajadores y workflows.
Fases del Proceso Unificado de Desarrollo de Software
Figura N°: 2.
Flujos de trabajo
/ Fases
Gestación
Elaboración
Construcción
Transición
Requisitos
Análisis
Diseño
Implementac.
Test
Iter
#1
Iter
#2
---
---
---
---
---
---
Iter
#n-1
Iter
#n
Fuente. Elaboración Propia
Basado en: Jacobson, 2000
29
III.3.4. FASES E ITERACIONES:
III.3.4.1. REQUERIMIENTOS:
El propósito de esta fase es conseguir las especificaciones funcionales del
sistema para cumplir con las exigencias y requisitos de los usuarios. En
esta
etapa,
se
lleva
a
cabo
la
discusión
y
validación
de
los
requerimientos, además de la identificación detallada de cada caso de
uso, describiendo la funcionalidad por defecto, las posibles variantes y
los posibles errores.
III.3.4.2. ANÁLISIS:
En esta fase se analizan los requerimientos tales como fueron descritos
en la fase anterior. El propósito de esto es llevar a cabo estudios más
profundos y precisos de los requerimientos, lo que va ayudar a darle más
cuerpo al sistema incluyendo su arquitectura. En esta etapa, se define el
modelo de análisis, identificando objetos entidad, de interfaz y de control
del sistema a desarrollar.
III.3.4.3. DISEÑO:
En esta fase se le da forma al sistema y se determina la arquitectura
basándose en los requerimientos. Una entrada esencial para la fase de
diseño es el resultado del modelo de análisis, que provee una
comprensión detallada de los requerimientos.
30
III.3.4.4 IMPLEMENTACIÓN:
En esta fase se comienza con el resultado proveniente de la fase de
diseño y se implementa el sistema en términos de componentes, como lo
son el código fuente, ejecutables, etc. El principal propósito de esta fase
es darle mayor detalle a la arquitectura y al sistema como un todo.
III.3.4.5. PRUEBAS:
Esta fase se encarga de verificar los resultados de la implementación
mediante un conjunto de pruebas elaboradas.
Las pruebas se deben
planificar para probar el sistema en su totalidad como pruebas de
funcionalidad y esfuerzo; para llevar a cabo las mismas se deben
preparar previamente los datos que se utilizaran para cada una de las
pruebas.
31
CAPITULO IV - DESARROLLO
En este capítulo se describe el proceso de desarrollo del Trabajo Especial
de Grado detallando así, la manera en que se aplicó la metodología
seleccionada para la realización del mismo.
En general, el capítulo se compone en cinco partes que corresponden a
las cuatro fases principales ejecutadas: la primera parte expone las
actividades
llevadas
información,
cuyo
a
cabo
para
resultado
requerimientos del sistema.
recopilación
principal
fue
la
y
análisis
definición
de
de
la
los
La segunda parte contiene los puntos
referentes al análisis llevado a cabo antes de diseñar el sistema, como la
selección del modelo de instrucción y del diseño instruccional, la
realización de los Casos de Uso, Diagramas de Actividades y de
Secuencia. Luego, se pueden encontrar las actividades llevabas a cabo
para la realización del diseño del sistema, estas actividades incluyen los
diagramas
secuencias.
de
clases,
La
diseño
cuarta
arquitectónico
sección
y
corresponde
los
a
diagramas
los
detalles
implementación y construcción del sistema.
de
de
32
IV.1. RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
En esta etapa, se realizó toda la investigación previa al desarrollo del
trabajo. La fase de recopilación de información, incluyó entrevistas con
el tutor del trabajo de grado, investigación en fuentes bibliográficas,
revistas especializadas e Internet que ayudaron a definir y delimitar el
tema.
Entre los tópicos investigados se encuentran: reparación de averías,
programación de Switches cisco, protocolo SNMP, Protocolo de SSL,
aplicaciones Web y el Proceso Unificado del Desarrollo de Software como
metodología para el desarrollo de sistemas.
Luego de la ejecución de las actividades anteriormente mencionadas, se
definieron los requerimientos del sistema:
• La herramienta permitiría el manejo de varios usuarios por parte de
un administrador.
• Para poder mantener un control más eficaz del rendimiento de los
Switches, el sistema tendrá la facilidad de enviar correos electrónicos.
• El sistema dará al usuario un gran gama de búsqueda para la
localización y seguimiento de las estructuras de cableado estructurado
para facilitar el procedimiento de resolución de fallas.
• Así mismo, el administrador debería tener la opción de ver el historial
de las transacciones hechas por los operadores del sistema.
33
• El contenido estará dispuesto de tal manera que, facilite su
comprensión.
• La interfaz gráfica tendrá que ser agradable y adecuada a los
propósitos de la herramienta.
IV.1.1 NOMENCLATURA DE IDENTIFICACIÓN A EMPLEAR POR EL
SCCI
La nomenclatura de Identificación empleada por el SCCI, fue establecida
de acuerdo al esquema indicado a continuación.
Algoritmo de Nomenclatura a emplear por el SCCI
Figura N°: 3
34
IV.2. ANÁLISIS DEL SISTEMA
En esta etapa se estudio los aspectos que harían de este sistema una
herramienta útil para la administración del cableado estructurado.
Adicionalmente se realizaron los casos de uso del sistema, diagramas de
actividades.
IV.2.1 ESTÁNDARES DE CABLEADO ESTRUCTURADO.
En paralelo a la etapa de análisis del sistema, se realizo una
investigación sobre los estándares de cableado establecidas como El
Instituto Nacional Americano de Estándares ANSI.
En el estándar ANSI/TIA/EIA-568-B se definen las distintas normativas
que un sistema de cableado estructurado debe tener.
Entre estas
definiciones encontramos la base que ayudaron a la elaboración de SCCI
de una manera tal que todas las instalaciones sean realizadas bajos los
mismos.
Ya que estos estándares abarcan todo el espectro que implica la
instalación de cableado estructurado citaré los que fueron tomados en
consideración para la elaboración de este sistema:
• La distancia máxima de un de recorrido de cable desde el dispositivo
de red hasta el cuarto de comunicaciones (Rack) no debe exceder 100
metros. Estos se dividen en 90 metros máximo entre el Patch Panel y
el dispositivo de interconexión (Face Plate / Coupler), 6 metros
35
máximo desde el Patch Panel y el dispositivo de red (Switch, Hub), y 4
metros máximo entre el Face Plate y la estación de trabajo.
• La estación de trabajo que se está incorporando a la red debe estar
conectada a la misma con un patch cord a un face plate, este a su vez
debe tener un cable que llegue a un cuarto de comunicaciones (Rack)
donde debe estar conectado a un Patch Panel y de ahí debe salir un
Patch Cord a un puerto de un Switch.
IV.2.2 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN.
Los protocolos necesarios para establecer la comunicación entre el
servidor y los switches son TELNET y SNMP. La programación del
módulo de TELNET en PHP presentó un reto ya TELNET no está
diseñado para ejecutarse a través de una interfaz, sino en comandos de
cónsola. Para poder realizar la programación de este protocolo fue
necesario realizar un estudio de cómo este protocolo establece la
conexión y como PHP de comunica o integra con el sistema operativo del
servidor. Habiendo entendido esta parte se programó la clase en PHP de
TELNET cuyos comandos permiten establecer la conexión necesitada
para la realización de este proyecto.
IV.2.3CASOS DE USO Y DIAGRAMAS DE SECUENCIA.
Se han identificado como actores presentes en los casos de uso de la
herramienta al Operador (Personal de área de Redes) y al Administrador
(Administrador de la Red).
36
Se utilizó el lenguaje UML (Unified Modeling Language), notación
esquemática en su mayor parte, con la cual se construyen sistemas por
medio de conceptos orientados a objetos para la elaboración de los
diagramas contemplados por la metodología que permiten obtener mayor
información y comprensión acerca de la funcionalidad del sistema.
Finalmente, se realizaron los diagramas de secuencia del sistema, los
cuales describen gráficamente el curso particular de los eventos de un
caso de uso, el actor externo que interactúa directamente con el sistema
y con los eventos del sistema generados por los actores.
A continuación, la figura 4 muestra el Modelo de Casos de Uso que
explica gráficamente la funcionalidad descrita en los Casos de Uso.
37
Casos de Uso General
Figura N°: 4
38
En esta figura se puede observar la interacción directa del usuario con
cada uno de los procesos que forman parte del sistema, los cuales se
describirán brevemente a continuación:
• Ingresar al Sistema: Los usuarios del sistema ingresa al sistema y el
mismo le otorga los privilegios para la visualización y utilidades del
sistema.
• Salir del Sistema: Los usuarios podrán salir del sistema
• Consultar Cableado Estructurado: El operador puede hacer
consultas de las distintas partes que conforman la arquitectura de
cableado estructurado.
• Administrar Cableado Estructurado: El operador puede ingresar en
el sistema cambios en el cableado estructurado realizados en
reparaciones e instalaciones nuevas.
• Administrar Usuarios: El administrador podrá ingresar nuevos
usuarios en el sistema, asignando un perfil de usuario (Administrador
u Operador).
• Consultar Reportes: El Administrador podrá ver reportes detallados
del rendimiento de los Switches del campus y reportes de las acciones
que los operadores ejecuten en el sistema.
A continuación se presenta la expansión de los caso de usos:
Caso de Uso: Administrar Usuarios del sistema.
39
El caso de uso general denominado administrar usuarios del sistema se
explota o detalla en tres casos de uso detallados denominados:
• Agregar usuario.
• Modificar usuario.
• Eliminar usuario.
En la figura N°: 4 podemos observar la interacción del administrador con
este caso de uso general.
Caso de uso: Administrar Usuarios del sistema
Figura N°: 5
40
AGREGAR USUARIO
(Tabla de Uso N° 1)
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Agregar Usuario
Caso de uso que permite agregar nuevos usuarios y
asignar el rol que desempeñará en el sistema.
Administrador
Haber ingresado al Sistema
Ninguna
1. El administrador ingresa al modulo de
administración del sistema
2. El lista todos los usuarios existentes en el sistema.
3. El administrador ingresa todos los datos requeridos
por el sistema y asigna la perisología pertinente.
41
ELIMINAR USUARIO
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Eliminar Usuario
Caso de uso que permite eliminar usuarios lógicamente
Administrador
Ninguna
El administrador ingresa al modulo de administración
del sistema
El lista todos los usuarios existentes en el sistema.
El administrador escoge que usuarios eliminar, el
sistema luego de verificar con el administrador
procederá a eliminar lógicamente el usuario
manteniendo en la base de datos la información para
futuras consultas.
42
MODIFICAR USUARIO
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Modificar Usuario
Caso de uso que permite Modificar usuarios y asignar el
rol que desempeñará en el sistema.
Administrador
Ninguna
1. El administrador ingresa al modulo de
administración del sistema
2. El lista todos los usuarios existentes en el
sistema.
3. El administrador escoge que usuarios modificar,
el sistema luego de verificar con el administrador
procederá a realizar las modificaciones tanto de
atributos de los usuarios como privilegios en el
sistema.
43
Diagrama de secuencia: Agregar, Eliminar y Modificar Usuarios
Figura N°: 6
Fuente: Elaboración: propia.
Caso de Uso: Administrar Cableado Estructurado
El caso de uso general denominado administrar cableado se explota o
detalla en dos casos de uso detallados denominados:
• Agregar usuario
• Administrar Switch
44
En la figura N°: 7 podemos observar la interacción del administrador con
este caso de uso general.
Diagrama de Secuencia: Administrar Cableado Estructurado
Figura N°: 6.
45
CONSULTA CABLEADO ESTRUCTURADO
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Consulta Cableado Estructurado
Caso de uso que permite Consultar todas la partes que
componen el cableado estructurado
Operador
Ninguna
1. El Operador del sistema Ingresa al mismo
2. Ingresa al modulo de consulta de cableado
estructurado.
3. Selecciona el tipo de parte que desea consultar, y
el sistema lista los componentes requeridos.
Diagrama de Secuencia: Consulta Cableado Estructurado
Figura N°: 7.
46
ASIGNAR CABLEADO ESTRUCTURADO
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Asignar Cableado Estructurado
Caso de uso que permite asignar las partes y piezas que
componen el cableado estructurado
Operador
Ninguna
1. El Operador del sistema Ingresa al mismo
2. Ingresa al modulo de administración de cableado
estructurado.
3. Selecciona el tipo de parte que desea asignar, y
el sistema lista opciones de donde se pueden
asociar la pieza o parte que desea asignar.
Diagrama de Secuencia: Asignación de partes de Cableado
Estructurado - Figura N°: 8
47
CONSULTA DE SWITCH
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Consulta Switch
Caso de uso que permite consultar los switch para la
obtención de los parámetros de programación
Operador
Ninguna
1. El operador ingresa al modulo de administración
de switch
2. Lista los switch y escoge uno o introduce en la
búsqueda la identificación del mismo.
3. El operador escoge el puerto que desea
consultar.
4. El Sistema despega toda la información de
programación del puerto
48
Diagrama de Secuencia: Consulta Switch
Figura N°: 9.
49
PROGRAMACIÓN DE SWITCH
Caso de Uso
Descripción
Actores
Precondiciones
Poscondiciones
Flujo de eventos
Programación Switch
Caso de uso que permite consultar los switch para la
obtención de los parámetros de programación
Operador
Ninguna
1. El operador ingresa al modulo de administración
de switch
2. Lista los switch y escoge uno o introduce en la
búsqueda la identificación del mismo.
3. El operador escoge el puerto que desea
programar.
4. El Operador selecciona la opción de editar
5. El Sistema despega toda la información de
programación del puerto y escoge los parámetros
a cambiar.
50
Diagrama de Secuencia: Programación Switch
Figura N°: 10..
IV.3. DISEÑO DEL SISTEMA
En esta etapa se realizó el Diagrama de Clases, el Diseño Arquitectónico
y los Diagramas de Secuencia del sistema.
IV.3.1 DIAGRAMA DE CLASES:
Una vez finalizada la etapa de análisis, se realizó el diagrama de clases
del sistema, en el cual se muestra una vista estática del sistema que
incluye las clases y las relaciones entre ellas, este se puede ver en la
Figura N°: 13.
51
Para la realización del diagrama de clases del sistema, se identificaron en
primer lugar todas las clases que participan en la solución del software,
luego se incorporó información acerca de los atributos y métodos de las
clases.
Finalmente se agregaron las asociaciones necesarias para dar
soporte a la visibilidad requerida de los atributos, así como las flechas de
navegabilidad que indican la dirección de la visibilidad de los mismos. El
resultado de este proceso se muestra a continuación:
Vista general del Diagrama de Clases
Figura N°: 13
Switch
PK
ID Switch
FK1
IP
Descripcion
Cantidad Puertos
Modulo GE
password
Password Ena
ID Rack
Patch Panel
Rack
PK
ID Rack
FK1
Descripcion
ID Edificio
PK
ID Patch Panel
FK1
Cantidad Puertos
Descripcion
Categoria
ID Rack
Puertos Patch Panel
Edificio
PK
Vlan
PK,FK1
PK
ID Puerto Switch
FK1
Vlan
Velocidad
Duplex
Spanning-Tree
Descripcion
ID Switch
Numero
Rango
Descripcion
ID Puerto Switch
ID Oficina
Descripcion
Persona
PK
ID persona
FK1
Nombre
Descripcion
ID Estacion
FK1
Descripcion
ID Patch Panel
Patch Cord
PK
ID Patch Cord
FK1
FK2
Categoria
Longitud
Tipo
ID Puerto Switch
ID Puerto Patch Panel
Ofiina
PK
Descripcion
Ubicacion
Puertos Switch
ID Vlan
ID Edificio
PK
Estacion de Trabajo
PK
ID Estacion
FK1
Descripcion
ID Oficina
Cable
Face Plate
PK
ID Face
FK1
Descripcion
Estandar
Categoria
ID Estacion
PK
ID Cable
FK1
FK2
Categoria
Longitud
Tipo
ID Face
52
IV.4 IMPLEMENTACIÓN
Para la construcción del sistema, se tomó en cuenta el diseño
arquitectónico realizado.
Debido a las características del sistema, se
consideró conveniente orientar la herramienta a una aplicación Web, la
cual puede estar instalada en un servidor y los usuarios puedan acceder
al sistema desde el lugar que deseen. Este servidor está encargado de
ofrecer servicios Web y de datos a través de un servidor Apache y un
manejador de base de datos PosgreSQL.
Habiendo identificado la plataforma del servidor a utilizar se procedió a
definir los lenguajes que se utilizaron durante la programación de la
aplicación. Para el desarrollo de la interfaz se utilizó HTML apoyándose
en PHP para los procesos del lado del servidor y en JavaScript para los
del lado del cliente. El manejo de los datos se realizó a través de SQL.
Luego de decididas las plataformas correspondientes, se generó la base
de datos en el manejador, incluyendo las relaciones y reglas necesarias
para el buen funcionamiento del sistema. La figura N°: 13 presenta el
diseño físico de la base de datos.
El diseño de la interfaz se realizó de manera que facilitara la navegación
y tuviera un aspecto atractivo al usuario
53
• Menú: presenta un menú con las opciones a elegir. Es estático, lo que
permite acceder desde cualquier ubicación a las funciones del sistema.
• Logo: contiene un diseño fijo relativo al sistema, permite identificar la
herramienta.
• Principal: el contenido de esta área varía según las opciones elegidas
por el usuario.
• Barra de Navegación: contiene botones dinámicos que permiten
acceder aciertas funciones del sistema.
54
CAPITULO V - Sistema de Control, Configuración e
Inventario de Dispositivos de Red y Cableado Estructurado
de la Universidad Metropolitana (SCCI).
El Sistema de control, configuración e inventario de dispositivos de red y
cableado estructurado de la Universidad Metropolitana, brinda un
mecanismo de control y supervisión de los distintos parámetros que
conforman la red de la institución.
Además facilita las tareas de
configuración de dispositivos de red.
En la etapa de desarrollo del sistema se utilizaron una gran variedad de
herramientas y tecnologías, como también un lenguaje de programación.
Hubo la necesidad de usar y configurar un servidor con un sistema
operativo Linux para poder implementar las medidas de seguridad
necesitadas para la realización de este Proyecto, como son algoritmos de
encriptación de datos para que la información confidencial no pueda ser
capturada en la red, servicio de bases de datos y la plataforma Web. El
servidor de bases de datos utilizado fue el PostgreSQL y el desarrollo del
sistema fue realizado en PHP.
Se utilizo Apache como servidor de aplicación para el hospedaje del
Sistema por tener licencia de software libre de costo y el buen desempeño
que proporciona.
55
IV.1 INTRODUCCIÓN A LA HERRAMIENTA SCCI.
Esta herramienta está dirigida al personal que labora en la Gerencia de
Redes y Comunicaciones de CeTIC de la Universidad Metropolitana,
donde el Administrador de la Red/Gerente de Comunicaciones cumplirá
el papel de administrador del sistema, mientras que el resto del personal
serán los operadores.
Por lo tanto, el sistema consta de dos ambientes, el del administrador y
el de los operadores.
IV.2 DISEÑO DE SCCI.
La interfaz se concibió de manera que no solo fuera de fácil navegación,
sino que además fuera atractiva al usuario.
Se diseñaron distintos
logotipos que permitieran la identificación de cada sección.
Las pantallas tienen la siguiente estructura:
• Menú: presenta un menú con las opciones a elegir según el usuario
del sistema.
• Las opciones para el administrador son:
• Administración de Usuarios
• Administración de Cableado Estructurado,
• Consulta de Cableado Estructurado.
• Reportes.
56
• Ayuda.
Las opciones para el operador son:
• Administración de Cableado Estructurado,
• Consulta de Cableado Estructurado.
• Ayuda.
• Logo Superior: presenta un diseño relativo al sistema que permite
identificar la herramienta.
• Principal: es la parte donde se desplegará el contenido.
En la figura N°: 14 se puede ver el diseño general de las pantallas.
Pantalla de Inicio de session SCCI
Figura N°: 14
A continuación se presentan el diseño individual de cada pantalla de la
aplicación y su funcionalidad.
IV.2.1 PANTALLA DE INGRESO DEL USUARIO.
57
Cuando un usuario requiere obtener los privilegios que ofrece el Sistema,
debe previamente haber accedido al sistema por medio de la pantalla de
inicio, también denominada pantalla de login. En ella se le requieren el
nombre de usuario y contraseña, para posteriormente el sistema le
permita acceso y asigne los privilegios que posee, o en caso contrario,
negar el acceso indicando que los datos introducidos no son validos. En
la figura N°: 15 se muestra la pantalla que le será desplegada a cualquier
usuario que desee ingresar al Sistema de Control, Configuración e
Inventario de Dispositivos debed y Cableado Estructurado.
IV.2.1 PANTALLA DE INICIO LOGIN SCCI
Pantalla de Inicio de sesión de SCCI
Figura N°: 15
Una vez que el usuario haya sido admitido al sistema, se desplegara la
Pantalla de menú, en la cual se indican las posibles acciones que el
usuario puede acceder, dependiendo del nivel de acceso definido al
58
mismo. Las opciones que permite el sistema son: Listar detalles de todas
las partes que comprenden el Cableado estructurado, Listar Rutas del
Cableado Estructurado, Listar Switch, Ver Configuración actual de los
Switch, Cambiar la configuración de los Switch y ver reportes del trafico
de paquetes en los switch.
IV.2.1 PANTALLA DE INICIO DE SESSION SCCI
Pantalla consulta de Switch
Figura N°: 16
A continuación se procederá a explicar los componentes del sistema de
acuerdo al usuario Operador y Administrador.
59
IV.2.2 PANTALLAS DEL USUARIO ADMINISTRADOR.
El administrador del sistema es el encargado de controlar el ingreso,
actualización y eliminación tanto de los estudiantes que utilizarán la
herramienta, como de los temas que se desean tratar y sus respectivos
ejercicios.
IV.2.2.1 PANTALLA DE INICIO DEL USUARIO ADMINISTRADOR.
Después de que el administrador del sistema ingresa, se le presenta una
pantalla de bienvenida, en la que se resaltan las tareas principales que
puede realizar mediante botones con imágenes identificativas, al igual
que el menú de navegación principal del sistema, tal como se señala en
la figura N°: 17.
Pantalla Inicial
Figura N°: 17
60
Siguiendo el orden presentado en el menú principal, las secciones del
sistema son las siguientes:
IV.2.2.2 ADMINISTRACIÓN DE CABLEADO ESTRUCTURADO.
En esta parte de la herramienta se acceden a las opciones de
administración de cableado estructurado y los componentes que la
componen, como se ve en la figura N°: 18.
Pantalla de Menú de Administración Vista de Administrador
Figura N°: 18
61
Pantalla de Menú de Administración vista de Operador
Figura N°: 19
Se presenta las opciones de administración que los distintos tipos de
usuario tienen.
Al hacer clic en un las opciones (los cuales se encuentran señalados
como enlaces), se procede a desplegar el contenido de ese tema en
particular en otra pantalla.
En esta pantalla se encuentran dos
opciones:
1. Cableado.
Aquí se encuentran las parte y componentes de cableado estructurado
que se pueden administrar.
62
Como se observa en la figura N°: 20 se pueden administras las partes
que integran el cableado estructurado.
Pantalla Administración de cableado
Figura N°: 20:.
Fuente: Elaboración Propia.
2. Listar Partes que componen el cableado.
A continuación se muestran las pantallas que listan los componentes
que conforman el cableado.
63
Pantalla Administración de Edificios
Figura N°: 21:
Pantalla Administración de Patch Panels
Figura N°: 22
64
Pantalla Administración de Racks
Figura N°: 23
3 Administración de switch.
Aquí vemos las pantallas de configuración y consulta de Switches.
Pantalla Administración de Switch
Figura N°: 24
65
Pantalla Administración de Puerto de Switch
Figura N°: 25
2. Administración de Usuarios
En esta sección se pueden agregar, modificar o eliminar los diferentes
usuarios del sistema.
Se despliega una lista de los usuarios ingresados, con las acciones que
se pueden realizar con estos; en este caso, modificar los datos o eliminar
un usuario. Igualmente, cada elemento de la lista contiene el login y el
nombre completo del usuario. También se presenta la opción de enviar
un correo electrónico.
En la parte inferior se encuentra el botón de agregar nuevo usuario y
regresar a la pantalla anterior.
66
Todo lo anteriormente descrito se puede ver detalladamente en la
siguiente figura:
Pantalla Administración de Rack
Figura N°: 26
•
Ingresar o Modificar un usuario.
En la pantalla de ingresar usuario, se despliegan los datos del usuario
solicitados por la aplicación.
Los datos a ingresar son el nombre y
apellido del usuario, su dirección de correo electrónico, su login, su
contraseña y qué tipo de usuario es (Figura N°: 27). Al actualizar, se
ingresa un usuario nuevo, o si es uno ya existente se actualizan los
nuevos datos ingresados.
67
Pantalla Ingresar Nuevo Usuario
Figura N°: 27
68
Capitulo VI – Conclusiones y Recomendaciones
CONCLUSIONES
La realización de este Proyecto Industrial, permitió desarrollar una
herramienta que permitirá realizar de manera más sencilla los trabajos
de Administración, Control e Inventario del cableado estructurado y
configuración de Switches, diseñada con el propósito de facilitar la
administración de la red del Campus UNIMET, específicamente para la
Gerencia de Redes y Comunicaciones del Centro de Tecnología de
Información y Comunicaciones – CeTIC.
Como consecuencia de un detallado proceso de investigación, diseño,
implementación y posterior análisis de los resultados obtenidos, fue
posible llegar a las siguientes conclusiones:
• El SCCI, permitirá al equipo perteneciente a la Gerencia de Redes y
Comunicaciones, realizar de manera más sencilla y rápida sus labores,
apoyados en la propia infraestructura de red inalámbrica
implementada en la UNIMET, a manera de tener acceso al sistema
mientras realizan alguna actividad propia de su gestión de
administración y control.
•
La implementación de los protocolos TELNET y SNMP programados en
PHP, facilitará la tarea de programación y consulta de los Switches, ya
69
que el proceso se realizará a manera gráfica, por ende, disminuye la
posibilidad de que ocurran errores humanos.
• El SCCI, fue diseñado de manera que el usuario ingrese la menor
cantidad de valores no controlados al sistema. Estos valores
generalmente son incluidos mediante entradas de texto, por parte del
usuario y como consecuencia de esto, los valores deben ser validados
antes de ingresar a la base de datos para evitar posibles errores en su
contenido. Se considera pertinente que hubiese una asignación
predefinida para evitar los posibles errores de inclusión de datos.
RECOMENDACIONES
• Se recomienda la implementación del SCCI, para la Gerencia de Redes
y Comunicaciones, estableciendo el uso adecuado se esta herramienta,
por las bondades de optimización y tiempos de respuesta en cuanto a
la administración, control e inventarios de los recursos de
comunicación, ya que así se mantendrá el control que se requiere.
• De igual manera, se recomienda que todos los cambios que se realicen
al Nivel Físico, Capa 1 del Modelo TCP/ IP, sean registrados en el
Sistema, para garantizar la integridad y buen funcionamiento del
SCCI.
70
• También se recomienda realizar el levantamiento de información
correspondiente a toda la infraestructura de red de la UNIMET, de esta
manera se podrá tener un mapa actualizado de la misma.
• Por último y no menos importante, se recomienda, en base a la
transferencia de la administración y mantenimiento de la nueva
central telefónica y red correspondiente, a la Gerencia de Redes y
Comunicaciones, la implantación de un SCCI, orientado a la telefonía.
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BIBLIOGRAFÍA.
• Biblioteca de consulta enciclopedia Encarta (2004). Cableado
Estructurado (consultada en Diciembre 2005).
• Cisco System, Cableado estructurado(Structural Wiring) consultado en
diciembre de 2005. en:
http://www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps525/products_installation_guid
e_chapter09186a008008060f.html
• Cisco System, SNMP consultado en noviembre de 2005. en;
http://www.cisco.com/en/US/tech/tk648/tk362/tk605/tsd_technology_support_subprotocol_home.html
• Cisco Systems, RMON consultado en enero de 2006. en;
http://www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps628/products_configuration_gu
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• Douglas Mauro, Kevin Schmidt, Kevin J. Schmidt. (2001). Essential
SNMP. O’Reilly 2ª. Edición.
• Enciclopedia Wikipedia La enciclopedia libre. MySQL (consultado en
Diciembre 2005). en: http://es.wikipedia.org/wiki/Cableado_estructurado
• Enciclopedia Wikipedia La enciclopedia libre. Open source
(consultado en Diciembre 2005. en: http://es.wikipedia.org/wiki/Open_source
• Jacobson, I. Booch G y Rumbaugn J. (1999). El proceso Unificado de
Desarrollo de Software. Addison Wesley. 2ª. Edición.
72
• Larman, C (1999). UML y patrones: introducción al análisis y diseño
orientado a objetos. México. Prentice-Hall; Pearson; Addison Wesley
Longman.
• Matt Zandstra. (2001). Sams Teach Yourself PHP in 24 Hours. SAMS
1a Edición.

Sistema de control, configuración e inventario de dispositivos de red

Transcripción

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