Proyecto de Telecomunicaciones

Universidad Autnoma de la ciudad de MxicoColegio de Ciencia y Tecnologa

Desarrollo del estudio comparativo de procesadores de red De uso particular y general

Que para obtener la Certificacin del Curso de Proyectos de Telecomunicaciones

P r e s e n t a:Luis Manuel Prez Hernndez

Profesor: Fernando Cruz Martnez

UNIVERSIDAD AUTNOMA DE LA CIUDAD DE MXICO Plantel CuautepecIngeniera en Sistemas Electrnicos y de TelecomunicacionesProyectos de Telecomunicaciones

Mxico, D.F. Diciembre, 2014

1

INDICEIntroduccin ..........2Objetivo general.........3Objetivo Particular.........3Justificacin.........31. Sistemas de Comunicacin.......52. Modelo OSI.........52.1 TCP/IP.........72.2 Capa de enlace de datos.......82.2.1 Servicios proporcionados por la capa de enlace de datos..82.2.2 Control de acceso al medio.....82.2.3 Trama capa 2 .......92.3 Capa de red ........92.3.1 Direccionamiento lgico ...... 102.3.2 Enrutamiento ....... 113. Procesador de red .........123.1 NPU en vez de CPU .......123.2 Conmutador (Switch) .......13Estimacin de tiempos .........15Estimacin de costos .........16Planificacin del capital humano .......18Conclusiones ..........20Referencias ..........21

INTRODUCCINUn procesador de red es un chip programable, el cual consiste en dos unidades distintas, una se encarga del procesamiento de paquetes y otra de manejar distintas tareas de forma rpida, se especializan en las capas dos y tres del modelo OSI. En la actualidad los procesadores de red estn en evolucin con respecto a 10 aos, debido a que se quiere tener mayor carga del procesamiento dentro del dispositivo. Se aprovecha, que un procesador est diseado para procesar paquetes a grandes velocidades dejndole tiempo para poder realizar procesamientos de otra ndole y as descargar el CPU de un dispositivo de red, logrando que los dispositivos de red sean capaces de soportar mayores velocidades que se manejan en las redes de computadoras en la actualidad. Hace 10 aos existan una gran variedad de empresas dedicadas a los procesadores de red tales como: EZ CHIP, INTEL, MOTOROLA, CISCO y BROADCOM. Debido a la evolucin antes mencionada algunas empresas de procesadores como son EZ CHIP y CISCO son dominantes en el mercado de procesadores de red en la actualidad.Los dispositivos de red juegan un papel importante dentro de las redes de computadoras ya que dichos dispositivos se encargan de la interconexin de redes. Un conmutador trabaja a nivel capa dos y es el encargado del identificar los errores de una trama as como controlar el flujo de informacin, adems de segmentar la red y as poder minimizar el trfico dentro de la red, lo anterior lo logran gracias a el procesador de red.El presente documento, tiene como finalidad establecer una serie de diferencias entre los procesadores de propsito general y procesadores de propsito particular, los cuales se encuentran en los dispositivos de red (enrutadores y conmutadores) y hacen posible que los dispositivos realicen sus tareas sin ningn inconveniente.En la primera parte se abordara la teora de redes a nivel capa dos y tres de los modelos OSI y TCP/IP, ya que es ah donde se lleva el procesamiento de paquetes dentro de una red, de lo obtenido de dicho procesamiento intervienen protocolos para que los paquetes lleguen a su destino.Se realizara la planeacin de un proyecto desde el punto de vista del capital humano (administracin del personal), costos (presupuesto), tiempos y actividades para conseguir calidad en l proyecto. Adems, la administracin de los tiempos y actividades, ayudaran a la planificacin de los recursos material, logrando que se tengan las menos prdidas posibles, puesto que en una empresa el objetivo principal es tener ganancias al final del ao. Es lo que conocemos

Objetivo GeneralDesarrollar un estudio comparativo del rendimiento de un procesador de propsito particular de redes (procesador de red BROADCOM) contra un procesador de propsito general de redes.Objetivo Particular Estudiar la teora de redes de las capa 2 y capa 3 del modelo de referencia OSI y TCP/IP. Comprender la pila de protocolos ms importantes dentro de la red. Evolucin de los procesadores de red. Documentar el rendimiento de la tarjeta de desarrollo de CISCO 7200 NPE-G1.JustificacinEn la actualidad las redes computacionales manejan velocidades por arriba de los Gigabytes lo que hace algunos aos no se tena en consideracin. Esto se debe principalmente al crecimiento desmedido del Internet a los largo del planeta y al uso de tecnologa que nos permite tener acceso a dicha red. Dispositivos como el celular, lap top tablets, etc, causan un gran intercambio de informacin en la red, lo que propicia un trfico mayor sobre la red.

Para el manejo de dicho trfico se ocupan dispositivos de red que deben cumplir ciertas caractersticas de acuerdo a su aplicacin (vase en la figura 1) y pueden ser divididos en tres reas como son:

ncleo (core) borde (edge)edge

acceso (access)accesscore

Fig.1 Red de redes.Cada una de estas reas tiene diferentes aplicaciones concretas y requerimientos. Los dispositivos de borde se encuentran entre el ncleo de la red y los dispositivos de acceso y representa un punto de entrada entre el proveedor de servicios y la empresa, un ejemplo de estos dispositivos son enrutadores con menor capacidad de procesamiento que los de ncleo de red. La mayor parte de su cmputo se refiere a la agregacin de numerosas corrientes de trfico y transmitirlas a travs de la red.Un dispositivo de ncleo se encuentra en medio de la red por lo que las velocidades que debe manejar para el procesamiento de paquetes (informacin) debe de ser muy grande con respecto a los dispositivos de frontera o de acceso. Un ejemplo de estos dispositivos son los enrutadores gigabit y terabit, los cuales utilizan procesadores de propsito particular y se llaman procesadores de red (Network Processor NP), un procesador de red es un sistema en chip programable que consiste bsicamente de dos unidades distintas, una de ellas se encarga realizar un procesamiento inteligente de los paquetes y la segunda manejar las distintas tareas de forma rpida.Los dispositivos que se encuentran en el ncleo de la red (Network Core) necesitan tener velocidades de procesamiento alto. Es por lo anterior que los procesadores de red toman un papel relevante puesto que deben poder mantener un flujo de datos continuo sin que se formen los cuellos de botella dentro de la redes o en las fronteras de las mismas. Dispositivos de acceso pueden ser estaciones bases de redes inalmbricas, host finales, los cuales son las entidades finales de la red y utilizan procesadores de uso general.

1. Sistema de comunicacionesUn sistema de comunicaciones son los componentes o subsistemas que permiten la transferencia de informacin o intercambio de informacin [3]. Los sistemas de telecomunicaciones son los que emplean seales elctricas, electromagnticas u pticas para transmitir el mensaje.La transmisin del mensaje puede ser: Utilizando un medio fsico, como puede ser cables de cobre (UTP, coaxial) que transmite seales elctricas, o bien mediante fibra ptica la cual transmite seales de luz. Sin medio fsico (medio inalmbrico), las seales se envan por medio del espacio libre (a travs del aire) mediante ondas electromagnticas.A continuacin en la figura 2 se tiene un modelo simple de un sistema de comunicacin:Fuente de InformacinDestinoMedio

Fig.2 Sistema simplificado de comunicaciones.La fuente de informacin puede ser tanto analgica como digital, as como el medio puede ser almbrico o inalmbrico, se utiliza un modelo sencillo para reprentar un sistema de comunicacin ya que en la realidad son muy complejos. Sin embargo este simple ejemplo nos puede ayudar a entender la comunicacin entre dos entidades.2. Modelo OSISistema Abierto de Interconexin (OSI), es un modelo de referencia desarrollado por ISO International Organization for Standardization en 1984, se desarrolla dicho modelo para poder tener una interoperatividad entre los distintos equipos y aplicaciones de cada uno de los proveedores que existan a lo largo de la red. La mayora de los protocolos de comunicacin de redes utilizados hoy en da tienen su estructura basada en el modelo OSI.El modelo OSI se divide en 7 capas las cuales se encargan de realizar distintas tareas para poder mover informacin entre un par o ms dispositivos (host). Una tcnica muy aceptada para estructurar los problemas, es la divisin en capas. Cada capa realiza un sub conjunto de tareas, relacionadas entre s. Una capa proporciona servicios a la capa inmediatamente superior, por lo que se tendra en la forma ideal para que los cambios ocurridos en una capa no implicaran cambios en las otras capas. Las 7 capas son las siguientes: Capa 7: Capa de Aplicacin. Proporciona el acceso al entorno OSI para los usuarios y, tambin, proporciona servicios de informacin distribuida. Capa6: Capa de Presentacin. Proporciona a los procesos de aplicacin independencia respecto a las diferencias en la representacin de los datos (sintaxis). Codifica y decodifica datos; encripta y des encripta datos; comprime y des comprime datos. Capa 5: Capa de Sesin. Proporciona el control de la comunicacin entre las aplicaciones; establece, gestiona y cierra las conexiones. Administra las sesiones de los usuarios y dilogos. Capa 4: Capa de Transporte. Proporciona una transferencia transparente y fiable de datos entre los puntos finales; adems proporciona procedimientos de recuperacin de errores y control de flujo origen-destino. Capa 3: Capa de Red. Proporciona la independencia a los niveles superiores respecto a las tcnicas de conmutacin y de transmisin utilizadas para conectar los sistemas. Proporciona control de flujo y congestin en la red para evitar desperdicio en los recursos. Capa 2: Capa de Enlace de Datos. Proporciona un servicio de transferencia de datos fiables a travs del enlace fsico; enva bloques de datos (tramas), llevando a cabo la sincronizacin, control de flujo y errores. Capa 1: Capa Fsica. Se encarga de la transmisin de cadenas de bits sobre el medio fsico, est relacionado con las cuestiones mecnicas, elctricas, funcionales y de procedimiento para acceder al medio fsico [3].PRESENTACINENLACE DE DATOSSESINAPLICACINFSICAREDTRANSPORTEPRESETACINENLACE DE DATOSSESINAPLICACINFSICAREDTRANSPORTEMEDIOHost AHost B

Fig.3 Comunicacin del modelo OSI entre dos entidades.En la figura 3 se tiene como es la comunicacin entre capas que se encuentran en dos entidades host A y host B.Las capas pares o correspondientes se comunican intercambiando bloques de datos que verifican una serie de reglas o convenciones denominadas protocolo. Los aspectos claves que definen a un protocolo son: Sintaxis: establece cuestiones relacionadas con el formato de los bloques de datos. Semntica: incluye informacin de control para la gestin de errores y coordinacin. Temporizacin: considera aspectos relativos a la sincronizacin de velocidades y secuenciacin.[3]Conforme se avanza a travs de las capas del modelo OSI se van creando diferentes bloques de informacin, los cuales toman diferentes nombres, as como tambin se les agrega distinta informacin para que cada una de las capas sea lo ms independiente posible de la anterior.En la actualidad el modelo OSI ha servido de referencia para muchas pilas de protocolo un ejemplo es TCP/IP, el cual deja de lado las 7 capas y reduce las tareas, consiguiendo tener 5 capas, as se comprimen unas capas y se tiene una mejora respecto a OSI. Cabe mencionar que en la actualidad las redes se encuentran en una convergencia y la mayora de ellas utiliza TCP/IP.2.1 TCP/IPLa arquitectura de protocolos TCP/IP es resultado de la investigacin y desarrollo llevados a cabo en la red experimental de comunicacin de paquetes ARPANET.[footnoteRef:1] [1: ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) una red de investigacin respaldad por el DoD (Departamento de Defensa de Estados Unidos). Con el tiempo, conect cientos de universidades e instalaciones gubernamentales mediante lneas telefnicas alquiladas.]

El modelo TCP/IP solo enfoca el problema de la comunicacin en 5 capas, las cuales son relativamente independientes entre s: Capa fsica: Define la interfaz fsica entre dispositivos de transmisin de datos y el medio de transmisin o red. Capa de acceso a la red: Es responsable del intercambio de los datos entre el sistema final (servidor, host, etc) y la red a la que este conectado. Capa de red: Enrutamiento a travs de distintas redes. Capa de transporte: Se encarga de que todos los datos lleguen a la aplicacin destino y en el mismo orden en el que fueron enviados. Capa de aplicacin: Contiene toda la lgica necesaria para posibilitar las distintas aplicaciones de usuario.En el presente trabajo se extender la explicacin de la capa 2 (capa acceso al medio) as como de la capa 3 (capa de red), ya que en estas capas es donde recaen las tareas realizadas por los procesadores de red.2.2 Capa de enlace de datosEn la capa dos se proporciona una interfaz de servicio bien definida con la capa de red, el servicio principal es transferir datos de la capa 3 de la mquina origen a la capa 3 de la mquina destino, se asegura encapsulando la informacin en tramas y colocndole un encabezado a cada una de las tramas a enviar, adems se en carga de otras dos funciones una de ellas es manejar los errores de transmisin, es aqu donde se realiza la deteccin y correccin de errores con distintas tcnicas que se vern a detalle a lo largo del presente trabajo. Otra funcin y no menos importante es la de regular el flujo de datos que provienen de la mquina origen hacia la mquina destino se realiza dicha tarea para evitar la saturacin de la mquina destino.2.2.1 Servicios proporcionados por la capa de enlace de datosLa capa de enlace de datos puede disearse para ofrecer varios servicios. Los servicios reales ofrecidos pueden variar de sistema a sistema, sin embargo tres posibilidades que normalmente se proporcionan son: Servicio no orientado a conexin sin confirmacin de recepcin. La mquina de origen manda tramas independientes a la mquina destino sin confirmacin de recepcin por lo que si una trama llega mal, no se preocupa por ello y sigue mandando hasta terminar de mandar toda la informacin, adems nunca establece conexin lgica por lo tanto no pide desconexin, ahorrando tiempo y dejando la correccin y deteccin de errores a capas superiores. Servicio no orientado a conexin con confirmacin de recepcin. No existe conexin lgica entre mquina origen y mquina destino, sin embargo si existe una confirmacin individual de las tramas recibidas por la maquina destino y as se puede saber si una trama llego o no, si es el caso en que no llegue se puede volver a mandar una vez transcurra un tiempo. Se gana en confiabilidad sin embargo en tiempo se pierde con respecto al servicio anterior. Servicio orientado a la conexin con confirmacin de recepcin. Se produce una conexin lgica entre las mquina origen y destino por lo que las tramas son enumeradas y se garantiza que cada una de las tramas enviadas llegue a su destino, proporciona una alta confiabilidad a costa de tiempo puesto que en la conexin se pierde tiempo.2.2.2 Control de acceso al medioEspecifica las reglas con las que se transmite una trama sobre el enlace, un parmetro clave en cualquier tcnica de control de acceso al medio es dnde: Dnde se refiere a la forma en que se realiza el control, puede ser centralizada o distribuida. En un ambiente centralizado existe un dispositivo con autoridad para permitir el acceso a la red. En un ambiente distribuido las estaciones deben auto-regular dinmicamente el acceso a la red.Recordando que la capa dos tambin recibe un servicio de la capa fsica la cual se encuentra debajo de ella y hace una transformacin de la trama a bits, por lo que es necesario de asegurar que la informacin que se transformara en bits llegue de manera segura. Es en esta etapa donde se incrusta un detector de errores llamado Comprobacin de Redundancia Cclica, (CRC, Cyclical Redundancy Check), el cual se asegurara de que si hay un error este pueda ser detectado y as determinar si es necesaria una retransmisin de la informacin. El cdigo CRC se puede explicar de la siguiente manera, se tiene un bloque o mensaje de k-bits, donde k representa la informacin a mandar, el transmisor genera una secuencia de (n - k) bits, denominada secuencia de comprobacin de la trama (FCS, Frame Check Sequence) es el tamao de redundancia que se le sumara, de tal manera que la trama resultante, con n bits, sea divisible por algn nmero predeterminado. El receptor dividir la trama recibida entre ese nmero y si no hay resto en la divisin, supondr que no ha encontrado ningn error en caso contrario se sabr que hay un error en la trama recibida.El control de flujo se encarga de sincronizar la conexin de la fuente con el destino por medio de un flujo de informacin de control que viaja en sentido contrario a la de la transmisin, la cual proporciona informacin sobre el procesamiento de la informacin que esta realizando el destino y as no saturarlo y exista una prdida de informacin.A cada dispositivo se le asigna una MAC Address la cual identifica como nico en la red a nivel capa dos, dicha direccin consta de 48 bits o 6 octetos E8:9A:8F:2B:42:BB.2.2.3 Trama de capa 2A fin de proporcionar servicios a la capa de red, la de enlace de datos debe utilizar los servicios que la capa fsica le proporciona, la capa de enlace divide el flujo de bits que recibe de la capa fsica en tramas separadas.Una manera de lograr la divisin en tramas es introducir intervalos de tiempo entre las tramas, de la misma manera que los espacios entre palabras en el texto comn, es por lo anterior que se requiere llevar a cabo el siguiente mtodo.Se agrega un campo de bits llamado bandera para identificar el inicio y el final de la trama.Se agrega un encabezado en donde se lleva la informacin que ocupara la capa de enlace destino para desfragmentar la trama y proporcionar le los servicios a la capa superior algunos de los campos son: direccin origen, direccin destino, la longitud de la trama, etc.BanderaBanderaEncabezadoCarga til

Fig.4 Trama de enlace de datosCapa de redLa capa de red aprovecha los servicios de la capa dos y solo se ocupa de los aspectos lgicos, por lo que trabaja con direcciones lgicas, las cuales son asignadas a cada uno de los dispositivos de red, logrando que se pueda generar una ruta a travs de la red para poder entregar los paquetes a un destino. Entonces la capa de red se encarga de lo siguiente: Direccionamiento lgico. Sub redes. Enrutamiento. Entrega de paquetes.2.3.1 Direccionamiento lgicoLa capa de red le asigna una direccin lgica a cada uno de los dispositivos conectados a una red, dicha direccin consta de 32 bits o 4 Bytes, sin embargo para que el ser humano entienda mejor se puede ver como nmeros decimales separados por puntos, 192.168.125.42 es un ejemplo de una direccin IP. Existen 5 clases de direcciones de red: Clase A, B, C, D y E, se puede obtener el registro de las direcciones en la ARIN (American Registry for Internet Numbers). La direccin est codificada para permitir una asignacin variable de bits para especificar la red y el host.La clase A: cuenta con pocas redes, pero dichas redes contienen varios host.La clase B: cuenta con un nmero medio de redes en comparacin de la clase A y con una cantidad media de host.La clase C: cuenta con nmero grande de redes adems de contar con pocos host. La distribucin de los bits dentro de la direccin se puede ver en la figura 5.

Fig.5 Clasificacin de las direcciones IPEs importante determinar a que clase pertenece tu red ya que esto puede ayudar a que se construya una red sin desperdicio de recursos. Se puede determinar las direcciones IP para que no se desperdicien y se queden sin utilizar, ya que en la actualidad se estan agotando dichas direcciones.

2.3.2 EnrutamientoLa direccin IP juega un rol importante en el enrutamiento entre las distintas redes. Existen distintos algoritmos para tener el mejor rendimiento en el enrutamiento y los paquetes no queden estancados en el trfico de la red o queden en un cclo infinito sin llegar a su destino.Se tiene que el dispositivo A, que se encuentra en la red 1 con la direccin IP 192.228.17.33, requiere comunicarse con el dispositivo E ubicado en la red 4 con direccin IP 192.228.20.65, como se muestra en la figura 6. Es necesario a travsar una serie de dispositivos que interconectan las redes. Fig.6 Enrutamiento de paquetesExisten varias formas de llevar la informacin de un extremo a otro, sin embargo cabe mencionar que los dos siguientes algoritmos son los ms representativos de dicha tarea.Algoritmo de Dijkstra, encuentra las rutas ms cortas entre un nodo origen dado y todos los dems nodos, desarrollando los caminos en orden creciente de longitud [3]. Se le asigna el nombre de nodo a un dispositivo de red que contenga las caractersticas de la capa red.Algoritmo de Bellman-ford, encuentra los caminos ms cortos desde un nodo origen dado con la condicin de que stos contengan a lo sumo un enlace; a continuacin encontrar los caminos ms cortos con la condicin de que contenga dos enlaces como mximo, y as sucesivamente [3].Los algoritmos anteriores tienen sus pros y contras sin embargo en el actual trabajo no se abordaran a profundidad.3. Procesador de redUn procesador de red (Network Processor, NP) es un sistema en chip programable que ampliamente consiste de dos unidades distintas, una de ellas se encarga realizar un procesamiento inteligente de los paquetes y la segunda manejar las distintas tareas de forma rpida un ejemplo es la conmutacin de paquetes. Estas dos unidades funcionales de hardware con un software ptimo, juntos definen un procesador de red. Procesadores de red, como se ha definido, han existido desde hace ms de una dcada. Esta categora de los chips surgi de la necesidad de una mayor flexibilidad en el borde de las redes de proveedores de servicios [5].La taxonoma de un NPU (Network Processor Unit), es un dispositivo programable por software que est optimizado para procesar paquetes. En concreto, est diseado para manejar tareas como el anlisis del encabezado, la manipulacin del campo de bits, operaciones de bsqueda de la tabla, la modificacin de paquetes, el movimiento de datos, y la gestin del trfico. Para manejar muchos paquetes independientes de forma simultnea, generadores de energa nuclear utilizan diversas tcnicas de procesamiento en paralelo. Programable (la capacidad de ejecutar una secuencia de instrucciones) es una caracterstica importante de procesadores de red, ya que proporciona la flexibilidad necesaria para hacer frente a los protocolos y caractersticas nuevas o cambiantes.Los diseos tradicionales de NPU se han centrado en la Capa 2 y Capa 3 de procesamiento, que es relativamente simple. Como resultado, estos NPU no han incluido unidades de punto flotante (FPU), las unidades de gestin de memoria (MMU), o cachs de memoria jerrquicas. Al eliminar caractersticas de propsito general y centrarse en slo los requisitos para el procesamiento de paquetes, los diseadores de NPU han empaquetado cientos de motores de paquetes pequeos en un solo chip.Los chips tambin incluyen coprocesadores en hardware que descargan tareas especficas de los motores programables. Estos coprocesadores incluyen analizadores de encabezado, motores de clasificacin, motores de bsqueda, contador / motores de estadsticas, y los gestores de trfico.En la industria algunos vendedores se centraron en el procesamiento de paquetes de gama alta, compitiendo esencialmente con diseos OEM-internos. Otros abordan diseos multi-servicio, en particular para las redes de acceso, en los generadores de energa nuclear reemplaz los chips de cajeros automticos (es decir, SAR), as como los procesadores de comunicaciones de baja velocidad como PowerQUICC de Motorola. Despus de aos de consolidacin, slo un puado de vendedores NPU comerciante permanecen activos. Estos incluyen PMC-Sierra (Wintegra) para procesadores de red de acceso, as como Broadcom (Sandburst), EZchip, Marvell (Xelerated), y Netronome (Intel IXP) para los de gama alta NPU.3.1 NPU en vez de CPULos procesadores de propsito general tambin han reducido su rendimiento gracias a los diseos multi-ncleo. Desde 2006, los vendedores han sido multi-ncleo enviando procesadores integrados con 16 o ms CPUs de propsito general. Estos diseos (SoC) del sistema-en-un-chip integran todo lo requerido de E / S para aplicaciones tpicas de redes. En 2013, SoC de red con ocho o ms ncleos estn disponibles utilizando conjuntos de ARM, MIPS, energa, o de instrucciones x86. A diferencia de NPU tpica, las CPUs en estos chips emplean un conjunto de instrucciones y el programa de almacn cdigo estndar de memoria externa [5].Es cierto que la distincin entre un NPU y un procesador multi-CPU con aceleradores de redes es cada vez menos evidente. Varios SoC multi-ncleo de gama alta incluyen bloques de hardware para el procesamiento de paquetes, que permiten a estos chips manejar caudales de 40 Gbps o ms. Aunque estos chips pueden realizar las mismas funciones que un NPU, sin embargo, pueden no coincidir con el rendimiento por vatio de un NPU en aplicaciones tpicas de conmutacin y enrutamiento. Estimamos que los procesadores de varios ncleos ms nuevos emiten cerca de 1 Gbps / W, mientras que los ms nuevos NPU proporcionan casi 5 Gbps / W. En una tarjeta de lnea de borde-router, esta diferencia se traduce directamente a la densidad de la red de puertos [5].3.2 Conmutador (Switch)Un conmutador (switch) es un dispositivo electrnico de interconexin de redes que opera en la capa 2 del modelo de referencia OSI [3], su desempeo es muy parecido al de un puente (bridge), sin embargo una diferencia es que 'escucha' a la red y aprende automticamente cuales son las estaciones de trabajo a las que se puede acceder a travs de los puertos. Un conmutador interconecta dos o ms segmentos de red como se pude ver en la figura 6.

Fig.6 Conmutador segmentando una red.La funcin del conmutador en la figura anterior es conectar pequeas redes entre si, lo anterior lo realiza con un cambio fsico que le permite asignar por un momento un canal de comunicacin, para el intercambio de informacin entre dos distintas computadoras que se encuentran en distintas redes.Un switch manejable, es aquel que se le puede administrar ciertos parmetros del switch, como pueden ser la obtencin de estadsticas de sus puertos referentes a cuantos paquetes son enviados, cuantos paquetes son de Broadcast o de un solo destino, as como tambin la cantidad de paquetes que entran en cada uno de los puertos.Se pueden modificar los parmetros o tener estadsticas de los protocolos de capa 2 y capa 3 como son:-VLAN: (Virtual Local Area Network, Red Virtual de rea Local) son agrupaciones de estaciones de trabajo o dispositivos de red definidos por software. A diferencia de las LAN las VLAN se rigen por una topologa lgica lo que les permite tener una separacin de la topologa fsica [1]. Una VLAN es un grupo lgico de puertos, los cuales habilitan la posibilidad de comunicarse entre s por medio de la capa MAC Ethernet independientemente de a que segmento fsico de la red LAN pertenezcan, logrando que el dominio de Broadcast se pueda administrar desde la capa 2 y no en la capa superior lo cual ayuda a tener un menor trfico y disminuir los tiempos de procesamiento, como se puede ver en la figura 7, la estacin de trabajo 1 enva un mensaje de Broadcast, sin embargo el mensaje no llega a las 5 estaciones de trabajo solo a las que se encuentran en su VLAN. Adems simplifica algunos problemas de los administradores de la red como son movilidad, adiciones y cambios de usuarios dentro de una misma empresa.

Fig.7 Redes VLAN.-DHCP: (Dynamic Host Configuration Protocol Protocolo de Configuracin Dinmica de Host), es un protocolo de una red TCP/IP, el cual le permite a los nodos de la red obtener sus parmetros de configuracin automticamente [1]. Un servidor DHCP es el encargado de asignar una direccin IP a un HOST que se agrega a la red. El servidor DHCP posee un rango de direcciones dinmicas las cuales asigna a los clientes conforme estas se van liberando, adems proporciona mascaras de subred, puerta de enlace y direcciones de servidores DNS (Domain Name System Sistemas de Nombre de Dominio) [2].

Estimacin de tiemposActividadesNmero de Semanas

1234567891011121314151617181920

Buscar bibliografa referente a redes

Lectura de bibliografa

Escritura de Marco Terico sobre Teora de redes

Pruebas al switch de cisco

Exposiciones de avances

Escritura sobre administracin de red (con lo ya aprendido)

Comparativa de switch cisco NP-eg1 y SX300

Resultados obtenidos

Estimacin de costosInversin del proyectoActivo fijo: Compra de material (Switches) y sueldo del personal de la empresa.Activo intangible: Luz y pago al proveedor de servicio de internet.Capital de trabajo: $7 000 dlares.SEMANAS

*CTP12345678910

COMPRA$1 0001000

PRUEBAS$3 000375375375375375375375375

DOCUMENTACIN$ 5006262626262626262

CONTINGENCIAS$2 500

TOTAL$70001000437437437437437437437437

ACUMULADO100014371874231127483185362240594496

*CTP: Costo Total Presupuestado.CotizacinSe investig sobre las empresas con ms renombre en el mbito de los procesadores de red, sin embargo los costos salen totalmente de nuestro presupuesto por lo que se opt por las siguientes dos empresas CISCO y BROADCOM.Cabe mencionar que uno de os aspectos ms importantes para tomar la decisin de qu tarjeta se comprara fue la del precio, sin embargo tambin y no menos importante el rendimiento que nos proporciona, como se puede observar en la tabla 1 el procesador de la tarjeta CISCO se adapta a nuestras necesidades.Tarjeta de desarrollo Cisco 7200Elimina el requisito de una entrada / salida (E / S) del controlador.Elimina de E / S del controlador LAN puntos de ancho de banda de interfaz.Proporciona procesadores modulares y la posibilidad de actualizar.Ofrece un mejor comportamiento de los precios respecto a su memoria.Tarjeta de desarrollo Broadcom XLP4xx Series Packet Processor Card: Contiene un procesador de red de alto rendimiento de la tarjeta PCI Express diseado para su uso en sistemas compatibles con PCI Express. Cuenta con los ltimos procesadores de la serie Broadcom XLP4xx.

Tabla 1. Caractersticas importantes de las tarjetas de desarrolloNombre del moduloPrecio(Dlares)Procesamientoports (RJ-45 or gigabitinterface converter [GBIC])

Software

Procesador

Cisco 7200-$787.68700 MHz-3 fixed 10/100/1000-MbpsCompatibles con el estndar IEEE 802.1Q.*Soporta Cisco IOSBroadcomBCM1250

Broadcom XLP4xx Series Packet Processor Card-$5 000800 MHz a 1.6 GHz-Cuatro panel frontal sitios SFP / SFP + 1/10GigE -Cada sitio configurable individualmente para operacin + 1G SFP o 10G SFP -PCI Express Gen 2 x8 para placa base-Broadcom Microsystems XLP SDK Linux Distribucin. - Ligero ejecutivo va rpida Herramientas de depuracin y desarrollo Software modelo y el cdigo de referenciaBroadcomXLP432, XLP416,XLP 408

Tarjeta de desarrollo Cisco 7200 NPE-G1Recordando a las marcas que se han posicionado en el mercado, se tom la decisin de comprar la tarjeta CISCO 7200, puesto que es ms barata y cuenta con un procesador de uso no tan general ni tan particular, en comparacin a las otras tarjetas de desarrollo.Planificacin del capital humanoORGANIGRAMAEstimacin del personal a realizar el proyectoROLPERFILACTIVIDADRESPONSABLE

LIDER DE PROYECTOING. Telecomunicaciones.(Experiencia en administracin de proyectos por lo menos 10 aos)Llevar a cabo las tareas designadas de costos e ingresos as como la supervisin de que las tareas se cumplan con calidad y un correcto funcionamiento.LUIS MANUEL PREZ

GERENTEAdministrador de empresas.La conduccin del proyecto as como estar al tanto de la planeacin de dicho proyecto. Es decir preocuparse del cumplimiento de las especificaciones definidas y la entrega a tiempo de las actividades.FEDERICO SOTO

ESPECIALISTA EN REDESIngeniero en Sistemas Computacionales.Mantener el software y hardware de la red funcionando sin contra tiempos. Proporcionar servicios de soporte, asegurarse de que la red sea utilizada eficientemente.

FABIAN ORTIZ

VENTASCarrera Terminada o trunca en las reas de Administracin de Empresas.Promocionar al exterior el producto realizado en la empresa.VICTORIA SOLS

COMPRASCarrera Terminada o trunca en las reas de Administracin de Empresas.Realizar compras con los proveedores ya establecidos, se encarga de tener a tiempo los productos necesarios para que la empresa no pare la produccin.FRANCISCO ELIAS

CAPITAL HUMANO-Licenciatura en Administracin de Empresas o Administracin de Recursos Humanos.

-Licenciaturas en Derecho o incluso Psicologa.Encargado de coordinar al personal que labora en la empresa, resolver los conflictos entre este persona cuando se presenten, motivar y supervisar a la fuerza laboral. Sobre l recae gran parte de la responsabilidad del correcto funcionamiento de la empresa.LIDIA RICO

Se asignan los roles en el desarrollo del proyecto, delegando responsabilidades a cada uno de los miembros del proyecto. La asignacin de roles dentro de una empresa es de lo ms importante debido a que dichos roles van de la mano de responsabilidades que deben cumplir sin pretexto alguno, ya que eres una persona capacitada para el puesto.En la mayora de las empresas el pago en nmina se lleva la mayor parte del presupuesto de la empresa, entonces una vez que se tiene identificado al personal y le es asignado un rol dentro del proyecto es importante establecer el sueldo que recibir por dicho rol. Entonces se tiene la nmina del personal. Cabe mencionar que la divisa que se maneja es pesos mexicanosCARGOACTIVIDADCOSTO (Mensual)

GERENTEConduccin del proyecto$30,000

LDER DE PROYECTOSupervisin del cumplimiento de tareas.$20,000

ESPECIALISTA EN REDESMantener el software y hardware de la red funcionando sin contra tiempos$15,000

VENTASPromocionar al exterior el producto realizado en la empresa.$8,000

COMPRASRealizar compras con los proveedores ya establecidos$8,000

CAPITAL HUMANOEncargado de coordinar al personal que labora en la empresa.$12,000

ConclusionesCon la revisin de la capa dos y capa tres del modelo TCP/IP se logr comprender como funcionan las redes de computadoras en la actualidad. La importancia de comprender la funcionalidad de los procesadores de red es vital, cuando se necesita escoger un dispositivo de red adecuado para nuestra red de trabajo.El presente estudio sirve para crear una metodologa que se puede realizar en los conmutadores como; el protocolo VLAN, el cual se encuentra en la capa dos, gracias a este protocolo ya no se depende de la topologa fsica de la red y se puede tener una sectorizacin lgica dentro de tu empresa. Se tiene que sacar ventajas de los protocolos que uno desea modificar en el conmutador a beneficio de la compaa. El papel que fungen los dispositivos de red es fundamental en las redes empresariales ya que si se cuenta con dispositivos adecuados se puede tener una velocidad aceptable en dichas redes y en algunos campos la velocidad de tareas se traduce en dinero.Con todo lo anterior se han cumplido los objetivos particulares de inicio, dejando claro la funcionalidad de los procesadores de red, as como la importancia de tener un buen plan de proyecto. Posteriormente se desarrollara una comparativa de los procesadores de red de propsito particular y general.

REFERENCIAS[1] Capella, Hernndez, Juan Vicente. Caractersticas y configuracin bsica de VLANs.[2] Vern, Julion. Prcticas de servicios de red y aplicaciones web. Piquero, 2010.[3] Stalling, William. COMUNICACIONES Y REDES DE COMPUTADORAS. Pearson Educacin, Madrid, 2004.[4] Tanenbaum S, Andrew. REDES DE COMPUTADORAS. Pearson Educacin. Mxico, 2003. [5] http://www.slideshare.net/GlobalLogicInc/network-processors-of-the-past-present-and-future