Instalación de Soluciones VoIP

Diseños Óptimos de Capa 2

• Prácticas recomendadas para Spanning Tree
• Prácticas recomendadas para troncales (Trunk)
• Prácticas recomendadas para Ethercanales.

Diseños Óptimos de Capa 3

• Sobresuscripción y Ancho de Banda
• Consideraciones para Telefonía IP
• Consideraciones para redes Wireless

Sobresuscripción

• Los proveedores de servicios de Internet (ISP) suelen utilizar la sobresuscripción para gestionar la asignación de ancho de banda.
• Por ejemplo, un ISP puede ofrecer un plan de Internet de 100 Mbps a varios clientes, sabiendo que no todos los usuarios consumirán todo el ancho de banda simultáneamente.
• Al suscribir en exceso el ancho de banda disponible, los ISP pueden ofrecer planes rentables a una base de clientes más grande y, al mismo tiempo, garantizar un rendimiento satisfactorio para la mayoría de los usuarios.

Técnicas de sobresuscripción

• Gestión del ancho de banda de la tubería: un sistema para gestionar la sobresuscripción en el ancho de banda de la tubería implica componentes como un módulo de dirección, un búfer de absorción y una unidad de gestión de memoria (MMU) para procesar y poner en cola paquetes de manera eficiente, asegurando que el ancho de banda se utilice de manera efectiva sin saturar la red.
• Redes de centros de datos inalámbricos (WDCN): se propone un esquema de control de velocidad consciente de la fecha límite (DRCS) para gestionar la sobresuscripción en las WDCN considerando el tamaño del flujo, la fecha límite y los saltos, mejorando así la utilización del ancho de banda y reduciendo la congestión.
• Asignación de ancho de banda garantizada: este método implica asignar anchos de banda de destino a las fuentes de paquetes y usar rondas de programación para priorizar los paquetes de las fuentes preferidas, lo que garantiza que la sobresuscripción no comprometa los anchos de banda garantizados.

Desafíos y soluciones

• Sobresuscripción de barra transversal: la gestión de la sobresuscripción en dispositivos de red implica configurar puertos como dedicados o compartidos y programar datos con diferentes prioridades para garantizar que la barra transversal central no se vea sobrecargada.
• Programación de multidifusión en centros de datos: el algoritmo de programación de multidifusión limitada por sobresuscripción (OBMS) aborda el equilibrio de carga del tráfico de multidifusión en redes de centros de datos de árbol grueso, lo que garantiza una utilización eficiente de la red incluso en condiciones de
• Redes ópticas pasivas (PON): la sobresuscripción se utiliza en las PON para planificar la capacidad de la red para diferentes niveles de servicio, lo que permite una asignación eficiente de recursos y, al mismo tiempo, mantiene niveles de servicio aceptables tanto para usuarios residenciales como comerciales.

Implicaciones más amplias

• Si bien la sobresuscripción puede mejorar la eficiencia de la red, plantea riesgos como la posible congestión y la degradación del rendimiento si no se gestiona adecuadamente.
• Estrategias como la consolidación consciente del rendimiento en la computación en la nube y la gestión de grupos de multidifusión en redes de banda ancha son esenciales para mitigar estos riesgos.
• Además, las herramientas y los métodos de supervisión son cruciales para mantener el control sobre la asignación de ancho de banda y evitar que la sobresuscripción supere los límites aceptables.

Optimización de los sistemas de telefonía IP

• La optimización de los sistemas de telefonía IP, en particular el protocolo de voz sobre Internet (VoIP), depende de varios factores clave que mejoran la eficiencia de la comunicación.Estos factores incluyen la optimización del ancho de banda, el enrutamiento eficiente de las llamadas y la gestión dinámica de los recursos, que en conjunto contribuyen a mejorar la calidad de la voz y reducir la latencia.

Optimización del ancho de banda

• Compresión de encabezados: técnicas como la reducción de encabezados de paquetes y la compresión de paquetes de voz pueden reducir significativamente la sobrecarga asociada con las llamadas VoIP, mejorando la utilización del ancho de banda.
• Compresión RTP basada en el contexto: este método reduce la sobrecarga de las llamadas posteriores al identificar contextos comunes en los paquetes de datos de voz, lo que permite una transmisión de datos más eficiente.

Enrutamiento de llamadas y gestión del tráfico

• Modelos matemáticos para el enrutamiento: la implementación de algoritmos basados en modelos matemáticos para el enrutamiento de llamadas de voz puede optimizar el tráfico de llamadas, lo que garantiza un uso eficiente de los recursos de la red.
• Capacidad de canal compartida: establecer un fondo común para la capacidad de canal en diferentes sitios puede aliviar la congestión durante el tráfico pesado, lo que mejora la eficiencia general del sistema.

Gestión dinámica de recursos

• Dimensionamiento de paquetes adaptable: ajustar dinámicamente el tamaño de los paquetes de carga útil del enlace troncal en función de las condiciones de la red puede minimizar la latencia y la inestabilidad, lo que mejora la experiencia del usuario.
• Políticas operativas: utilizar características de optimización para crear políticas operativas personalizadas para terminales remotas puede conducir a un mejor rendimiento en sistemas de comunicación heterogéneos.

Consideraciones para Telefonía IP

• Objetivo: El objetivo de un sistema de telefonía IP es permitir el establecimiento de llamadas telefónicas empleando para su transporte redes de datos en lugar de la red telefónica convencional.
• Ventajas VoIP: Las llamadas VoIP pueden tener las tarifas más bajas para llamar a cualquier parte del mundo; se puede obtener un número de teléfono fijo geográfico de cualquier país del mundo y utilizarlo desde cualquier lugar.

Elementos para Telefonía IP

• Teléfonos IP: dispositivos que permiten realizar llamadas a través de la infraestructura de Internet.
• Gateways: facilitan la comunicación entre redes IP y redes telefónicas convencionales.
• Servidores VoIP: gestionan funciones tales como enrutamiento de llamadas, señalización y administración de usuarios.
• Protocolos VoIP: SIP (Session Initiation Protocol) y RTP (Real-time Transport Protocol) son esenciales para la iniciación y transmisión de llamadas.
• Calidad de Servicio (QoS): garantiza una transmisión de voz sin interrupciones.

Elementos para Telefonía IP

• Conmutador IP: conecta las extensiones internas de una empresa con la red pública, así como los proveedores VoIP y troncales SIP
• Servidor o Proxy SIP: administra todas las llamadas SIP en la red.
• Teléfono VoIP: utiliza VoIP para realizar y transmitir llamadas a través de una red IP (como Internet)
• Vídeo teléfono VoIP: similares a los teléfonos IP de escritorio, pero con capacidad para videoconferencias.
• Gateways y ATAS: convierten el tráfico de telefonía en IP para transmisión en redes de datos.

Elementos para Telefonía IP

• Líneas telefónicas VoIP/SIP: ilustran las conexiones para VoIP y SIP para sistemas de comunicación IP.
• Cableado e infraestructura estandarizados: lista de aspectos de la infraestructura de comunicación IP.
• Configurar VLAN de voz: para separar el tráfico de voz del tráfico de datos.
• Configurar QoS para VoIP: incluyendo protocolo SIP y puertos voz RTP.
• Equipamiento robusto: para rendimiento de la capacidad y hardware.
• Implementar hardware con capacidades para soportar las necesidades de la LAN.

Consideraciones para telefonía IP

• Ancho de Banda: Cantidad de datos transmitidos por unidad de tiempo. VoIP requiere un ancho de banda adecuado para una calidad de llamada óptima.
• Jitter: Variabilidad en el retardo de la red.
• Latencia: Tiempo que tarda un paquete de datos en viajar desde el origen hasta el destino.
• Pérdida de Paquetes: Ocurre cuando algunos paquetes de datos no llegan a su destino.

Componentes de Llamadas VoIP

• Controlador de pasarela de señalización(SGC): traducción de información de control de llamadas entre redes.
• Controlador de borde de sesión(SBC): protege las redes VoIP.
• Puerta de enlace de medios: convierte voz analógica en paquetes digitales.
• Servidor multimedia: agrega funciones multimedia (correo de voz, IVR, etc.).
• Servidor de aplicaciones: optimiza funciones como reenvío de llamadas y registros.
• Servicios de bases de datos: almacena registros e historial de llamadas.
• Servicios de SIP: gestiona la conexión entre dos puntos finales.
• PBX en la nube: centro de control para comunicaciones.
• Dispositivos terminales: teléfonos IP, computadoras, portátiles y otros dispositivos utilizados para realizar y recibir llamadas VoIP.
• Red IP: conecta varios equipos y dispositivos usando direcciones IP.
• Códecs VoIP: convierten señales analógicas en digitales para aumentar la calidad de la llamada.

Arquitectura sistema telefonía IP

• Arquitectura IPBX: equipos físicos que gestionan la telefonía dentro de una empresa.
• Arquitectura de PBX en la nube: solución virtualizada en la infraestructura elegida.
• Arquitectura híbrida: combinación de arquitectura IPBX y arquitectura de PBX en la nube.
• Arquitectura de puerta de enlace: conecta redes telefónicas convencionales con redes IP.
• Arquitectura peer-to-peer: los teléfonos IP se comunican entre sí sin un servidor central.

Funcionamiento de VoIP

• VoIP convierte señales de voz en datos digitales y los transmite a través de Internet usando TCP/IP.
• Permite a los usuarios realizar llamadas a cualquier parte del mundo usando una conexión a Internet.

Protocolos VoIP

• Protocolo de inicio de sesión (SIP): un protocolo de Internet para intercambiar líneas cortas de texto y es altamente modular y flexible.
• H.323: estándar para la telefonía que describe la pila de protocolos completos; ayuda a establecer interoperabilidad pero complejos para adaptación a aplicaciones.
• Componentes para el protocolo de inicio de sesión: Agente de usuario (emite solicitudes SIP), Servidor de red (redireccionamiento, proxy y registrador).

Ventajas de VoIP

• Bajo costo inicial: VoIP funciona dentro de la red existente, por lo cual no requiere hardware o software adicionales.
• Llamadas de bajo costo: las llamadas internacionales y de larga distancia son significativamente más baratas.
• Muchas funciones: ofrece reenvío de llamadas, bloqueo, distribución automática y reconocimiento de voz interactivo.
• Admite multitarea: permite enviar documentos, imágenes y videos simultáneamente.
• Seguridad mejorada: se puede utilizar para mitigar diversas amenazas de seguridad a través del cifrado y la gestión de identidad.

Ventajas de VoIP

•Fácil instalación y uso: Las soluciones en la nube se instalan rápidamente y no requieren conocimientos de programación. • Compatible con BYOD (Bring Your Own Device): los equipos pueden usar cualquier dispositivo para realizar y recibir llamadas. • Conectividad global: los equipos pueden conectarse a cualquier parte del mundo a través de una red telefónica. •Funciones comerciales de VoIP: se obtienen funciones comerciales avanzadas como números locales/gratuitos, reenvío internacional y enrutamiento. • Presencia local: se pueden crear presencias locales en mercados locales y se aumenta la tasa de conexiones de llamadas.

Características principales de VoIP

• Gestión de llamadas entrantes y salientes
• Sistemas IVR/ACD
• Enrutamiento avanzado (basado en tiempo, ubicación)
• Enrutamiento simultáneo
• Reenvío internacional
• Generador de flujo de llamadas
• Mensaje de voz
• Fax
• Gestión de identificador de llamadas.

Planificación de su arquitectura VoIP

• Cronograma de crecimiento: debe preguntarse cómo será su empresa dentro de un año (tamaño, ubicaciones, empleados, herramientas remotas, etc.).
• Proyección de crecimiento: se debe proyectar el crecimiento en cantidad y tipo de llamadas.
• Número y tipo de empleados: calcular el número de empleados que tendrá en los próximos meses.
• Herramienta de trabajo remoto: determinar las herramientas que los usuarios usan para trabajos remotos.
• Fuerza laboral actual: comparar la fuerza de trabajo remota actual con la futura.
• Necesidades especificas de VoIP: determinar qué características de VoIP son esenciales para el negocio.

Determinar las necesidades de comunicación

• Entender la configuración actual: comprender la situación actual de la comunicación de la empresa.
• Determinar los objetivos de expansión: comprender el crecimiento futuro y las necesidades que eso implicará.
• Hacerse preguntas clave: ¿A cuántos empleados hay que apoyar? ¿Dónde se encuentran los empleados y clientes? ¿Qué tipo de cobertura telefónica y red necesitará?

Determinar los requisitos de ancho de banda

• Se debe anticipar la capacidad de ancho de banda para que la calidad de las llamadas, mensajes y videos no se vea afectada.
• Cantidad de empleados que realizan llamadas simultáneamente: es un factor a tener en cuenta.

Utilice diagramas de VoIP

• Los diagramas de VoIP ilustran cómo configurarse una red eficiente, decidiendo qué componentes son importantes y cómo colocarlos.
• Permiten visualizar la cobertura, las necesidades de cada dispositivo y cómo conectar todos estos elementos.

Obtenga servicios VoIP confiables

• Investigar el proveedor adecuado para satisfacer las necesidades y el presupuesto.
• Asegurarse de que el proveedor tenga funciones de llamada, soporte a la infraestructura existente, reenvío y enrutamiento, cubra a los equipos locales, remotos y globales, se ajuste al presupuesto y no requiera compromisos a largo plazo.
• Usar demostraciones gratuitas para ver el funcionamiento.

Planifique la supervisión y la seguridad de la red

• Realice verificaciones periódicas para asegurar que la arquitectura de VoIP funcione como se espera.
• Garantizar la seguridad del sistema VoIP: Implementar seguridad para proteger los sistemas de ataques de red, virus, escuchas, etc.
• Prácticas de seguridad: cambiar contraseñas, cifrar WiFi, habilitar NAT, mantener los sistemas y equipos actualizados, etc.

Importancia del ancho de banda

• La calidad de las llamadas, mensajes y videos depende del ancho de banda de la red.
• Una llamada VoIP requiere aproximadamente 100 kilobits por segundo.
• Se debe considerar la cantidad de llamadas simultáneas.
• Las videoconferencias y las copias de seguridad también necesitan ancho de banda adicional.
• QoS es esencial para garantizar una excelente experiencia para los usuarios.

Consideraciones para redes Wireless

• Gestión centralizada: control y gestión de dispositivos y usuarios.
• Control de acceso a la red: seguridad en la red.
• Integración de dispositivos móviles: onboarding y administración de dispositivos.
• Acceso seguro para invitados: acceso restringido a visitantes.

Cómo configurar una red Wi-Fi para el campus universitario

• Planificación: Realizar un estudio detallado del sitio para comprender la distribución del campus y la forma en que se utilizará la red Wi-Fi.
• Selección de sistema Wi-Fi adecuado: considerar un sistema Wi-Fi de alta calidad comercial para manejar una alta densidad de dispositivos.
• Cálculo de la demanda de recursos: calcular los requisitos de ancho de banda en función de la cantidad de usuarios y las actividades.
• Selección y posicionamiento de puntos de acceso: determinar la cantidad necesaria de puntos de acceso para cubrir el campus.
• Implementación de medidas de seguridad: proteger la red con firewalls y cifrado.

Cuáles son las configuraciones de Wi-Fi en un campus universitario?

• Configuración de red LAN inalámbrica (WLAN): los dispositivos se comunican con un controlador o puerta de enlace central con ventajas como gestionar el tráfico en un panel central, la escalabilidad y la facilidad de actualizar firmware y configuraciones de seguridad.
• Extensión de red en malla: los nodos se interconectan entre sí, permitiendo que los datos salten a su destino, ofreciendo redundancia, es adecuada para campus grandes, y redirige automáticamente los datos a la ruta más óptima, garantizando una conexión constante.
• Puente punto a multipunto: conecta varios edificios con un punto de acceso central, permitiendo una comunicación estable y elimina la necesidad de cables físicos.
• Puente punto a punto: conecta dos ubicaciones separadas por barreras con un enlace inalámbrico a un costo menor, ideal para carreteras, ríos, etc o que se necesite unir dos puntos sin el uso de cables.
• Extensión del repetidor: amplía el alcance de la señal inalámbrica para lugares con características arquitectónicas que impiden la señal, o llegar a lugares distantes o de difícil acceso.

Consideraciones sobre el diseño inalámbrico del campus

• Alta disponibilidad N+1: Esta solución se utiliza para proporcionar redundancia a los controladores WLAN.
• Agregación de enlaces del controlador WLAN: Permite agrupar varios puertos de los sistemas de distribución en una sola interfaz lógica de alta velocidad, migrando automáticamente el tráfico a una interfaz si un puerto falla, lo que mejora la disponibilidad de la red.
• Multidifusión en WLC (Wireless LAN Controller): configurado como modo multicast-multicast para transmisiones de multicast entre los usuarios inalámbricos.
• Conexión inalámbrica para invitados: permite acceso a Internet a los invitados mediante un SSID separado y credenciales temporales, manteniendo el tráfico separado de la red empresarial.

Consideraciones de seguridad principales al construir una red de campus

• Control de acceso: Implementación de mecanismos de autenticación fuertes (como 802.1x) para controlar el acceso a la red.
• Segmentación de red: La red se divide en segmentos lógicos (VLANs) para aislar el tráfico y prevenir el movimiento lateral de amenazas.
• Cortafuegos: Se implementan cortafuegos en puntos de entrada y salida de la red para monitorear y filtrar el tráfico con base a políticas de seguridad.
• Sistemas de detección y prevención de intrusiones (IDS/IPS): Se instalan sistemas para detectar y prevenir actividades y ataques maliciosos en la red.
• Monitoreo de red: Herramientas de monitoreo de red para identificar comportamientos inusuales, amenazas y actuar con rapidez.
• Acceso remoto seguro: Se usan VPN con cifrado sólido para acceso remoto seguro.
• Gestión de parches: Aplicación periódica de parches y actualizaciones de seguridad para abordar vulnerabilidades.
• Redes inalámbricas seguras: aplicando protocolos de cifrado (como WPA2/WPA3), contraseñas seguras y cambio periódico de credenciales para evitar accesos no autorizados.
• Control de acceso a la red (NAC): Se implementan soluciones NAC para garantizar que solo dispositivos confiables se conecten a la red.
• Protección antimalware: Software antimalware en puntos finales y servidores para detectar y eliminar software malicioso.
• Cifrado de datos: protocolos de cifrado (como SSL/TLS) para proteger la información transmitida y cifrado de disco para datos en reposo.
• Seguridad física: proteger las salas de equipos, centros de datos y armarios de cableado para evitar accesos no autorizados.
• Capacitación de concientización sobre seguridad: Capacitar a los usuarios, sobre las mejores prácticas, amenazas de ingeniería social, y cómo identificar y denunciar incidentes.
• Planes de respuesta a incidentes: planes para responder a incidentes de seguridad.
• Prevención de pérdida de datos (DLP): para monitorear y prevenir la transmisión o exfiltración de datos confidenciales.
• DNS seguro: Implementar mecanismos de seguridad como DNSSEC para evitar el secuestro de DNS y garantizar la integridad de las respuestas.
• Análisis del comportamiento de la red: Detectar patrones de tráfico anormales e identificar posibles amenazas.
• Auditoría de seguridad y pruebas de penetración: Validar la eficacia de las medidas.
• Control de acceso a empleados: Aplicar el principio del mínimo privilegio y revocar rápidamente acceso a los empleados.
• Seguridad del proveedor: Evaluar la postura de seguridad de los proveedores que ofrecen servicios de red.
• Políticas y procedimientos de seguridad: abarcan uso aceptable, administración de contraseñas, y respuesta a incidentes.
• Copias de seguridad de la configuración segura: Copias periódicas de las configuraciones.
• Cultura de conciencia sobre seguridad: para alentar a los empleados a informar incidentes de seguridad y a seguir las mejores prácticas.