Revista Científica de Informática ENCRIPTAR. Vol. 5, Núm. 10 (jul - dic 2022) ISSN: 2737-6389.  
Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
DOI: https://doi.org/10.56124/encriptar.v5i10.0051  
DISEÑO DE RED, SERVICIOS DE INTERNET Y TELEFONÍA IP EN LAS  
UNIDADES EDUCATIVAS RURALES  
NETWORK DESIGN, INTERNET SERVICES AND IP TELEPHONY IN  
RURAL EDUCATIONAL UNITS  
Castillo-Pinargote Marlene Guadalupe  
Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador.  
Correo: marlene.castillo@utm.edu.ec  
San Andrés-Laz Esthela María  
Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador.  
Correo: esthela.sanandres@utm.edu.ec  
Veloz-Zambrano Jorge Luis  
Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador.  
Correo: jorge.veloz@utm.edu.ec  
RESUMEN  
El objetivo de este estudio es mejorar la comunicación en la Unidad Educativa  
“Juan Antonio Vergara Alcívar” de la ciudad de Junín provincia de Manabí,  
realizando el diseño de una red de telefonía IP. Se utilizó el software Riverbed  
Modeler Academic, para el diseño físico y simulaciones con la intención de  
obtener las métricas y mediciones que indiquen calidad de los servicios  
propuestos para la optimización de las comunicaciones. Con la ayuda de  
RiverBed se obtuvieron las respuestas esperadas en cuanto al servicio  
propuesto con la ayuda de modelos matemáticos que precisaron las métricas.  
Los indicadores gráficos y estadísticos obtenidos de la simulación de red en Ipv4  
e Ipv6 fueron normales y cumplen con la funcionalidad y calidad en los servicios  
deseados para la institución educativa. Se tendrá un correcto funcionamiento de  
la red de telefonía IP, garantizando tráfico de voz y datos, para la distribución  
física de la red se utilizó la topología estrella, reduciendo el retardo, la saturación,  
la pérdida de paquetes y otros parámetros, mejora el rendimiento de la red y  
genera suficientes respuestas de las aplicaciones y servidores.  
Palabras claves: Redes, comunicación, IP, VOIP, Riverbed.  
13  
Fecha de recepción: 05 de mayo de 2022; Fecha de aceptación: 20 de junio de 2022; Fecha de  
publicación: 09 de julio de 2022.  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
ABSTRACT  
The objective of this study is to improve communication in the “Juan Antonio  
Vergara Alcívar Educational Unit in the city of Junín, Manabí province, by  
designing an IP telephony network. The Riverbed Modeler Academic software  
was used for the physical design and simulations with the intention of obtaining  
the metrics and measurements that indicate the quality of the services proposed  
for the optimization of communications. With the help of RiverBed, the expected  
responses regarding the proposed service were obtained with the help of  
mathematical models that specified the metrics. The graphical and statistical  
indicators obtained from the network simulation in IPv4 and IPv6 were normal  
and comply with the functionality and quality of the services desired for the  
educational institution. There will be a correct functioning of the IP telephony  
network, guaranteeing voice and data traffic, for the physical distribution of the|  
network the star topology was used, reducing delay, saturation, packet loss and  
other parameters, improving performance from the network and generates  
sufficient responses from applications and servers.  
Keywords: Networks, communication, IP, VOIP, Riverbed.  
1. INTRODUCCIÓN  
El teléfono es un mecanismo de comunicación que se utiliza a diario lo que ha  
incrementado su uso masivo de Internet, este dispositivo ha evolucionado y  
permitido la creación de nuevos servicios como: Skype, Google-Talk, Facebook,  
WhatsApp, entre que admiten la comunicación por voz, son muy comunes para  
los usuarios como los teléfonos móviles o los teléfonos tradicionales. Las  
soluciones de Comunicaciones Unificadas y Telefonía (Protocolo de Internet) IP  
representan una necesidad de implementación a corto y mediano plazo, el uso  
de telefonía IP (Protocolo de Internet) (Anrango, 2016), dentro de estas redes  
puede recortar significativamente los costos; se logra la flexibilidad gracias a que  
la implementación y configuración de los sistemas de administración IP no  
implica complejidad y se puede tener conectividad hacia sitios remotos y oficinas  
en casa (Aguirre y Ardila, 2012).  
Todas esas aplicaciones de hoy están basadas en los mismos principios de  
convergencia impulsados por la telefonía IP (De la Mora, 2015). Muchas  
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Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
empresas han encontrado una solución de ahorro de costes en telefonía IP  
(transmisión, por Internet, voz entre sucursales), que flexibiliza la comunicación  
entre empleados y clientes, y les integra sistemas de comunicación (voz, correo  
electrónico, mensajería instantánea), especialmente a través del nuevo sistema  
de atención al cliente (IVR) automático e interactivo ocupan el puesto corporativo  
(Gómez y Pisco, 2018).  
En un esquema de red LAN se tiene una ingeniería, donde se busca corregir  
problemas que afecten su desempeño, debido a la integración técnica del  
sistema de comunicaciones, los usuarios acceden a los servicios de datos, voz  
(Quiroz, 2014); y, video a través de una única red, sin necesidad de diseñar,  
implementar y poner en marcha una independiente para cada servicio,  
asegurando la flexibilidad y escalabilidad del sistema para la transferencia de  
información (Robayo, 2011).  
La telefonía IP comenzó en Ecuador aproximadamente en el año 2005, y el  
aumento de capacidades que ofrece, comienza a ser utilizada de manera más  
intensiva en todo el país a partir de 2009. Las provincias con mayor número de  
procesos de compra de telefonía IP son Pichincha (56%), Guayas (14%), Azuay  
(10%) y Tungurahua (6%) de un total de alrededor de 105 procesos realizados  
durante el último 7 años (Estrada et al., 2016).  
En muchas zonas rurales no existe un fenómeno ajeno a la idea tradicional que  
surge cuando se asocia tecnología y educación; esto es, que presenta pérdida  
de direccionamiento IP (Caldera y Suazo, 2020).  
Esta investigación se fundamentó en la telefonía IP, para esto, se utilizó Riverbed  
Modeler, la misma que proporcionó un entorno virtual para modelar, analizar y  
predecir el rendimiento de las infraestructuras de TI, incluidas las aplicaciones,  
los servidores y las tecnologías de red. La capacidad de canal que se utiliza para  
la propuesta técnica asegura la comunicación. En zonas rurales la propuesta es  
factible solo si se cuenta con la infraestructura y la tecnología necesaria para  
establecer la red en la localidad (González, 2018).  
En las zonas rurales donde los servicios básicos tienen sus dificultades, las redes  
escasamente logran cumplir el objetivo primario y en la mayoría de los casos en  
15  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
lugares remotos no existen las conexiones necesarias para convertirse en un  
servicio de las comunidades. Los gobiernos de turno han tratado de resolver el  
problema y una de estas soluciones fue la implementación de unidades  
educativas denominadas “del milenio”. En este contexto es necesario señalar  
que la institución fue creada para recibir a más de 15 comunidades rurales del  
cantón Junín en la provincia de Manabí, creando un espacio común en un lugar  
denominado Río Frío, debido a que es difícil establecer una conexión  
administrativa o comunicacional particular desde la institución hacia el exterior y  
viceversa. Esto se debe a la ubicación geográfica de la unidad educativa, estar  
en una zona de mala cobertura celular y acceso limitado a internet amplifica el  
problema para quienes la integran.  
Es necesario optimizar los servicios de comunicación, lo que permitirá una  
gestión fluida de los procesos administrativos, educativos y asistenciales,  
pasando de un plano unidireccional como es la conexión entre la puerta a las  
oficinas administrativas con un walkie talkie a un servicio de múltiples conexiones  
a diferentes departamentos; de otra manera sería la mejor opción desde un  
enfoque económico y práctico si se tiene en cuenta que la Unidad Educativa es  
extensa en territorio y como su constitución es emblemática debe liderar la  
gestión y el servicio para su labor educativa y administrativa.  
La propuesta se acompaña de un diseño de red con telefonía IP, que se realizó  
con base en el comportamiento institucional, identificando sus procesos,  
demandas de información, usuarios, casos especiales y criterios de quienes  
viven día a día en esta institución; para lo cual se desarrolló un diseño en Opnet  
Modeler para atender las necesidades de gestión de las unidades educativas.  
Diseño que buscó adecuarse a las sugerencias y necesidades de los actores de  
la comunidad educativa, contrastando los escenarios con sus respectivas  
validaciones en un presunto entorno real que motiva a las autoridades de turno  
a ejecutar el diseño con su gestión participativa de recursos en términos de  
colectividad. políticas de desarrollo e innovación que forman los ejes  
fundamentales en sus documentos operativos.  
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Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
2. MATERIALES Y MÉTODOS  
El presente trabajo de titulación se centró en una investigación de tipo aplicada  
debido a que, busca la generación de conocimiento con aplicación directa a los  
problemas de la sociedad o de un determinado sector (Lozada, 2016), la cual se  
ve delimitada por encontrar la solución a un problema específico, como lo es la  
optimización de los servicios administrativos, educativos y comunales de la  
unidad educativa “Juan Antonio Vergara Alcívar” de la ciudad de Junín; es  
experimental por contar con una propuesta que simulan escenarios óptimos en  
materia de dar solución a los problemas detectados previo y durante la  
investigación.  
Los métodos de análisis y síntesis para las simulaciones proporcionadas por el  
diseño de red determinando la solución a la problemática, se aplicó la medición  
para cuantificar los resultados obtenidos en el marco delimitado por el diseño de  
la investigación y se empleó la técnica matemática de descripción y análisis para  
estudiar los datos cuantificados y validar la información de forma integral. Se optó  
por el método de Topología en estrella, debido a que todos los dispositivos  
estarán conectados a un Switch que es el componente central, teniendo como  
ventaja la detección de fallos en algún equipo es fácil de detectar y solucionar  
gracias al switch o hub.  
Estudio. Esta primera fase permitió identificar oportunidades, amenazas,  
fortalezas y debilidades considerados factores primarios en el funcionamiento  
actual de la institución, en la tabla 1 se aprecia la situación actual de la Unidad  
Educativa.  
Diseño. Como herramienta se utilizó el Software Riverbed Modeler Academic  
(RMAE) para proporciona un entorno virtual para modelar, analizar y predecir el  
rendimiento de las infraestructuras de TI, incluidas las aplicaciones, los  
servidores y las tecnologías de red. Basado en el galardonado producto RMAE  
está diseñado para complementar ejercicios de laboratorio específicos que  
enseñan conceptos fundamentales de redes.  
Pruebas. Se procedió a montar el diseño en el software RMAE, el cual contiene  
los dispositivos de forma virtual sin tener un entorno físico, con la ventaja de  
17  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
poder simular el entorno real con una mejor dinámica y variedad de recursos  
para ajustar los medios a la mejor realidad posible. En esta fase se realizaron  
pruebas donde se intercomunicaban los departamentos en base a casos donde  
la frecuencia es notable diariamente en la institución.  
Tabla 1. Situación inicial, Fuente: Elaboración propia.  
ÁREAS  
MEDIOS  
Base Telefónica  
Walkie Talkie  
Cobertura  
móvil  
X
Internet  
Guardianía  
Administración  
Biblioteca  
Laboratorios  
Docentes  
X
X
X
X
X
X
Bloques  
Inspección  
Comedor  
X
Canchas  
X
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN  
Los resultados se muestran en un lenguaje comprensible para los beneficiarios,  
pues al no poseer destrezas en el área, las limitaciones en el conocimiento del  
marco teórico de la investigación pueden opacar la efectividad de la misma. Por  
tal razón, las representaciones resultantes se encaminan a con textos  
cualitativos expresando gráficamente el complemento que vincula las  
simulaciones de un escenario virtual hacia una proyección real cuando la  
institución decida implementar el diseño, el mismo que se presenta con un  
modelo estructurado para una Red LAN.  
El modelo se diseñó en el software RMAE y está realizado como una sola Red  
VLAN. Está estructurada directamente para la red de telefonía IP, tiene un  
servidor sip_proxy_server, que es con el cual se ha llevado el proceso. Se utilizó  
un Firewal, y un IP-QS con el método FIFO para dar seguridad a las  
comunicaciones, teniendo en cuenta que todos los paquetes son tratados  
igualmente y son puestos dentro de una única cola, y son entregados en el  
mismo orden en el que son colocados dentro de la cola, es decir el primero  
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Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
paquete que ingresa es el primero que sale. Como punto de partida se consideró  
un Host para los departamentos de Guardianía, Administración Biblioteca y  
Docentes siguiendo el diseño físico establecido previamente. Dentro del  
sip_proxy_server se colocaron cuatro servicios (Voice-PCM Quality, Vouce-IP  
Telephony, Voice, video Streaming y VideoConferencing encargado de manejar  
las comunicaciones dentro de la red.  
3
.1. Configuración  
.1.1. Aplicaciones  
3
Las aplicaciones son usadas como fuentes de tráfico predominantes en la red,  
exige el ancho de banda y la tecnología de red subyacente y crea carga en los  
servidores. Para el rendimiento óptimo de una aplicación, se debe asegurar de  
que la infraestructura de red y servidor son diseñados para cumplir con los  
requisitos de la aplicación. Es necesario para diseñar aplicaciones de modo que  
minimicen su impacto en la red y los recursos del servidor, debiendo crear  
primero un modelo preciso de la aplicación.  
Las demandas de la aplicación requieren una configuración mínima y son la  
forma más rápida de introducir la capa de aplicación tráfico en la simulación.  
Estas representan aplicaciones cliente-servidor genéricas, con el cliente enviar  
paquetes de solicitud al servidor y devolver las respuestas. Para cada solicitud,  
hay exactamente una respuesta, a menos que desactive las respuestas. Hay  
atributos en la demanda de la aplicación que le permiten controlar el tamaño de  
los paquetes de solicitud y respuesta, la velocidad a la que se generan las  
solicitudes, el transporte protocolo y tipo de servicio (ToS). Se configuran 4  
servicios (ver Figura 1).  
Voice – PCM Quality, aplicación de voz permite que dos clientes establezcan  
un canal virtual para comunicarse utilizando señales de voz codificadas  
digitalmente. UDP es el protocolo de transporte predeterminado que se utiliza  
para esta aplicación. Los datos de voz llegan en rachas seguidas de un período  
de silencio. Se pueden especificar esquemas de codificación para traducción de  
voz a paquete. En PCM, la voz analógica se digitaliza y, por lo tanto, se puede  
transportados por sistemas de transmisión digital y conmutados en tejidos de  
19  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
conmutación digital. Es un esquema de voz asociado al esquema de codificación  
G.711 con altos requerimientos de QoS.  
Voice-IP telephony, es el proceso de aplicar conceptos digitales a los sistemas  
de comunicaciones para aprovechar el entorno de hardware y software asociado  
y una conexión a Internet.  
Tabla 2. Relación parámetros multicapa aplicación voz.  
MAC  
Maximum  
Latency (ms)  
10  
Maximum  
Sustained Traffic  
Rate (bps)  
MAC  
Qos  
Esquema de  
Codificación  
Aplicación  
IPQoS  
Voz (PCM  
Quality  
Interactive UGS ó  
voice (6) ertPS  
96000  
G.711  
Speech)  
Voz (IP  
Interactive UGS ó  
Voice (6) ertPS  
10  
64000  
G.711  
Telephony)  
VoIP se refiere a la capacidad de agregar funciones digitales a las  
comunicaciones de voz, en particular, para hacer llamadas baratas o gratuitas  
usando Internet en lugar de usar la PSTN local como operador.  
VideoStreaming, se encarga de la difusión en directo (tiempo real) y a través de  
Internet de eventos celebrados en cualquiera de las salas equipadas a tal efecto.  
Con la compatibilidad, la aplicación de transmisión de video en RMAE, puede  
capturar el tráfico de video producido por un software de transmisión de video  
dado (por ejemplo, VLC) en un archivo, y luego use el archivo en RMAE para  
simular el mismo tráfico en un escenario.  
VideoConferencing, la videoconferencia es una tecnología que permite a los  
usuarios de diferentes ubicaciones celebrar reuniones cara a cara sin tener que  
trasladarse juntos a una única ubicación. Esta tecnología es particularmente  
conveniente para los usuarios comerciales en diferentes ciudades o incluso en  
diferentes países porque ahorra tiempo, gastos y molestias asociadas con los  
viajes de negocios.  
Configuración Protocolo H.323, es utilizado comúnmente para Voz sobre IP  
(VoIP, Telefonía de Internet o Telefonía IP) y para videoconferencia basada en  
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Revista Científica de Informática ENCRIPTAR. Vol. 5, Núm. 10 (jul - dic 2022) ISSN: 2737-6389.  
Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
IP. Es un conjunto de normas (recomendación paraguas) ITU para  
comunicaciones multimedia que hacen referencia a los terminales, equipos y  
servicios estableciendo una señalización en redes IP. Es independiente de la  
topología de la red y admite pasarelas, permitiendo usar más de un canal de  
cada tipo (voz, vídeo, datos) al mismo tiempo. A continuación, se muestran los  
siguientes atributos:  
1. Información del nivel ACE: Especifica los diferentes nombres de niveles  
utilizados en el modelo de red. Este atributo se completará automáticamente  
cuando se cree el modelo usando la opción Red (Importar topología, Crear desde  
ACE).  
2. Especificación de la aplicación: Especifica las aplicaciones que utilizan los  
tipos de aplicaciones disponibles. Puede especificar un nombre y la descripción  
correspondiente en el proceso de creación de nuevas aplicaciones. Por ejemplo,  
Navegación web (HTTP 1.1 pesado) indica una aplicación web que realiza una  
navegación intensa utilizando HTTP  
1.1. El nombre de la aplicación especificada se utilizará al crear perfiles de  
usuario en el objeto "Configuración de perfil".  
3. Esquemas de codificador de voz: Especifica los parámetros del codificador  
para cada uno de los esquemas que generan tráfico de voz en la red. Las  
aplicaciones del perfil de tráfico predefinido se configuran en aplicaciones “nodo  
de configuración de perfil" utilizados para crear perfiles de usuario mismos que  
se pueden especificar en diferentes nodos de la red para generar tráfico en la  
capa de aplicación. Este objeto utiliza la aplicación definida en los objetos  
"Configuración de la aplicación" para configurar perfiles. Por lo tanto, debe crear  
aplicaciones utilizando el objeto "Configuración de la aplicación" antes de utilizar  
este objeto. Esta sección describe los conceptos de temporización, repetibilidad  
y secuenciación en relación con aplicaciones y perfiles dentro del nodo de la  
utilidad Profile Definition. La configuración de atributos para protocolos admitidos  
en la capa IP son especificaciones que pueden ser referenciadas por los nodos  
individuales usando nombres simbólicos (cadenas de caracteres.)  
1. Perfiles de cola: define diferentes perfiles de cola como FIFO, WFQ. de  
prioridad, personalizada, MWRR, MDRR y DWRR.  
21  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
2. Perfiles de CAR: define diferentes CAR perfiles que se pueden utilizar en la  
red.  
Funciones generales de nodo: El modelo de nodo ip8_cloud_base representa  
una nube IP que admite hasta 8 series interfaces de línea a una velocidad de  
datos seleccionable a través del cual un tráfico IP puede ser modelado. Paquetes  
IP que llegan a cualquier nube se enrutan a la interfaz de salida basada en su  
Dirección IP de destino. El protocolo de información de enrutamiento (RIP) se  
puede utilizar para automáticamente crear de forma dinámica el enrutamiento de  
la nube y seleccionar rutas de una forma adaptativa. Esta nube requiere una  
cantidad fija de tiempo para enrutar cada paquete, según se determine por el  
atributo "Packet Latency" del nodo. Los paquetes se enrutan en un por orden de  
llegada.  
Protocolos: RIP, UDP, IP, OSPF, BGP, IGRP, TCP  
Interconexiones: 8 conexiones IP de línea serie en una velocidad de datos  
seleccionable.  
Atributos: "Packet Latency": especifica el retraso (en segundo) después de lo  
cual la IP entrante Los datagramas se transfieren a través de la nube.  
"Tasa de descarte de paquetes": la tasa de descarte determina el número de  
paquetes a ser abandonó el paquete transferido.  
Funciones generales de nodo: El modelo de nodo ethernet2_slip8_firewall  
representa una puerta de enlace basada en IP con funciones de firewall y soporte  
de servidor. Por lo tanto, también se puede llamar como un nodo de firewall de  
servidor de host múltiple. Admite dos interfaces Ethernet y ocho de línea serie a  
velocidades de datos seleccionables. Los paquetes IP que llegan a cualquier  
interfaz se enrutan a la interfaz de salida adecuada según su dirección IP de  
destino. Los protocolos Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path  
First (OSPF), Border Gateway Protocol (BGP) o Interior Gateway Routing  
Protocol (IGRP) se pueden utilizar para crear automática y dinámicamente las  
tablas de enrutamiento de la puerta de enlace y seleccionar rutas en de manera  
adaptativa. Esta puerta de enlace requiere una cantidad fija de tiempo para  
enrutar cada paquete, según lo determinado por el atributo "Tasa de reenvío de  
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Revista Científica de Informática ENCRIPTAR. Vol. 5, Núm. 10 (jul - dic 2022) ISSN: 2737-6389.  
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IP" del nodo. Los paquetes se enrutan por orden de llegada y pueden encontrar  
cola en las capas de protocolo inferiores, según las velocidades de transmisión  
de las interfaces de salida correspondientes.  
Protocolos: TCP, RIP, UDP, IP, Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, OSPF,  
BGP, IGRP  
Interconexiones:  
1) 1 conexión Ethernet a una velocidad de datos seleccionable.  
2) 1 conexiones IP de línea serie a una velocidad de datos seleccionable.  
Atributos: "Tasa de reenvío de IP": especifica la tasa (en paquetes / segundo) a  
la que la puerta de enlace puede tomar una decisión de enrutamiento para un  
paquete que llega y transferirlo a la interfaz de salida adecuada. "Función de  
puerta de enlace IP": especifica si el nodo IP local actúa como puerta de enlace.  
Los nodos con una sola interfaz de red no deben actuar como puertas de enlace.  
"RIP Start Time": especifica el tiempo de simulación (en segundos) en el que las  
puertas de enlace comienzan a enviar actualizaciones de enrutamiento para  
construir las tablas de enrutamiento IP. "Modo de proceso RIP": especifica si el  
proceso RIP es silencioso o activo. Los procesos RIP silenciosos no envían  
actualizaciones de enrutamiento, sino que simplemente reciben actualizaciones.  
Todos los procesos RIP en una puerta de enlace deben ser procesos RIP  
activos". Información del servidor proxy": tabla que se puede utilizar para  
configurar los servidores proxy en este nodo de firewall. La existencia de un  
servidor proxy para una determinada aplicación hace que esta sea aceptable a  
través del firewall. Cada paquete reenviado también puede experimentar un  
retraso adicional del servidor proxy según la configuración.  
Nombre del dispositivo: ethernet4_slip8_gtwy_adv_11_upgrade. Creado con la  
utilidad de creación de dispositivos y contiene las siguientes tecnologías:  
Technology IF/Port Count  
-
-----------  
-------------  
slip  
8
ethernet  
12  
23  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
Funciones generales de nodo: El modelo de nodo ip_phone representa un  
teléfono VoIP que también admite aplicaciones cliente-servidor estándar que se  
ejecutan sobre TCP / IP y UDP / IP. Ip_phone admite una conexión Ethernet  
subyacente a 10 Mbps, 100 Mbps o 1000 Mbps. Este ip_phone requiere una  
cantidad fija de tiempo para enrutar cada paquete, según lo determinado por el  
atributo "Tasa de reenvío de IP" del nodo. Los paquetes se enrutan por orden de  
llegada y pueden encontrar cola en las capas de protocolo inferiores, según las  
velocidades de transmisión de las interfaces de salida correspondientes.  
Protocolos: RIP, UDP, IP, TCP, IEEE 802.3 (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit  
Ethernet), OSPF  
Interconexiones: Cualquiera de los siguientes: 1) 1 conexión Ethernet a 10 Mbps;  
2) 1 conexión Ethernet a 100 Mbps, o 3) 1 conexión Ethernet a 1000 Mbps  
Atributos: Aplicación personalizada del cliente, aplicación de base de datos del  
cliente, correo electrónico del cliente, FTP del cliente, Inicio de sesión remoto del  
cliente, cliente X Windows, videoconferencia del cliente, voz del cliente, hora de  
inicio del cliente. Estos atributos permiten la especificación de la generación de  
tráfico de aplicaciones en el nodo.  
Dirección de transporte: este atributo permite especificar la dirección del nodo.  
Funciones generales de nodo: El modelo de nodo ethernet32_hub representa un  
concentrador Ethernet que admite hasta 32 conexiones.  
Protocolos: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet (IEEE 802.3)  
Interconexiones: Cualquiera de los siguientes: 1) 32 conexiones 10BaseT a 10  
Mbps; 2) 32 conexiones 100BaseT a 100 Mbps; 3) 32 conexiones 1000BaseX a  
1000 Mbps  
Atributos: "Ethernet Hub Sim Acceleration": especifica si el concentrador solo  
envía paquetes a la estación a la que están destinados los paquetes (habilitado),  
o difunde a todas las estaciones (deshabilitado). Cuando este atributo está  
"Habilitado", se reduce el número de eventos de simulación y, por tanto, el tiempo  
de ejecución de la simulación.  
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Revista Científica de Informática ENCRIPTAR. Vol. 5, Núm. 10 (jul - dic 2022) ISSN: 2737-6389.  
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Restricciones: 1) Todos los puertos de un concentrador deben estar conectados  
a enlaces con la misma velocidad de funcionamiento; 2) Dos o más  
concentradores Ethernet no se pueden conectar directamente entre sí. Se puede  
utilizar un puente Ethernet para conectar concentradores.  
Figura 1. Modelo de Red: Network: diseño de una red de telefonía ip-mejorar las  
comunicaciones red de telefonía IP [Subnet: top.Campus Network]  
Figura 2. Simulación de Red VoIP.  
25  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
Tráfico de Red  
Teléfono 1 a Teléfono 2  
Figura 3. Tráfico Recibido Voz / bytes/sec  
Figura 4. Tráfico enviado voz/ bytes/sec  
Resultado 1  
Se tomó como referencia la simulación generada en OPnet bajo el protocolo Ipv4  
con una duración de 60 minutos, obteniendo valores en rango y gráficas de  
comportamientos que muestran el funcionamiento óptimo de la red. Estas  
pruebas se realizaron sobre la simulación que se creó a partir de los algoritmos  
de enrutamiento.  
Tabla 3. Voz. Métricas generales de simulación de red Ipv4  
Statistic  
Voice Jitter (sec)  
Average  
0.00  
Maximum  
0.00  
Minimum  
0.00  
Voice MOS Value  
4.0217  
4.0217  
4.0217  
Voice Packet Delay Variation  
Voice Packet End-to-End Delay (sec)  
Voice Traffic Received (bytes/sec)  
0.000001791  
0.09997  
1,066.78  
0.000011340  
0.10000  
4,000.56  
0.000000136  
0.09974  
0.00  
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Revista Científica de Informática ENCRIPTAR. Vol. 5, Núm. 10 (jul - dic 2022) ISSN: 2737-6389.  
Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
Voice Traffic Received (packets/sec)  
Voice Traffic Sent (bytes/sec)  
106.68  
10,397.21  
1,039.72  
400.06  
39,005.28  
3,900.53  
0.00  
0.00  
0.00  
Voice Traffic Sent (packets/sec)  
Resultado 2  
Se elaboró una simulación que atendió a los procesos de intercomunicación  
entre departamentos de las diferentes zonas, se contextualizó la idea de  
establecer comunicación directa y oportuna obteniendo un patrón estadístico y  
gráfico normal sobre el protocolo Ipv6.  
Métricas para la elección del simulador.  
Se realizó de forma previa el estudio para el direccionamiento de Ipv6, el cual  
sirvió para tener un conocimiento de cómo se direccionará la red. En la tabla 4,  
se establece el enrutamiento Ipv6 para realizar la simulación, para lo cual fue  
necesario realizar primero el direccionamiento según la red disponible.  
Tabla 4. IPv6 Traffic Dropped Ipv6  
Statistic  
age  
Maximum  
Minimum  
IPv6 Traffic Dropped (packets/sec)  
130  
2.1389  
0.0000  
Tabla 5. Métricas generales de simulación de red Ipv6  
Statistic  
Voice Jitter (sec)  
Average  
-0.000032423  
0.98884  
0.000018152  
0.10071  
671.67  
Maximum  
-0.000032423  
0.98884  
Minimum  
-0.000032423  
0.98884  
0.000018152  
0.10071  
0.00  
Voice MOS Value  
Voice Packet Delay Variation  
Voice Packet End-to-End Delay (sec)  
Voice Traffic Received (bytes/sec)  
Voice Traffic Received (packets/sec)  
Voice Traffic Sent (bytes/sec)  
Voice Traffic Sent (packets/sec)  
0.000018152  
0.10071  
2,015.00  
201.50  
67.17  
0.00  
2,900.46  
290.05  
8,701.39  
870.14  
0.00  
0.00  
De acuerdo con las métricas generales de simulación de red IPV4 e Ipv6, se  
considera que la configuración del algoritmo de enrutamiento con IPv6 es más  
tediosa que con IPv4, esto debido a que se requiere de configurar más  
direcciones de red y permisos para que se acepte el protocolo de enrutamiento  
en los dispositivos.  
27  
Castillo-Pinargote et al. (2022)  
A través del estudio realizado se establecieron los indicadores óptimos para cada  
uno de los protocolos en contraste con la literatura. En los resultados se observó  
que las métricas de las simulaciones están en rangos normales por lo cual es  
viable implementar ambos protocolos partiendo de una situación inicial donde la  
institución educativa no cuenta con una red de datos eficiente.  
4. CONCLUSIONES  
Los indicadores gráficos y estadísticos obtenidos de la simulación de red en Ipv4  
e Ipv6 fueron normales y cumplen con la funcionalidad y calidad en los servicios  
deseados para la institución educativa.  
La propuesta para el diseño de la red de telefonía IP brindará los lineamientos  
necesarios para complementar el sistema armónico que maneja la institución  
podrá implementar el diseño haciendo realidad la visión institucional de crear un  
entorno digital que permita a la institución comunicarse con sus miembros y con  
el mundo exterior. Esta visión será un objetivo alcanzable que facilitará la gestión  
de las comunicaciones en la Unidad Educativa Juan Antonio Vergara Alcívar,  
constituida por un esquema que ofrece seguridad, la misma que será entregada  
por un servicio de firewall que protegerá al servidor de prestar servicios de  
telefonía y aplicaciones, el esquema gestionará los diferentes sectores de la  
institución educativa.  
En los actuales momentos una gran parte de las redes son IPv4, debido a que la  
implementación total de ipv6 aún resultan muy costosas y tardaría mucho tiempo;  
por lo tanto, se recomienda la implementación de los mecanismos de transición  
para la interacción de las 2 redes. Además, se requiere actualizar los IOS de los  
equipos para que soporten las configuraciones. Con este modelo, la  
comunicación en la institución será eficiente, intercomunicando todas las áreas  
y departamentos, promoviendo una buena gestión estratégica de las  
comunicaciones.  
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Revista Científica de Informática ENCRIPTAR. Vol. 5, Núm. 10 (jul - dic 2022) ISSN: 2737-6389.  
Diseño de Red, Servicios de Internet y Telefonía IP en las Unidades Educativas Rurales.  
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