Softwares y herramientas para la simulación y emulación de redes LAN, WAN y CISCO.

IPSIMULATOR
La simulación de sistemas es de vital importancia en el mundo actual, casi en cualquier área de desarrollo humano se encuentran paquetes de software especializados en emular sistemas reales, para que estos puedan ser analizados e investigados, sin necesidad de interactuar directamente con el sistema real.
El presente trabajo de grado proyecta realizar el diseño de un software de simulación de redes LAN con tecnología Ethernet, para ser usado por estudiantes del área de comunicaciones de la carrera de Ingeniería Electrónica. La característica mas especial del simulados es ser un sistema multiusuario, donde varios computadores interconectados por internet o por un Router, podrán compartir el mismo entorno de simulación de modo que los estudiantes pueda interactuar entre ellos analizando y aprendiendo de los aspectos más importantes de una red de datos Ethernet.
Este software funcionara de forma didáctica de modo que el aprendizaje de la gran mayoría de las características que describen a una red de datos sea clara y entendible de forma rápida y sencilla.
En el mercado existen diferentes paquetes de simulación para el análisis de redes, cuyas características no se acomodan en su totalidad a nuestras necesidades además estos no son enfocados directamente al ámbito académico. Con del desarrollo del presente proyecto de grado se solucionará las deficiencias encontradas en estos paquetes, por lo que el software a desarrollar estará orientado principalmente con un contexto académico, el cual pueda ser utilizado libremente por los estudiantes de la Universidad Javeriana.
Lo que busca este proyecto es una aproximación a un escenario de red, en donde se encuentren dispositivos generalmente usados en una red LAN Ethernet y que permita la libre interconexión entre ellos, dando al usuario la libertad de recurrir a este material en cualquier momento y realizar experimentos con diferentes diseños de configuraciones de una red.
Es importante resaltar que gracias al aporte de otros estudiantes y personas interesadas en la actualización del simulador, se lograría que el simulador que inicialmente tendrá funciones básicas, en un futuro pueda acercarse muy detalladamente a un escenario real incluyendo diferentes dispositivos y protocolos.

NEST (Network Simulator Tesbed)
Simulador desarrollado por la Universidad de Columbia fue implementado en lenguaje C para plataformas UNIX, que cuenta con la posibilidad de que el usuario puede ejecutar sus propios comandos en dicho lenguaje, provee al usuario una simulación de redes distribuidas y protocolos básicos, posee una interfaz grafica para el mejor análisis del resultado de la simulación 

MaRS (Maryland Routing Simulator)
Simulador de eventos discretos enfocado al estudio de algoritmos de ruta en redes WAN que surgió en1990 en la Universidad de Maryland y es una evolución del simulador NetSim, está escrito en lenguaje C posee dos interfaces graficas Xlib y Motif (11).
REAL (Realistic and Large Network Simulator)
Software de carácter libre desarrollado por la Universidad de Cornell cuyo objetivo principal es el de estudiar el comportamiento de flujos y el esquema de control de congestión de redes de datos packet switched, usa lenguaje en C y posee una interfaz grafica denominada GUI. Este software de simulación no permite el estudio de sistemas o parámetros que no afecten en forma directa el flujo de conexiones TCP/IP en consecuencia es muy limitado a la hora de modelar un sistema real
NCTUns 2.0 (Network Simulador/Emulador)
Desarrollado por el profesor S. Y. Wang en la Universidad de Harvard quien presento este simulador para obtener el título de Ph.D. en 1999.
Esta herramienta es tanto un simulador como un emulador el cual utiliza el mismo protocolo TCP/IP de la maquina donde está instalado brindando un mayor desempeño a la simulación, tiene la posibilidad de simular varias clases de redes como son las redes estructuras, WAN wireless, redes OBS entre otros, algunos de los protocolos que soporta están entre otros IEEE 802.11, IEEE 802.3, RIP, UDP, TCP.
Cuenta con una interfaz grafica GUI la que le permite al usuario dibujar y configurar la red deseada
J-SIM (Java Simulator)
Desarrollado por las Universidades de Illinois y Ohio con el patrocinio de NSF, DARPA y CISCO.
J-sim es un simulador de red escrito en Java y posee una interfaz de script para la integración de diferentes lenguajes de script como Perl, Tcl o Python.
Este simulador es muy parecido al NS-2 ya que posee doble lenguaje Java pero realmente usa Jacl que es una extensión de java (14).
S3 (project / Scalable Simulation Framework)
Simulador patrocinado por DAPRA capaz de soportar tanto lenguaje en C++ como Java es altamente escalable y permite prácticamente todos los protocolos de internet, está basado en 5 clases ( Entity, inchannel, outch annel, process y event).
La interacción con la simulación se hace atreves de DML.

NS-2 (Network Simulator 2)
Software de carácter libre implementado para la simulación de redes basado en eventos discretos, que surgió a finales de 1980 y cuya base es el simulador de redes ""REAL""; que tiene la capacidad de simular tanto protocolos unicast como multicast, con mayor uso en la investigación de redes móviles ad-hoc, también tiene una gran variedad de protocolos tanto en redes estructuras como en redes wireless (1).
ns es un simulador de redes basado en eventos discretos.
Se usa principalmente en ambientes educativos y de investigación. Permite simular tanto protocolos unicast como multicast y se utiliza intensamente en la investigación de redes móviles ad-hoc. Implementa una amplia gama de protocolos tanto de redes cableadas como de redes inalámbricas. La versión actual, ns-3, esta diseñada para soportar todo el flujo de trabajo de la simulación desde la configuración hasta la recolección y análisis de tramas.
CISCO PACKET TRACER
Cisco Packet Tracer es un potente programa de simulación de red que permite a los estudiantes experimentar con el comportamiento de la red y se preguntan "¿qué pasaría si" las preguntas.Como parte integral de la experiencia de aprendizaje integral Networking Academy, Packet Tracer ofrece simulación, visualización, creación, evaluación y capacidades de colaboración y facilita la enseñanza y el aprendizaje de los conceptos tecnológicos complejos.
Packet Tracer complementa equipo físico en el aula, al permitir a los estudiantes a crear una red con un número casi ilimitado de dispositivos, fomentar la práctica, el descubrimiento y solución de problemas.El ambiente de aprendizaje basado en la simulación ayuda a los estudiantes a desarrollar habilidades del siglo 21, tales como la toma de decisiones, el pensamiento creativo y crítico y resolución de problemas.Packet Tracer complementa los planes de estudios de Networking Academy, permite a los instructores para enseñar y demostrar fácilmente complejos conceptos técnicos y diseño de sistemas de redes.
El software Packet Tracer está disponible de forma gratuita a los instructores de Networking Academy, estudiantes, ex alumnos y administradores que están registrados los usuarios Netspace.
Software libre implementado para la simulación de redes tanto estructuradas como wireless, fue desarrollado por Cisco Systems, antes de llamarse Cisco Packet Tracer se conocía con el nombre de Routerswork.
Packet Tracer es un simulador que permite la realización y diseño de redes, así como la detección y corrección de errores en sistemas de comunicaciones, además cuenta con la posibilidad de analizar cada proceso que se realiza en el programa de acuerdo al modelo de las capas OSI que puedan intervenir en dicho proceso; razón por la cual es una herramienta muy útil para el proceso de aprendizaje del funcionamiento y configuración de redes.

Simulación y emulación en el diseño de redes LAN, WAN y CISCO.

La simulación de sistemas es de vital importancia en el mundo actual, casi en cualquier área de desarrollo humano se encuentran paquetes de software especializados en emular sistemas reales, para que estos puedan ser analizados e investigados, sin necesidad de interactuar directamente con el sistema real.
El presente trabajo de grado proyecta realizar el diseño de un software de simulación de redes LAN con tecnología Ethernet, para ser usado por estudiantes del área de comunicaciones de la carrera de Ingeniería Electrónica. La característica mas especial del simulados es ser un sistema multiusuario, donde varios computadores interconectados por internet o por un Router, podrán compartir el mismo entorno de simulación de modo que los estudiantes pueda interactuar entre ellos analizando y aprendiendo de los aspectos más importantes de una red de datos Ethernet.
Este software funcionara de forma didáctica de modo que el aprendizaje de la gran mayoría de las características que describen a una red de datos sea clara y entendible de forma rápida y sencilla.
En el mercado existen diferentes paquetes de simulación para el análisis de redes, cuyas características no se acomodan en su totalidad a nuestras necesidades además estos no son enfocados directamente al ámbito académico. Con del desarrollo del presente proyecto de grado se solucionará las deficiencias encontradas en estos paquetes, por lo que el software a desarrollar estará orientado principalmente con un contexto académico, el cual pueda ser utilizado libremente por los estudiantes de la Universidad Javeriana.
Lo que busca este proyecto es una aproximación a un escenario de red, en donde se encuentren dispositivos generalmente usados en una red LAN Ethernet y que permita la libre interconexión entre ellos, dando al usuario la libertad de recurrir a este material en cualquier momento y realizar experimentos con diferentes diseños de configuraciones de una red.
Es importante resaltar que gracias al aporte de otros estudiantes y personas interesadas en la actualización del simulador, se lograría que el simulador que inicialmente tendrá funciones básicas, en un futuro pueda acercarse muy detalladamente a un escenario real incluyendo diferentes dispositivos y protocolos.
GNS3 es un simulador gráfico de red que te permite diseñar topologías de red complejas y poner en marcha simulaciones sobre ellos.
GNS3 es una excelente herramienta complementaria a los verdaderos laboratorios para los administradores de redes de Cisco o las personas que quieren pasar sus CCNA, CCNP, CCIE DAC o certificaciones.

Emulador ventajas y desventajas

Los emuladores son herramientas que nos van a permitir revivir tiempos pasados con sistemas que ya no están a nuestro alcance, o bien descubrir nuevas máquinas de las que nunca oímos hablar, o que nunca llegaron al lugar donde vivimos. Estos emuladores no son más que programas que emulan todos los aspectos hardware y software de la máquina con la mayor fidelidad posible. Al hacer esto, son capaces de entender lo que es la ROM de la máquina, y por tanto arrancar, y ejecutar las tareas de su "Sistema Operativo" básico (como por ejemplo, la ROM del Spectrum con su BASIC) y por lo tanto entender también el software escrito para esta arquitectura, que es pasado a formato digital desde las cintas, discos o cartuchos donde estaban almacenados originalmente.

Ventajas

Permiten utilizar sistemas que de otro modo no podríamos usar, por su no disponibilidad, su precio, etc.
Permiten preservar todos los sistemas hardware mediante una emulación lógica por software (que es cada vez más perfecta) y que certifica que siempre podremos reutilizar los programas y juegos de los sistemas emulados, y además desde cualquier arquitectura actual y futura.
Permiten encontrar más información sobre los sistemas emulados, y documentarlos de una manera efectiva para una posible futura reimplementación.
Permiten probar sistemas que no conocías, y es posible que hagan que te aficiones a ellos, y trates de conseguir las máquinas propiamente dichas.
Proporcionan facilidades al programador de estos sistemas para el desarrollo de aplicaciones y juegos para ellos, ya que éstos se pueden probar directamente en el emulador sin necesidad de pasarlos al sistema de prueba, acelerando la depuración de errores.

Desventajas

La utilización de emuladores hace que la gente se centre en la utilización de los mismos y la obtención de juegos y programas como ROMs con el único fin de acaparar juegos de todos los sistemas. Esto produce que la gente no se sienta realmente interesada en buscar, comprar y potenciar los sistemas físicos en sí mismos. Por ejemplo, ¿cuánta gente que use un emulador de SuperNintendo acaba comprando una SuperNintendo física y juegos para la misma? El disponer de los emuladores y las ROMs en CD en Internet hace que no se molesten en disfrutar del hardware en sí mismo.
Los emuladores no son perfectos: no emulan al 100% todos los aspectos ni del microprocesador ni de los demás elementos asociados al sistema, por lo que la emulación (aunque sea casi perfecta) no es comparable a la sensación y feeling de la máquina real.
El volcado de juegos que todavía se comercializan y la emulación de recreativas actuales y sistemas a la venta es dañino para el mercado del videojuego. Actualmente podemos jugar en emuladores Arcade a juegos de recreativa que todavía están en los salones. El disponer de estos juegos en casa hace que, al igual que ocurría en el primer punto enumerado, no hagamos uso de las máquinas pagando por usarlas.

Simuladores ventajas y desventajas

La Función de los simuladores: 
Están basados en aprendizaje de tipo experimental, y en conjeturas, para llevar a cabo un aprendizaje por descubrimiento. El alumno obtiene conocimiento por medio de la interacción con un micro-mundo logrando así simular una situación del mundo real, en la que el educando logrará controlar diferentes situaciones, y aprenderá a tomar las decisiones del caso.
La principal característica de los simulacros no es la de simular la realidad, sino la de proveer situaciones llamativas y entretenidas para el usuario, con lo que se logra el aprendizaje de un determinado contexto,dependiendo de la naturaleza del material.
Ventajas de los simuladores:
- El estudiante es un agente activo, o sea que es el actor y fuente principal de aprendizaje, por lo que debe resolver la situación del micro-mundo que se le presenta, procesar la información, tomar decisiones, y obtener los resultados.
- El problema llega a ser un reto para el alumno, con lo que el material logra la fase de motivación.
- Se logra cumplir con los requerimientos de los sistemas de ejercitación y práctica en cuanto a practicar y afinar lo aprendido, por medio de vivencias.- Le permite manipular al alumno un número reducido de variables, dentro del proceso simulado.- Proporciona explicación sobre los principios involucrados y cómo son afectadas las variables, cuando se manipula cada una de ellas.- Ofrece restricciones de operación, de forma que hace necesario que el alumno realice un esfuerzo para lograr las metas propuestas. La razón de ésta propuesta, es que de ésta manera el alumno se verá motivado a lograr los objetivos de operación propuestos.
Desventajas de los Simuladores:
- Si el profesor no está de acuerdo con la filosofía de este tipo de material, y cree que sus estudiantes no serán capaces de lograr lo compuesto, no se sacará provecho de este tipo de material.
- Hay una necesidad de conocer los objetivos o funciones para los que ha sido diseñado el software educativo por parte del docente para que pueda aplicarlo de manera adecuada y eficiente.- En muchos de los casos de simuladores no se pueden medir de alguna manera los efectos producidos por el mensaje, de tal forma que dichos efectos no se puedan atribuir a otros factores diferentes. Es imprescindible que se pueda establecer de manera clara una relación causa/efecto entre lo aplicado en el simulador y el efecto producido en los alumnos.
- En muchas de las Escuelas, sobre todo las publicas, no cuentan con estas nuevas tecnologías por falta de recursos económicos y materiales para poder ser aplicados en todas las aulas.

Diferencia entre emulador y simulador

A diferencia de un simulador, que solo trata de reproducir el comportamiento del programa, un emulador trata de modelar de forma precisa el dispositivo de manera que este funcione como si estuviese siendo usado en el aparato original.

Software Emulador

En informática, un emulador es un software que permite ejecutar programas o videojuegos en una plataforma (sea una arquitectura de hardware o un sistema operativo) diferente de aquella para la cual fueron escritos originalmente.
Un uso popular de los emuladores es el de imitar la experiencia de los videojuegos de máquinas recreativas o videoconsolas en computadoras personales, o el poder ser jugados en otras videoconsolas. La emulación de videojuegos de sistemas antiguos (abandonware) en las modernas computadoras personales y videoconsolas de hoy día resulta generalmente más cómoda y práctico que en los dispositivos originales. Sin embargo, puede ser requerido a los creadores de emuladores una licencia de software para escribir programas originales que dupliquen la funcionabilidad de la ROM y BIOS del hardware original, lo que comúnmente se conoce como high-level emulation o emulación de alto nivel.

Software Simulador

Un software de simulación (como su propio nombre indica). Es un programa o juego en el que "practicas" una cosa sin peligro antes de ponerte a trabajar o a ello.
Por ejemplo: En algunas empresas te hacen utilizar estos simuladores (financiación, programador informático) sin miedo a que puedas borrar algún archivo importante.
También se utiliza por ejemplo, para los aspirantes a pilotos de aviación. Para que no suponga ningún riesgo se utiliza ese programa que simula la cabina de un avión para practicar el ascenso, situaciones de emergencia, aterrizaje, etc...