INTRODUCCION A WAN REDES DE AREA AMPLIADA WAN CAPITULO 1. ITE PC v4.0 Chapter Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

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1 INTRODUCCION A WAN REDES DE AREA AMPLIADA WAN CAPITULO 1 Chapter 1 1

2 Que es una WAN? Red que opera en los límites de una red LAN Permite la transmisión de datos en áreas de cobertura geográficamente separadas Normalmente las WAN son provistas por proveedores de servicios Chapter 1 2

3 MODELO DE RED JERARQUICO Capa de acceso: Proporciona acceso a la red a los usuarios locales y remotos. Capa de distribución: Agrupa las conexiones WAN en el extremo del campus y proporciona conectividad basada en políticas. Capa núcleo:enlace troncal de alta velocidad que está diseñado para conmutar paquetes de forma rápida. Chapter 1 3

4 ARQUITECTURA EMPRESARIAL Chapter 1 4

5 ARQUITECTURA EMPRESARIAL La Arquitectura empresarial de Cisco, tiene trascendencia en las diferentes etapas de crecimiento de una empresa. Arquitectura de campus de la empresa Arquitectura de sucursales de la empresa Arquitectura del centro de datos de la empresa Arquitectura de trabajadores a distancia de la empresa Chapter 1 5

6 MODULOS DE LA ARQUITECTURA EMPRESARIAL Chapter 1 6

7 MODULOS DE LA ARQUITECTURA EMPRESARIAL Arquitectura de campus: Describe los métodos recomendados para crear una red escalable y a la vez atender las necesidades de las operaciones de las empresas con un estilo de campus. Arquitectura de extremo empresarial: Ofrece conectividad para servicios de voz, video y datos fuera de la empresa. Arquitectura de sucursal de la empresa: Permite a las empresas extender las aplicaciones y los servicios encontrados en el campus a miles de ubicaciones y usuarios remotos o a un grupo pequeño de sucursales. Chapter 1 7

8 MODULOS DE LA ARQUITECTURA EMPRESARIAL Arquitectura de centro de datos: Son responsables de administrar y mantener los numerosos sistemas de datos que son vitales para el funcionamiento de las empresas modernas. Arquitectura de trabajadores a distancia: Trabajar a distancia es aprovechar los recursos de red de la empresa desde el hogar. Chapter 1 8

9 WAN Y EL MODELO OSI Los estándares de acceso WAN normalmente describen tanto los métodos de entrega de la capa física como los requisitos de la capa de enlace de datos, incluyendo la dirección física, el control del flujo y la encapsulación. Chapter 1 9

10 WAN Y EL MODELO OSI Los estándares de WAN Organización Internacional de Normalización (OIE ) Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA,Telecommunications Industry Association) y la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA, Electronic Industries Alliance). Los protocolos de capa 1 permiten las conexiones eléctricas, mecánicas, operativas y funcionales a los servicios brindados carrier. Los protocolos de capa 2, definen cómo se encapsulan los datos para su transmisión a lugares remotos y los mecanismos de transferencia de las tramas resultantes. Frame Relay y ATM. Control de enlace de datos de alto nivel (HDLC, High-Level Data Link Control). Chapter 1 10

11 TERMINOLOGIA DE LA CAPA FISICA Chapter 1 11

12 TERMINOLOGIA DE LA CAPA FISICA La capa física de acceso a la WAN describe la conexión física entre la red de la empresa y la red del proveedor de servicios. CPE (Customer Premises Equipment): dispositivos y cableado interno localizados en las instalaciones del suscriptor y conectados con un canal de telecomunicaciones de una portadora. El suscriptor es dueño de un CPE o le alquila un CPE al proveedor de servicios. DCE (Data Communications Equipment): también llamado equipo de terminación de circuito de datos, el DCE está compuesto por dispositivos que ponen datos en el bucle local. La tarea principal del DCE es suministrar una interfaz para conectar suscriptores a un enlace de comunicación en la nube WAN. Chapter 1 12

13 TERMINOLOGIA DE LA CAPA FISICA DTE (Data Terminal Equipment): dispositivos del cliente que pasa los datos de la red interna a través de la WAN. Punto de demarcación: punto establecido en un edificio o un complejo para separar los equipos del cliente de los equipos del proveedor de servicios. Físicamente, el punto de demarcación es la caja de empalme del cableado que se encuentra en las instalaciones del cliente y que conecta los cables del CPE con el bucle local Bucle local: Cable telefónico de cobre o fibra que conecta el CPE del sitio del suscriptor a la CO del proveedor de servicios. El bucle local a veces se denomina "última milla". CO (Central Office): instalaciones o edificio del proveedor de servicios local en donde los cables telefónicos se enlazan con las líneas de comunicación. Chapter 1 13

14 DISPOSITIVOS WAN Chapter 1 14

15 DISPOSITIVOS WAN Módem: modula una señal portadora analógica para codificar información digital y demodula la señal portadora para decodificar la información transmitida. Los módems más rápidos, por ejemplo los módems por cable y los módems DSL, transmiten mediante el uso de frecuencias de banda ancha mayores. CSU/DSU: las líneas portadoras T1 o T3, necesitan una unidad de servicio de canal (CSU, channel service unit) y una unidad de servicio de datos (DSU, data service unit). La CSU proporciona la terminación para la señal digital y garantiza la integridad de la conexión mediante la corrección de errores y la supervisión de la línea. La DSU convierte las tramas de la línea Portadora T en tramas que la LAN puede interpretar y viceversa. Chapter 1 15

16 DISPOSITIVOS WAN Servidor de acceso: concentra las comunicaciones de usuarios de servicios de acceso con marcación. Switch WAN: dispositivo de internetworking de varios puertos que se utiliza en redes portadoras. Frame Relay, ATM o X.25, y operan en la capa de enlace de datos del modelo de referencia OSI. Router: proporciona puertos de interfaz de internetworking y acceso WAN que se utilizan para conectarse con la red del proveedor de servicios. Router núcleo: router que reside en el centro o backbone de la WAN y no en la periferia. Chapter 1 16

17 ESTANDARES DE LA CAPA FISICA La capa física de la WAN también describe la interfaz entre el DTE y el DCE. Chapter 1 17

18 ESTANDARES DE LA CAPA FISICA EIA/TIA-232 Velocidades de señal de hasta 64 Kbps en un conector D de 25 pins en distancias cortas. La especificación ITU-T V.24 es conocido también como RS EIA/TIA-449/530 Versión más rápida (hasta 2 Mbps) del EIA/TIA-232, en un conector D de 36 pins y admite cables más largos. Existen varias versiones: RS-422 y RS-423. EIA/TIA-612/613 Protocolo de interfaz serial de alta velocidad (HSSI, High- Speed Serial Interface), que brinda acceso a servicios de hasta 52 Mbps en un conector D de 60 pins. Chapter 1 18

19 ESTANDARES DE LA CAPA FISICA V.35 X.21 Estándar de ITU-T para comunicaciones síncronas Velocidades de datos de 48 kbps, en la actualidad soporta velocidades de hasta Mbps con un conector rectangular de 34 pins (Winchester). Estándar de UIT-T para comunicaciones digitales síncronas. Utiliza un conector D de 15 pins. Chapter 1 19

20 PROTOCOLOS DE CAPA DOS Chapter 1 20

21 PROTOCOLOS DE CAPA DOS ATM utiliza celdas pequeñas de tamaño fijo: 53 bytes (48 bytes para datos). Los demás protocolos de conmutación de paquetes utilizan paquetes de tamaño variable. El protocolo de conmutación de etiquetas multiprotocolos (MPLS, Multiprotocol Label Switching). Puede operar a través de cualquier infraestructura existente Se sitúa entre la Capa 2 y la Capa 3 y, a veces, se denomina protocolo de Capa 2.5. Chapter 1 21

22 ENCAPSULACION WAN WAN utiliza un protocolo de Capa 2 para encapsular un paquete mientras atraviesa el enlace. HDLC fue propuesto en 1979 y, por este motivo, la mayoría de los protocolos de entramado que se desarrollaron después se basan en él. Chapter 1 22

23 FORMATOS DE ENCAPSULACION WAN El campo de señaladores es 8 bits: El campo de la dirección no se necesita para enlaces WAN (P2P) Ocupa 1 o 2 bits. El campo de control depende del protocolo, pero normalmente indica si el contenido de los datos es información de control o si se trata de datos de la capa de red. Ocupa 1 byte. Chapter 1 23

24 CONMUTACION DE CIRCUITOS Establecen un circuito dedicado para realizar la comunicación TDM (Time Division Multiplexing) asigna a cada conversación una parte de la conexión por turno. Capacidad fija disponible para el suscriptor. Chapter 1 24

25 CONMUTACION DE PAQUETES Envío de datos a través de una red compartida Existen dos tipos de servicios orientados a conexión y no orientados a conexión Internet Frame Relay Chapter 1 25

26 CONMUTACION DE PAQUETES (VC) Existen dos tipos de circuitos virtuales PVC (Permanent Virtual Circuit) Establecido de forma permanente. Los PVC se utilizan cuando la transferencia de datos entre dispositivos es constante. SVC (Switched Virtual Circuit) Se establecen dinámicamente y terminan cuando se completa la transmisión. Establecimiento del circuito, transferencia de datos y terminación del circuito. Chapter 1 26

27 OPCIONES DE CONEXIÓN WAN Chapter 1 27

28 OPCIONES DE CONEXIÓN WAN Enlaces de comunicación dedicados Enlace punto a punto ofrece rutas de comunicación WAN Se alquilan a una operadora y se denominan también líneas arrendadas. Enlaces de comunicación por conmutación de circuitos Red telefónica Enlaces de comunicación por conmutación de paquetes En las redes con conmutación de paquetes, los datos se transmiten en tramas, celdas o paquetes rotulados. Frame Relay, ATM, X.25 y Metro Ethernet. Chapter 1 28

29 LINEAS ARRENDADAS Chapter 1 29

30 CONEXIÓN TELEFONICA ANALOGICA Chapter 1 30

31 ISDN Conmutación de circuitos, que transportan señales digitales Utiliza TDM Utiliza canales portadores de 64 kbps (B) para transportar voz o datos y una señal, canal (D) para la configuración de llamadas y otros propósitos. Chapter 1 31

32 ISDN BRI (Basic Rate Interface) 2 canales B para datos de 64 kbps y un canal D para control de 16 kbps. Algunos proveedores permiten que los canales D transmitan datos a una velocidad de transmisión baja como las conexiones X.25 a 9.6 kbps. PRI (Primary Rate Interface) 23 canales B de 64 kbps y un canal D de 64 kbps ( T1=1.544 Mbps) En Europa, Australia y otras partes del mundo, PRI ISDN ofrece 30 canales B y un canal D (E= Mbps Chapter 1 32

33 TECNOLOGIAS COMUNES PARA WAN Chapter 1 33

34 TECNOLOGIAS COMUNES: X.25 Protocolo de capa de red que proporciona una dirección de red a los suscriptores. Los circuitos virtuales se establecen a través de la red con paquetes de petición de llamadas a la dirección destino. Un número de canal identifica la SVC resultante. Las velocidades de los enlaces X.25 varían de 2400 bps a 2 Mbps. Sin embargo, lo típico es de 64 kbps. Chapter 1 34

35 TECNOLOGIAS COMUNES PARA WAN Chapter 1 35

36 TECNOLOGIAS COMUNES: F-R Funciona a nivel de la capa de enlace de datos y no en la capa de red. No realiza ningún control de errores o flujo. Ofrece velocidades de datos de hasta 4 Mbps. Los VC de Frame Relay se identifican de manera única con un DLCI, lo que garantiza una comunicación bidireccional de un dispositivo DTE al otro. El router de la LAN necesita sólo una interfaz, aún cuando se estén usando varios VC. Chapter 1 36

37 TECNOLOGIAS COMUNES PARA WAN Chapter 1 37

38 TECNOLOGIAS COMUNES: ATM Las celdas ATM tienen longitud fija de 53 bytes. 5 bytes de cabecera y 48 bytes de contenido. Una línea ATM típica necesita casi un 20 por ciento más de ancho de banda que Frame Relay para transportar el mismo volumen de datos de capa de red. ATM fue diseñado para ser extremadamente escalable y soporta velocidades de enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622 Mbps) y superiores. ATM ofrece tanto los PVC como los SVC Chapter 1 38

39 SERVICIOS DE BANDA ANCHA Chapter 1 39

40 SERVICIOS DE BANDA ANCHA: DSL Un módem DSL convierte una señal Ethernet proveniente del dispositivo del usuario en una señal DSL que se transmite a la oficina central. Las líneas del suscriptor DSL son multiplexadas en un enlace de alta velocidad utilizando un multiplexor de acceso DSL (DSLAM) en el sitio del proveedor. TDM para agrupar muchas líneas del suscriptor en un único medio, en general una conexión T3 (DS3). Velocidades de transmisión de datos de hasta Mbps. Chapter 1 40

41 SERVICIOS DE BANDA ANCHA: CABLE MODEM Redes de televisión por cable. El suscriptor conecta una computadora o un router LAN al módem por cable, que traduce las señales digitales a las frecuencias de banda ancha que se utilizan para transmitir por una red de televisión por cable. En las instalaciones del proveedor se encuentra el sistema de terminación de módems de cable (CMTS, cable modem termination system) Chapter 1 41

42 SERVICIOS DE BANDA ANCHA: WIRELESS WiFi municipal WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) del IEEE. Servicio de banda ancha de alta velocidad con acceso inalámbrico con amplia cobertura. Funciona de manera similar a WiFi, pero a velocidades más elevadas, a través de distancias más extensas y para una mayor cantidad de usuarios. Para tener acceso a la red WiMAX, los suscriptores deben contratar los servicios de un ISP que tenga una torre WiMAX en un radio de 10 millas de su ubicación. También necesitan una computadora compatible con WiMAX y un código de encriptación especial para obtener acceso a la estación base. Chapter 1 42

43 SERVICIOS DE BANDA ANCHA: WIRELESS Internet satelital Una antena satelital proporciona comunicaciones de datos de dos vías La velocidad de carga es de aproximadamente la décima parte de la velocidad de descarga de 500 kbps. Para tener acceso a los servicios de Internet satelital, los suscriptores necesitan una antena satelital, dos módems (uplink o enlace de carga y downlink o enlace de descarga) y cables coaxiales entre la antena y el módem. Chapter 1 43

44 VPN Chapter 1 44

45 VPN Una VPN es una conexión encriptada entre redes privadas a través de una red pública como Internet. Utiliza conexiones virtuales denominadas túneles VPN que se enrutan a través de Internet. Ahorro de costos: Se basa en los accesos a Internet Seguridad: Encriptación y autenticación. Escalabilidad: Agregación de usuarios sin incremento de hardware Compatibilidad con la tecnología de banda ancha Chapter 1 45

46 VPN: TIPOS VPN de sitio a sitio Conectan redes enteras entre sí Cada sitio cuenta con un gateway de la VPN, como un router, un firewall, un concentrador de VPN o un dispositivo de seguridad. VPN de acceso remoto Permiten a hosts individuales, tener acceso a la red empresarial de manera segura a través de Internet. Normalmente, cada host tiene instalado el software cliente de VPN o utiliza un cliente basado en la Web. Chapter 1 46

47 METRO ETHERNET Chapter 1 47

48 METRO ETHERNET Utiliza switches Ethernet que leen la información IP y permiten a los proveedores de servicios ofrecer a las empresas servicios convergentes de voz, datos y video. Reducción de gastos y administración: Integración sencilla con redes existentes: Mayor productividad empresarial: Chapter 1 48

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