Red de datos del ININ

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Adrián Castillo Godoy
hace 10 años
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1 El ININ hoy Modernización de la Red de datos del ININ ORÍGENES Por Eduardo Rioja Fernández A principios de los 90 s, el ININ destinó recursos para actualizar la red de comunicación y cubrir las necesidades de aquel entonces, así como el crecimiento estimado. En 1992, la Gerencia de Informática presentó, por primera vez, el proyecto de construcción del Sistema de Comunicaciones, cuyo objetivo era dotar al Instituto de una nueva plataforma que permitiera la transmisión de voz, información digital y la posibilidad del manejo de video en tiempo real. Este proyecto subsanaría: Conmutador telefónico saturado. Calidad de voz deficiente. Transmisión de datos a muy baja velocidad y por medios inadecuados. Eficiencia baja del proveedor del servicio telefónico. Los criterios técnicos del diseño fueron los siguientes: una solución económica y eficiente con un anillo de fibra óptica en el núcleo de la red, equipos Ethernet a 100 Mbps (Fast Ethernet) entre los nodos principales y redes locales en cada edificio con cableado interno par trenzado o coaxial según fuera conveniente. Todo esto considerando un estimado de población de 1500 empleados. La primera etapa fue concluida en marzo de 1994, uniendo con enlaces de fibra óptica los siguientes edificios: Informática-Reactor, Informática- Administrativo y Administrativo Caseta B, siendo inaugurada el día 13 de mayo de La segunda etapa de la red fue concluida en septiembre de 1998, quedando integradas a la columna vertebral de la red, las siguientes áreas: Radiobiología, Almacén, Mantenimiento, Seguridad Física, Combustibles, Acelerador, Laboratorio de Aplicaciones de Plasma Térmico (antes SIMS) y Subcrítico. LA RED ACTUAL Hoy en día, la red del ININ cuenta con fibra óptica multimodo en configuración estrella, no en anillo como se propuso en 1992; la distribución dentro de edificios está basada en concentradores, como en las arquitecturas de los 90 s; con una velocidad de transmisión a 10 Mbps, en vez de los que se propusieron originalmente y 621 nodos distribuidos en cuatro segmentos; y tres veces más carga que la existente en La red, construida durante la década de los 90s, mantuvo su crecimiento con base en la tecnología elegida desde su inicio, con el inconveniente de que en la adquisición inicial, se optó por el equipo más económico, sacrificando los avances tecnológicos ya disponibles en aquella época. 30 Contacto

En 1992, la Gerencia de Informática presentó, por primera vez, el proyecto de construcción del Sistema de Comunicaciones, cuyo objetivo era dotar al Instituto de una nueva plataforma que permitiera

2 Figura 1. Segmentos de red del ININ La red, basada en el estándar Ethernet y direccionamiento IP (Internet Protocol), se divide en cuatro segmentos: Informática (1), Reactor (2), Administrativo (3) y Seguridad Física (4), tal cual se muestra en la figura 1. La configuración se basa en equipos Cisco 4000 con interfaces Ethernet a 10 Mbps, los cuales, debido al avance tecnológico, fueron declarados fuera del mercado por el proveedor en enero de 1998 (Cisco End of Sale Announcement, No. 714). Las comunicaciones ópticas emplean equipos concentradores ChipCom 5006C adquiridos en 1995, con velocidades de transmisión de 10 Mbps, que hoy en día constituyen un cuello de botella en la comunicación óptica entre segmentos y hacia los ruteadores ubicados en el Centro de Cómputo. LAS REDES HOY DÍA En el pasado, los diseñadores de redes contaban con opciones limitadas para el mode- Figura 2.- Evolución de una red compartida a conmutada Contacto 31

Seguridad Física (4), tal cual se muestra en la figura 1.

3 lado de las mismas. Los concentradores (HUB s) eran empleados para llegar a los usuarios y los ruteadores (routers) para los centros de datos o centros de comunicación. El incremento de capacidad de procesamiento en los equipos de cómputo y la demanda de capacidad de las aplicaciones multimedia y cliente servidor, han llevado a la tecnología a buscar anchos de banda más amplios para cumplir con los requerimientos de los ambientes tradicionales de medios compartidos, como se encuentra en las redes Ethernet. Estos requerimientos han propiciado que los diseñadores remplacen HUB s por Switches, como se muestra en la figura 2. Esta evolución de redes compartidas a conmutadas, permite al administrador proteger la inversión existente en cableado y robustecer la eficiencia de la red con anchos de banda dedicados al usuario final. De manera similar, los diseñadores han sustituido los routers del núcleo de la red con Switches, lo que ofrece mayor eficiencia en el uso del ancho de banda de la capacidad existente, cumpliendo con la demanda de altas capacidades de información, de los servicios de datos. CONSIDERACIONES PARA EL REDISEÑO DE LA RED DEL ININ Debe existir redundancia para que una falla única no inhabilite total o parcialmente la red. Se define como redundancia el respaldo y balanceo de cargas. En el caso de una falla en la red, deberá existir siempre una vía alterna o ruta de respaldo. El balanceo de cargas se dará cuando existan dos o más rutas activas a un mismo punto y que puedan utilizarse de acuerdo con el tráfico en la red. Considerando que en el ININ se tiene control en la actividad de obras de construcción y mantenimiento, no se considera necesaria la redundancia mediante trayectorias separadas de cables de fibra óptica. Sin Figura 3.- Conexión en anillo Contacto

más amplios para cumplir con los requerimientos de los ambientes tradicionales de medios compartidos, como se encuentra en las redes Ethernet.

4 Figura 4.- Niveles jerárquicos de la red Núcleo Distribución Switch de alta velocidad Acceso Política basada en la conectividad Acceso local y remoto de grupos de trabajo embargo, sí es conveniente considerar pares redundantes de fibra óptica que permitan rutas redundantes y conexión entre Switches, creando un anillo entre los nodos principales. Cada uno de los equipos en el núcleo deberá tener al menos un par de interfaces ópticas para establecer conexiones que permitan redundancia en el medio físico y balanceo automático de cargas de las diferentes rutas. El flujo de datos de una aplicación define el perfil de la interacción entre los clientes y el servidor; la cantidad de datos es un elemento crucial de diseño para la ubicación del servidor con el fin de usar eficientemente el medio y las capacidades disponibles. De la misma manera, es necesario caracterizar la cantidad de usuarios utilizando un servidor específico o la cantidad de ellos en un sólo segmento de la red. En el ININ, la totalidad de los servidores y aplicaciones de uso frecuente se encuentran ubicados en el edificio de Informática, compartiendo un canal de 10Mbps para su acceso. Por su parte, los usuarios no están ubicados en ese edificio. Es necesario identificar los elementos, así como los clientes y con base en los perfiles de tráfico, ubicar eficientemente los servidores. Es importante recordar que los modelos jerárquicos están referidos a los niveles conceptuales de funcionalidad. Aunque las fronteras entre niveles no tienen que ser necesariamente un enlace físico (cobre, fibra, etc.), sino que pueden ser conexiones internas en un mismo equipo, nos ofrecen la posibilidad de manejar en forma separada las partes necesarias para integrar y operar de una manera ordenada y efectiva la red. El diseño de una red jerárquica considera tres niveles básicos, como se muestra en la figura 4: backbone o núcleo, distribución y acceso. Cada nivel realiza funciones distintas. El nivel del núcleo debe ser un nivel de con- Contacto 33

pares redundantes de fibra óptica que permitan rutas redundantes y conexión entre Switches, creando un anillo entre los nodos principales.

5 mutación de muy alta velocidad y debe ser diseñado para conmutar paquetes tan rápido como sea posible. Este nivel de la red no debe manipular o filtrar paquetes, ya que esto puede ocasionar una baja en la velocidad de conmutación de los mismos. El nivel de distribución de la red es el punto de demarcación entre el núcleo y el acceso, y ayuda a definirlo y diferenciarlo. El propósito de este nivel es establecer las fronteras. Es el lugar donde se realiza la manipulación de los paquetes. El nivel de acceso es el punto en el que se permite el ingreso a la red, a los usuarios finales. CONCLUSIONES Para el diseño de la red del ININ se consideró la inclusión de Switches capa tres, esto es: Switches con la habilidad de ruteo. El núcleo se diseñó para manejar una velocidad de transmisión de 1Gbps, cien veces más veloz que los enlaces ópticos actuales. La función del nivel de distribución se realizará en Switches ubicados en los puntos de concentración en los edificios del Instituto, empleando interfaces a 1Gbps o según la concentración de usuarios en la zona. Por último, en el nivel de acceso, se reutilizarán los equipos HUBs existentes, difiriendo así las inversiones requeridas para la modernización total de la red. INTERNET 2Mbps 1Gbps INFORMATICA 1Gbps REACTOR 10/ ENLACE ADMINISTRATIVO SERVIDORES Switch HUB Fibra Optica SERVIDOR DE SEGURIDAD ANTIVIRUS FIREWALL MONITOREO SEG. FÍSICA Figura 5.- Modernización de la red del ININ 34 Contacto

El nivel de distribución de la red es el punto de demarcación entre el núcleo y el acceso, y ayuda a definirlo y diferenciarlo. El propósito de este nivel es establecer las fronteras.

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