CAPITULO 1
"DISEÑO DE LAN"
Para pequeñas y medianas empresas, la comunicación digital de datos, voz y video es esencial para la supervivencia de laempresa. En consecuencia, una LAN con un diseño apropiado es un requisito fundamental para hacer negocios en elpresente. El usuario debe ser capaz de reconocer una LAN bien diseñada y seleccionar los dispositivos apropiados paraadmitir las especificaciones de las redes de una empresa pequeña o mediana.
Una red jerárquica en una empresa mediana
Examinemos un modelo de red jerárquica aplicada a una empresa. En la
figura, las capas de acceso, de distribución y núcleo se encuentran
separadas en jerarquías bien definidas. Esta representación lógica
contribuye a que resulte fácil ver qué switches desempeñan qué función.
Es mucho más difícil ver estas capas jerárquicas cuando la red se
instala en una empresa.
Beneficios de una red jerárquica
Existen muchos beneficios asociados con los diseños de la red jerárquica.
Escalabilidad
Las redes jerárquicas escalan muy bien. La modularidad del diseño le permite reproducir exactamente los elementos del mismo a medida que la red crece. Debido a que cada instancia del módulo es consistente, resulta fácil planificar e implementar la expansión.
Redundancia
A medida que crece una red, la disponibilidad se torna más importante. Puede aumentar radicalmente la disponibilidad a través de implementaciones redundantes fáciles con redes jerárquicas.
Rendimiento
El rendimiento de la comunicación mejora al evitar la transmisión de datos a través de switches intermediarios de bajo rendimiento
Seguridad
La seguridad mejora y es más fácil de administrar. Es posible configurar los switches de la capa de acceso con varias opciones de seguridad del puerto que proveen control sobre qué dispositivos se permite conectar a la red.
Redes separadas de voz, video y datos
Como se puede ver en la figura, una red de voz contiene líneas telefónicas aisladas que ejecutan un switch PBX para permitir la conectividad telefónica a la Red pública de telefonía conmutada (PSTN). Cuando se agrega un teléfono nuevo, se debe ejecutar una línea nueva de regreso al PBX. El switch del PBX se ubica habitualmente en un armario para el cableado de Telco, separado de los armarios para el cableado de datos y video. Los armarios para el cableado con frecuencia se separan porque el personal de apoyo necesita acceso a cada sistema. Sin embargo, mediante el uso de una red jerárquica apropiadamente diseñada y la implementación de políticas de QoS que dan prioridad a los datos de audio, los datos de voz se pueden converger en una red de datos existente con muy poco o ningún impacto en la calidad del audio.
Análisis de los medios de almacenamientos de datos y de los servidores de datos
Al analizar el tráfico en una red, se debe considerar dónde se ubican los medios de almacenamiento y los servidores de datos de manera que se pueda determinar el impacto del tráfico en la red. Los medios de almacenamiento de datos pueden ser servidores, redes de almacenamiento de datos (SAN), almacenamiento adjunto a redes (NAS), unidades de copia de respaldo en cinta o cualquier otro dispositivo o componente en los que se almacenan grandes cantidades de datos.
Al considerar el tráfico para los medios de almacenamiento y los servidores de datos, se debe considerar el tráfico cliente-servidor y el tráfico servidor-servidor.
Según se observa en la figura, el tráfico entre el cliente y el servidor es el tráfico generado cuando el dispositivo de un cliente accede a los datos de los medios de almacenamiento o de los servidores de datos. El tráfico entre el cliente y el servidor habitualmente atraviesa múltiples switches para alcanzar su destino. El agregado de ancho de banda y las velocidades de reenvío del switch son factores importantes que se deben considerar cuando se intenta eliminar cuellos de botella para este tipo de tráfico.
El diseño de redes jerárquicas implica la división de la red en capas independientes. Cada capa cumple funciones específicas que definen su rol dentro de la red general. La separación de las diferentes funciones existentes en una red hace que el diseño de la red se vuelva modular y esto facilita la escalabilidad y el rendimiento.
Capa de acceso
La capa de acceso hace interfaz con dispositivos finales como las PC, impresoras y teléfonos IP, para proveer acceso al resto de la red. Esta capa de acceso puede incluir routers, switches, puentes, hubs y puntos de acceso inalámbricos.
Capa de distribución
La capa de distribución agrega los datos recibidos de los switches de la capa de acceso antes de que se transmitan a la capa núcleo para el enrutamiento hacia su destino final. La capa de distribución controla el flujo de tráfico de la red con el uso de políticas y traza los dominios de broadcast al realizar el enrutamiento de las funciones entre las LAN virtuales (VLAN) definidas en la capa de acceso.
Capa núcleo
La capa núcleo del diseño jerárquico es la backbone de alta velocidad de la internetwork. La capa núcleo es esencial para la interconectividad entre los dispositivos de la capa de distribución, por lo tanto, es importante que el núcleo sea sumamente disponible y redundante.
Beneficios:
El diámetro es una medida de distancia pero en este caso se utiliza el término para medir el número de dispositivos. El diámetro de la red es el número de dispositivos que un paquete debe cruzar antes de alcanzar su destino. Mantener bajo el diámetro de la red asegura una latencia baja y predecible entre los dispositivos.
Agregado de ancho de banda
Cada capa en el modelo de redes jerárquicas es una candidata posible para el agregado de ancho de banda. El agregado de ancho de banda es la práctica de considerar los requisitos de ancho de banda específicos de cada parte de la jerarquía. Después de que se conocen los requisitos de ancho de banda de la red, se pueden agregar enlaces entre switches específicos, lo que recibe el nombre de agregado de enlaces.
Redundancia
La redundancia es una parte de la creación de una red altamente disponible. Se puede proveer redundancia de varias maneras. Por ejemplo, se pueden duplicar las conexiones de red entre los dispositivos o se pueden duplicar los propios dispositivos.
Un beneficio de una red convergente es la existencia de sólo una red para administrar. Con las redes de voz, video y datos separadas, los cambios realizados en la red deben coordinarse a través de redes. Además, existen costos adicionales que resultan del uso de tres conjuntos de cableado de redes.
Los switches de configuración fija son sólo lo que podría esperarse: fijos en su configuración. Esto significa que no se pueden agregar características u opciones al switch más allá de las que originalmente vienen con el switch. El modelo en particular que se compra determina las características y opciones disponibles.
Switches modulares
Los switches modulares ofrecen más flexibilidad en su configuración. Habitualmente, los switches modulares vienen con chasis de diferentes tamaños que permiten la instalación de diferentes números de tarjetas de línea modulares. Las tarjetas de línea son las que contienen los puertos. La tarjeta de línea se ajusta al chasis del switch de igual manera que las tarjetas de expansión se ajustan en la PC.
Switches apilables
Los switches apilables pueden interconectarse con el uso de un cable especial del backplane que otorga rendimiento de ancho de banda entre los switches. Cisco introdujo la tecnología StackWise en una de sus líneas de productos con switches. StackWise permite interconectar hasta nueve switches con el uso de conexiones backplane totalmente redundantes.
Power over Ethernet (PoE) permite que el switch suministre energía a un dispositivo por el cableado de Ethernet existente. Esta característica puede utilizarse por medio de los teléfonos IP y algunos puntos de acceso inalámbricos. PoE permite mayor flexibilidad al instalar los puntos de acceso inalámbricos y los teléfonos IP porque se los puede instalar en cualquier lugar donde se puede tender un cable de Ethernet. No es necesario considerar cómo suministrar energía eléctrica normal al dispositivo. Sólo se debe elegir un switch que admita PoE si realmente se va a aprovechar esa función, porque suma un costo considerable al switch.
Beneficios de una red jerárquica
Existen muchos beneficios asociados con los diseños de la red jerárquica.
Escalabilidad
Las redes jerárquicas escalan muy bien. La modularidad del diseño le permite reproducir exactamente los elementos del mismo a medida que la red crece. Debido a que cada instancia del módulo es consistente, resulta fácil planificar e implementar la expansión.
Redundancia
A medida que crece una red, la disponibilidad se torna más importante. Puede aumentar radicalmente la disponibilidad a través de implementaciones redundantes fáciles con redes jerárquicas.
Rendimiento
El rendimiento de la comunicación mejora al evitar la transmisión de datos a través de switches intermediarios de bajo rendimiento
Seguridad
La seguridad mejora y es más fácil de administrar. Es posible configurar los switches de la capa de acceso con varias opciones de seguridad del puerto que proveen control sobre qué dispositivos se permite conectar a la red.
Redes separadas de voz, video y datos
Como se puede ver en la figura, una red de voz contiene líneas telefónicas aisladas que ejecutan un switch PBX para permitir la conectividad telefónica a la Red pública de telefonía conmutada (PSTN). Cuando se agrega un teléfono nuevo, se debe ejecutar una línea nueva de regreso al PBX. El switch del PBX se ubica habitualmente en un armario para el cableado de Telco, separado de los armarios para el cableado de datos y video. Los armarios para el cableado con frecuencia se separan porque el personal de apoyo necesita acceso a cada sistema. Sin embargo, mediante el uso de una red jerárquica apropiadamente diseñada y la implementación de políticas de QoS que dan prioridad a los datos de audio, los datos de voz se pueden converger en una red de datos existente con muy poco o ningún impacto en la calidad del audio.
Análisis de los medios de almacenamientos de datos y de los servidores de datos
Al analizar el tráfico en una red, se debe considerar dónde se ubican los medios de almacenamiento y los servidores de datos de manera que se pueda determinar el impacto del tráfico en la red. Los medios de almacenamiento de datos pueden ser servidores, redes de almacenamiento de datos (SAN), almacenamiento adjunto a redes (NAS), unidades de copia de respaldo en cinta o cualquier otro dispositivo o componente en los que se almacenan grandes cantidades de datos.
Al considerar el tráfico para los medios de almacenamiento y los servidores de datos, se debe considerar el tráfico cliente-servidor y el tráfico servidor-servidor.
Según se observa en la figura, el tráfico entre el cliente y el servidor es el tráfico generado cuando el dispositivo de un cliente accede a los datos de los medios de almacenamiento o de los servidores de datos. El tráfico entre el cliente y el servidor habitualmente atraviesa múltiples switches para alcanzar su destino. El agregado de ancho de banda y las velocidades de reenvío del switch son factores importantes que se deben considerar cuando se intenta eliminar cuellos de botella para este tipo de tráfico.
Detalles del diseño Lan
- El modelo de diseño jerárquico mejora en cuanto a la limitación de la malla parcial y plana, y a los modelos del diseño de malla al mejorar el rendimiento, la escalabilidad, la disponibilidad, la facilidad de administración y el mantenimiento de la red.
- Las topologías de las redes jerárquicas facilitan la convergencia de la red al proporcionar el rendimiento necesario para que se combinen los datos de voz y video en la red de datos existente.
- Se pueden realizar los análisis de flujo del tráfico, de las comunidades de usuarios, de los medios de almacenamiento de datos y la ubicación del servidor y del diagrama de la topología para ayudar a identificar los cuellos de botella de la red.
- Luego, se pueden direccionar los cuellos de botella para mejorar el rendimiento de la red y determinar con exactitud los requerimientos apropiados del hardware para satisfacer el rendimiento deseado de la red.
- Los switches Cisco combinan los factores de forma específicos, el rendimiento, la PoE y el soporte de la Capa 3 que admite los niveles del diseño de la red jerárquica.
Modelo de Redes Jerárquicas
El diseño de redes jerárquicas implica la división de la red en capas independientes. Cada capa cumple funciones específicas que definen su rol dentro de la red general. La separación de las diferentes funciones existentes en una red hace que el diseño de la red se vuelva modular y esto facilita la escalabilidad y el rendimiento.
La capa de acceso hace interfaz con dispositivos finales como las PC, impresoras y teléfonos IP, para proveer acceso al resto de la red. Esta capa de acceso puede incluir routers, switches, puentes, hubs y puntos de acceso inalámbricos.
Capa de distribución
La capa de distribución agrega los datos recibidos de los switches de la capa de acceso antes de que se transmitan a la capa núcleo para el enrutamiento hacia su destino final. La capa de distribución controla el flujo de tráfico de la red con el uso de políticas y traza los dominios de broadcast al realizar el enrutamiento de las funciones entre las LAN virtuales (VLAN) definidas en la capa de acceso.
Capa núcleo
La capa núcleo del diseño jerárquico es la backbone de alta velocidad de la internetwork. La capa núcleo es esencial para la interconectividad entre los dispositivos de la capa de distribución, por lo tanto, es importante que el núcleo sea sumamente disponible y redundante.
Beneficios:
Principios de diseño de redes jerárquicas
Diámetro de la redEl diámetro es una medida de distancia pero en este caso se utiliza el término para medir el número de dispositivos. El diámetro de la red es el número de dispositivos que un paquete debe cruzar antes de alcanzar su destino. Mantener bajo el diámetro de la red asegura una latencia baja y predecible entre los dispositivos.
Agregado de ancho de banda
Cada capa en el modelo de redes jerárquicas es una candidata posible para el agregado de ancho de banda. El agregado de ancho de banda es la práctica de considerar los requisitos de ancho de banda específicos de cada parte de la jerarquía. Después de que se conocen los requisitos de ancho de banda de la red, se pueden agregar enlaces entre switches específicos, lo que recibe el nombre de agregado de enlaces.
Redundancia
La redundancia es una parte de la creación de una red altamente disponible. Se puede proveer redundancia de varias maneras. Por ejemplo, se pueden duplicar las conexiones de red entre los dispositivos o se pueden duplicar los propios dispositivos.
Redes Convergentes
La convergencia es el proceso de combinación de las comunicaciones con voz y video en una red de datos. La transferencia a una red convergente puede ser una decisión difícil si la empresa ya realizó una inversión en redes de voz, video y datos separadas.Un beneficio de una red convergente es la existencia de sólo una red para administrar. Con las redes de voz, video y datos separadas, los cambios realizados en la red deben coordinarse a través de redes. Además, existen costos adicionales que resultan del uso de tres conjuntos de cableado de redes.
Caracteristicas de los Switches
Switches de configuración fijaLos switches de configuración fija son sólo lo que podría esperarse: fijos en su configuración. Esto significa que no se pueden agregar características u opciones al switch más allá de las que originalmente vienen con el switch. El modelo en particular que se compra determina las características y opciones disponibles.
Switches modulares
Los switches modulares ofrecen más flexibilidad en su configuración. Habitualmente, los switches modulares vienen con chasis de diferentes tamaños que permiten la instalación de diferentes números de tarjetas de línea modulares. Las tarjetas de línea son las que contienen los puertos. La tarjeta de línea se ajusta al chasis del switch de igual manera que las tarjetas de expansión se ajustan en la PC.
Switches apilables
Los switches apilables pueden interconectarse con el uso de un cable especial del backplane que otorga rendimiento de ancho de banda entre los switches. Cisco introdujo la tecnología StackWise en una de sus líneas de productos con switches. StackWise permite interconectar hasta nueve switches con el uso de conexiones backplane totalmente redundantes.
Power over Ethernet
Power over Ethernet (PoE) permite que el switch suministre energía a un dispositivo por el cableado de Ethernet existente. Esta característica puede utilizarse por medio de los teléfonos IP y algunos puntos de acceso inalámbricos. PoE permite mayor flexibilidad al instalar los puntos de acceso inalámbricos y los teléfonos IP porque se los puede instalar en cualquier lugar donde se puede tender un cable de Ethernet. No es necesario considerar cómo suministrar energía eléctrica normal al dispositivo. Sólo se debe elegir un switch que admita PoE si realmente se va a aprovechar esa función, porque suma un costo considerable al switch.
Los Switches modulares:
son aquellos a los que se le s pueden instalar tarjetas de linea que contienen mas puertos tomando en cuenta quer entre mas grande sea la carcasa, esta puede acceptar mas tarjetas.
son aquellos a los que se le s pueden instalar tarjetas de linea que contienen mas puertos tomando en cuenta quer entre mas grande sea la carcasa, esta puede acceptar mas tarjetas.
Power over Ethernet (PoE): permite que el switch suministre energía a un dispositivo
por el cableado de Ethernet existente.
Los switches de la capa de acceso:
facilitan la conexión de los dispositivos de nodo final a la red. Por esta razón, necesitan admitir características como seguridad de puerto, VLAN, Fast Ethernet/Gigabit Ethernet, PoE y agregado de enlaces.
La seguridad de puerto permite que el switch decida cuántos y qué dispositivos específicos se permiten conectar al switch. Todos los switches Cisco admiten seguridad de capa de puerto. La seguridad de puerto se aplica en el acceso. En consecuencia, es una importante primera línea de defensa para una red.
Los switches de la capa de acceso:
facilitan la conexión de los dispositivos de nodo final a la red. Por esta razón, necesitan admitir características como seguridad de puerto, VLAN, Fast Ethernet/Gigabit Ethernet, PoE y agregado de enlaces.
La seguridad de puerto permite que el switch decida cuántos y qué dispositivos específicos se permiten conectar al switch. Todos los switches Cisco admiten seguridad de capa de puerto. La seguridad de puerto se aplica en el acceso. En consecuencia, es una importante primera línea de defensa para una red.
MLS: Los switches de la Capa 3 o swithces multicapa ofrecen una funcionalidad avanzada
QoS: Calidad de servicio siempre es un prioridad en cuanto se habla de aplicaciones tales como
la transmisión de vídeo o voz, con ventajas como Escalabilidad, Redundancia, Rendimiento, Seguridad y Fácil administración.
Red convergente: Se da en las redes WAN y adoptan la idea de ejecutar
servicios de voz y video en
sus redes de datos. 
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