Accessing WAN Chapter1

© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco PublicITE I Chapter 6 1

Servicios en una red WAN convergente

Accessing the WAN – Chapter 1

© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco PublicITE 1 Chapter 6 2

Objectives Describe how the Cisco Enterprise Composite

Model (ECNM) provides integrated services over an Enterprise network.

Describe the key WAN technology concepts.

Identify the appropriate WAN technologies to use when matching ECNM best practices with typical enterprise requirements for WAN communications.


1.1 Proporcionando servicios integrados a la Empresa



El propósito y funciones de las WANs


Características principales de las WAN

1. Conectan dispositivos que están separados por un área geográfica más extensa que la que puede cubrir una LAN.

2. Utilizan los servicios de operadoras, como empresas proveedoras de servicios de telefonía, empresas proveedoras de servicios de cable, sistemas satelitales y proveedores de servicios de red.

3. Usan conexiones seriales de diversos tipos para brindar acceso al ancho de banda a través de áreas geográficas extensas.


La empresa en evolución Conforme las empresas crecen, contratan más empleados, abren

sucursales y se expanden a mercados globales.

Estos cambios ejercen influencia sobre los requisitos de servicios integrados e impulsan los requisitos de red de la empresa.


Modelo de Diseño Jerárquico

Capa de acceso: Permite el acceso de los usuarios a los dispositivos de la red

Capa de distribución: Agrupa los armarios de cableado y utiliza switches para

segmentar grupos de trabajo y aislar los problemas de la red en un entorno de

campus.

Capa núcleo: (backbone) Enlace troncal de alta velocidad que está diseñado para

conmutar paquetes tan rápido como sea posible.


La Arquitectura Empresarial

Enterprise Campus ArchitectureEnterprise Branch ArchitectureEnterprise Data Center ArchitectureEnterprise Teleworker Architecture

Some examples of the modules:

Diferentes empresas requieren distintos servicios de red.Sin embargo:

Generalmente las redes crecen sin ningún tipo de planificación a medida que se agregan componentes en respuesta a necesidades inmediatas.


Arquitectura Empresarial de Cisco

Cisco ha desarrollado una arquitectura recomendada que se denomina Arquitectura empresarial de Cisco

La Arquitectura empresarial de Cisco, expande el modelo jerárquico mediante el uso de inteligencia de red para considerar la infraestructura de la red.


Arquitectura Empresarial de Cisco Está compuesta por 5 módulos que representan vistas

específicas que se centran en cada lugar de la red.

Cada módulo tiene una infraestructura de red.

1. Arquitectura de campus de la empresa

2. Arquitectura de extremo Empresarial

3. Arquitectura de Sucursal de la Empresa

4. Arquitectura de Centro de datos de la Empresa

5. Arquitectura de Trabajadores a distancia de la Empresa


Extremo Empresarial

Ofrece conectividad para servicios de voz, video y datos fuera de la empresa.

Este módulo permite a la empresa utilizar Internet y recursos de socios y proporcionar recursos a sus clientes.


Ejemplo de topología de red


1.2 Descripción de las tecnologías WAN



Los protocolos de capa física (capa 1)

Describen cómo proporcionar las conexiones eléctricas, mecánicas, operativas y funcionales a los servicios brindados por un proveedor de servicios de comunicaciones.

Los protocolos de la capa de enlace de datos (Capa 2)

Definen cómo se encapsulan los datos para su transmisión a lugares remotos y los mecanismos de transferencia de las tramas resultantes.


Tecnologías claves de las WAN


Terminología de la Capa Física de la WAN

Customer Premises Equipment (CPE)

Data Communications Equipment (DCE)

Data Terminal Equipment (DTE)

Demarcation Point


Dispositivos WAN

Módem:

Modula una señal portadora analógica para codificar información digital y demodula la señal portadora para decodificar la información transmitida.

CSU/DSU :

Utilizado por líneas digitales, por ejemplo las líneas portadoras T1 o T3.

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.


Servidor de acceso

Un servidor de acceso puede tener una mezcla de interfaces analógicas y digitales y admitir a cientos de usuarios al mismo tiempo.

Switch WAN:

Dispositivo de internetworking de varios puertos que se utiliza en redes portadoras. Normalmente conmutan el tráfico, por ejemplo Frame Relay, ATM

Router

Router de Núcleo


Dispositivos WAN


Estándares de la capa física de una WAN


Protocolo V35

Este es el estándar de ITU-T para comunicaciones síncronas entre un dispositivo de acceso a la red y una red de paquetes.

Originalmente especificado para soportar velocidades de datos de 48 kbps, en la actualidad soporta velocidades de hasta 2.048 Mbps con un conector rectangular de 34 pines.


Protocolos WAN de Enlace de datos

Los protocolos de la capa de enlace de datos definen cómo se encapsulan los datos para su transmisión a lugares remotos, así como también los mecanismos de transferencia de las tramas resultantes.

Muchos de estos protocolos utilizan los mismos mecanismos básicos de entramado, HDLC, un estándar ISO o uno de sus subgrupos o variantes.

Los protocolos de enlace de datos WAN más comunes son:1. HDLC2. Frame Relay3. PPP4. ATM


MPLS (Multiprotocol Label Switching)

Protocolo de conmutación de etiquetas multiprotocolos

Los proveedores de servicios están implementando MPLS con mayor frecuencia para proporcionar una solución económica para transportar tráfico de redes de conmutación de circuitos y de conmutación por paquetes.

Puede operar a través de cualquier infraestructura existente, por ejemplo IP, Frame Relay, ATM o Ethernet.

Se sitúa entre la Capa 2 y la Capa 3 y, a veces, se denomina protocolo de Capa 2.5


Encapsulación WAN

La capa de enlace de datos crea una trama alrededor de los datos de la capa de red, de modo que se apliquen los controles y verificaciones necesarias. Cada tipo de conexión WAN utiliza un protocolo de Capa 2 para encapsular un paquete mientras atraviesa el enlace WAN.


Formatos de encapsulación WAN


Señalador (Flag) : Son 8 bits 10000001

EncabezadoDirección :

Normalmente no se requiere por tratarse de enlaces punto-punto.

Control:

Depende del protocolo

Normalmente indica si el contenido de los datos es información de control o si se trata de datos de la capa de red.

Protocolo

Identifica el protocolo de capa de red que se esta utilizando


Conmutación de CircuitosLas redes de conmutación de circuitos son las que establecen un circuito (o canal) dedicado entre los nodos y las terminales antes de que los usuarios puedan comunicarse.

Varias conversaciones comparten la ruta interna que sigue el circuito entre los intercambios.

La multiplexación por división temporal (TDM, Time Division Multiplexing) asigna a cada conversación una parte de la conexión por turno.


Conmutación de paquetes

La conmutación de paquetes divide los datos del tráfico en paquetes que se envían a través de una red compartida.

Las redes de conmutación de paquetes no requieren que se establezca un circuito y permiten que muchos pares de nodos se comuniquen a través del mismo canal.


1.3 Opciones de conexión WAN



Opciones de conexión WAN

Las conexiones WAN pueden establecerse sobre una infraestructura privada o una infraestructura pública, por ejemplo Internet.

Las conexiones WAN privadas incluyen opciones de enlaces de comunicación dedicados y conmutados.


Lineas arrendadas

Las líneas arrendadas están disponibles en diferentes capacidades y en general el precio depende del ancho de banda requerido y de la distancia entre los dos puntos conectados.

Los enlaces punto a punto son más caros que los servicios compartidos como Frame Relay. El costo de las soluciones de línea dedicada puede tornarse considerable cuando se utilizan para conectar varios sitios separados por distancias mayores.


Tipos y anchos de banda


Conexiones por conmutación de circuitos

1. Conexión telefónica analógica

Los bucles tradicionales locales pueden transportar datos informáticos binarios a través de la red telefónica de voz mediante un módem.

El módem modula los datos binarios en una señal analógica en el origen y demodula la señal analógica a datos binarios en el destino


2. ISDN La ISDN cambia las conexiones internas de la PSTN de señales

portadoras analógicas a señales digitales de multiplexación por división temporal (TDM).

La conexión utiliza canales de portadora de 64 kbps (B) para transportar voz o datos y un canal delta (D) para la configuración de llamadas y otros propósitos.

Existen dos tipos de interfaces ISDN:

1. ISDN BRI 2B+D

2. ISDN PRI

23B+D (USA)

30B+D (Europa)


Tipos de ISDNISDN BRI (Basic Rate Interface)

Para uso doméstico y para pequeñas empresas.

Proporciona dos canales B de 64 kbps y un canal D de 16 kbps.

ISDN BRI posee un tiempo de establecimiento de llamada que es menor a un segundo y el canal B de 64 kbps ofrece mayor capacidad que un enlace de módem analógico.

ISDN PRI (Primary Rate Interface)

Ofrece 23 canales B de 64 kbps y un canal D de 64 kbps en USA, lo que da un total de velocidad de transmisión de hasta 1.544 Mbps.

En Europa y Australia PRI ISDN ofrece 30 canales B y un canal D, lo que da una velocidad de hasta 2.048 Mbps.


Conexiones por conmutación de paquetes

1. X25

2. Frame Relay

3. ATM


1. X25

Protocolo de capa de red heredado 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.

Las aplicaciones típicas de X.25 son los lectores de tarjeta de punto de venta.

Estos lectores utilizan X.25 en el modo de conexión telefónica para validar las transacciones en una computadora central.

En la actualidad, las redes X.25 están en franca decadencia y están siendo reemplazadas por tecnologías más recientes de capa 2, como Frame Relay, ATM y ADSL.


2. Frame Relay

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, esto implica una reducción en la latencia y las medidas tomadas para evitar la acumulación de tramas en los switches intermedios ayudan a reducir las fluctuaciones de fase.

Ofrece velocidades de datos de hasta 4 Mbps y hay proveedores que ofrecen velocidades aún mayores.

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.

La mayoría de las conexiones de Frame Relay son PVC y no SVC.


3. ATM

Permite transferir voz, video y datos a través de redes privadas y públicas.

Tiene una arquitectura basada en celdas, en lugar de tramas.

Las celdas ATM tienen siempre una longitud fija de 53 bytes.

La celda ATM contiene un encabezado ATM de 5 bytes seguido de 48 bytes de contenido ATM.

Las celdas pequeñas de longitud fija son adecuadas para la transmisión de tráfico de voz y video porque este tráfico no tolera demoras.

El tráfico de video y voz no tiene que esperar a que se transmita un paquete de datos más grande.


Celda ATM

La celda ATM de 53 bytes es menos eficiente que las tramas y paquetes más grandes de Frame Relay y X.25.

La celda ATM tiene una carga general de por lo menos 5 bytes por cada 48 bytes de contenido.

ATM fue diseñado para ser extremadamente escalable y soporta velocidades de enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622 Mbps) y superiores.


Servicios de Banda Ancha

ADSL

Cable

Wireless (WiMax)


DSL

Las líneas del suscriptor DSL múltiples se pueden multiplexar a un único enlace de alta capacidad con un multiplexor de acceso DSL (DSLAM) en el sitio del proveedor.

Los DSLAM incorporan la tecnología TDM para agrupar muchas líneas del suscriptor en un único medio, en general una conexión T3 (DS3).

Las tecnologías DSL actuales utilizan técnicas de codificación y modulación sofisticadas para lograr velocidades de transmisión de datos de hasta 8.192 Mbps.

DSL es una tecnología de conexión permanente que utiliza líneas telefónicas de par trenzado para transportar datos de alto ancho de banda y brindar servicios IP a los suscriptores.


Tecnología VPN

Una VPN es una conexión encriptada entre redes privadas a través de una red pública como Internet.

En lugar de utilizar una conexión de Capa 2 dedicada, como una línea arrendada, las VPN utilizan conexiones virtuales denominadas túneles VPN que se enrutan a través de Internet desde una red privada de la empresa al sitio remoto o host del empleado.

Ventajas1. Ahorro de costos

2. Seguridad

3. Escalabilidad

4. Compatibilidad con la tecnología de Banda Ancha


Tipos de acceso VPN

1. VPN de sitio a sitio:

2. VPN de acceso remoto


1. VPN de Sitio a Sitio Estas VPN conectan redes

enteras entre sí; por ejemplo, pueden conectar la red de una sucursal con la red de la sede principal de la empresa, como se muestra en la imagen.

Cada sitio cuenta con un gateway de la VPN, como un router, un firewall, un concentrador de VPN o un dispositivo de seguridad.


2. VPN de Acceso Remoto Las VPN de acceso remoto permiten a

hosts individuales, como trabajadores a distancia, usuarios móviles y consumidores de Extranet, 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.


Factors to consider when selecting a WAN connection


Factors to consider when selecting a WAN connection (cont.)


Summary

A WAN is defined asA data communications network that operates beyond the geographic scope of a LAN

WAN primarily operate on layer 1 & 2 of the OSI model

WAN technologies include–Leased line

–ISDN

–Frame relay

–X.25

–ATM


Summary Cisco Enterprise Architecture

–This is an expansion of the hierarchical model that further divides the enterprise network into

•Physical areas

•Logical areas

•Functional areas

Selecting the appropriate WAN technology requires considering some of the following:

–WAN’s purpose

–Geographic scope of WAN

–Traffic requirements

–If WAN uses a public or private infrastructure


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