Propósito de las WAN
Resumen
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¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Módulo 7 del curso de Cisco CCNA 3, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 3 para guiarte del índice.
Tabla de Contenido
1. LAN y WAN
Ya sea en el trabajo o en casa, todos usamos redes de área local (LAN). Sin embargo, las LAN se limitan a una pequeña zona geográfica.
Se requiere una red de área amplia (WAN) para conectarse más allá del límite de la LAN. Una WAN es una red de telecomunicaciones que abarca un área geográfica relativamente grande. Las WAN funcionan más allá del ámbito geográfico de una LAN.
En la figura, los servicios WAN son necesarios para interconectar una red de campus empresarial con LAN remotas en sitios de sucursales, sitios de teletrabajo y usuarios remotos.
La tabla destaca las diferencias entre las LAN y las WAN.
| Local Area Networks (LANs) | Wide Area Networks (WANs) |
|---|---|
| Las redes locales proporcionan servicios de red dentro de una pequeña área geográfica (es decir, red doméstica, red de oficinas, red de edificios o red de campus) | Las WAN proporcionan servicios de red en grandes áreas geográficas (es decir, en y entre ciudades, países y continentes). |
| Las LAN se utilizan para interconectar equipos locales, periféricos y otros dispositivos. | Las WAN se utilizan para interconectar usuarios, redes y sitios remotos. |
| Una LAN es propiedad y está administrada por una organización o un usuario doméstico. | Las redes de área extensa son propiedad y están administradas por proveedores de servicios de Internet, teléfono, cable y satélite. |
| Aparte de los costes de infraestructura de la red, no hay que pagar por el uso de una LAN. | Los servicios de la WAN se proporcionan por una tarifa. |
| Las redes LAN proporcionan altas velocidades de ancho de banda usando servicios de Ethernet y Wi-Fi por cable. | Los proveedores de WAN ofrecen velocidades de ancho de banda de bajas a altas, a través de largas distancias utilizando redes físicas complejas. |
2. WAN Privadas y Públicas
Las WAN pueden ser creadas por diversos tipos de organizaciones, como se indica a continuación:
- Una organización que desea conectar usuarios en diferentes ubicaciones
- Un ISP que quiere conectar a los clientes a Internet
- Un ISP o telecomunicaciones que desea interconectar ISP
Una WAN privada es una conexión dedicada a un único cliente. Esto prevé lo siguiente:
- Nivel de servicio garantizado
- Ancho de banda consistente
- Seguridad
Normalmente, un ISP o un proveedor de servicios de telecomunicaciones que utiliza Internet proporciona una conexión WAN pública. En este caso, los niveles de servicio y el ancho de banda pueden variar, y las conexiones compartidas no garantizan la seguridad.
3. Topologías WAN
Las topologías físicas describen la infraestructura de red física utilizada por los datos cuando viajan de un origen a un destino. La topología física de la WAN utilizada en las redes de área extensa es compleja y, en su mayor parte, desconocida por los usuarios. Consideremos el caso de un usuario de Nueva York que establece una videoconferencia con un usuario de Tokio, Japón. Aparte de la conexión a Internet del usuario en Nueva York, no sería factible identificar todas las conexiones físicas reales que se necesitan para apoyar la videoconferencia.
En su lugar, las topologías WAN se describen utilizando una topología lógica. Las topologías lógicas describen la conexión virtual entre el origen y el destino. Por ejemplo, la videoconferencia entre el usuario de Nueva York y Japón sería una conexión punto a punto lógica.
Las WAN se implementan utilizando los siguientes diseños de topología lógica:
- Topología Punto a Punto
- Topología Estrella (hub and spoke)
- Topología Doble Homing
- Topología Malla Completa
- Topología Malla Parcial
Nota: Las grandes redes suelen desplegar una combinación de estas topologías.
Haz clic en cada botón para una ilustración y explicación de cada topología lógica de la WAN.
- Topología Punto a Punto
- Topología Estrella
- Topología Doble Homing
- Topología Malla Completa
- Topología Malla Parcial
Una topología punto a punto, como se muestra en la figura, emplea un circuito punto a punto entre dos puntos finales.
Los enlaces punto a punto a menudo implican conexiones dedicadas de línea arrendada desde el punto de borde corporativo hasta las redes de proveedores. Una conexión punto a punto implica un servicio de transporte de capa 2 a través de la red del proveedor de servicios. Los paquetes enviados desde un sitio se entregan a otro sitio y viceversa. Una conexión punto a punto es transparente para la red del cliente. Parece como si hubiera un vínculo físico directo entre dos puntos finales.
Una topología de estrella (hub and spoke) permite que una sola interfaz al hub puede ser compartida por todos los circuitos spoke. Los routers spoke se pueden interconectar a través del router hub mediante circuitos virtuales y subinterfaces enrutadas. La figura muestra una topología de estrella, que consta de tres routers spoke conectados a un router hub través de una nube WAN.
Una topología de estrella (hub and spoke) también es un ejemplo de una topología de conexión única. Solo hay un router hub y toda la comunicación debe pasar por él. Por lo tanto, los routers spoke solo pueden comunicarse entre sí a través del router hub. En consecuencia, el router hub representa un único punto de falla. Si falla, la comunicación entre spokes también falla.
Una topología de doble homing/homed proporciona redundancia. Como se muestra en la figura, dos routers hub son de doble conexión, están conectados en redundancia a tres routers spoke a través de una nube WAN.
Sin embargo, la ventaja de las topologías de doble homing es que ofrecen redundancia de red, equilibrio de carga, computación o proceso distribuido mejorados, y la capacidad de implementar las conexiones del proveedor de servicio de respaldo.
La desventaja es que son más caros de implementar que las topologías de conexión simple Esto es porque requieren hardware de red, como routers y switches adicionales. Las topologías de doble homed son más difíciles de implementar porque requieren configuraciones adicionales y complejas.
Una topología de malla completa utiliza varios circuitos virtuales para conectar todos los sitios, como se muestra en la figura.
Esta es la topología más tolerante a fallos de las cinco mostradas. Por ejemplo, si el sitio B pierde conectividad con el sitio A, podría enviar los datos a través del sitio C o del sitio D.
Una topología de malla parcial conecta muchos sitios, pero no todos. Por ejemplo, en las figuras, los sitios A, B, C están todavía completamente mallados. El sitio D debe conectarse con el sitio A para llegar a los sitios B y C.
4. Conexiones del Portador
Otro aspecto del diseño WAN es cómo una organización se conecta a Internet. Por lo general, una organización firma un acuerdo de nivel de servicio (SLA, Service Level Agreement) con un proveedor de servicios. El SLA describe los servicios esperados relacionados con la fiabilidad y disponibilidad de la conexión. El proveedor de servicios puede o no ser el verdadero portador. Un proveedor es propietario y mantiene la conexión física y el equipo entre el proveedor y el cliente. Por lo general, una organización elegirá una conexión WAN de un solo proveedor o de dos proveedores.
Haz clic en cada botón para ver una ilustración y explicación de cada tipo de conexión del portador.
Una conexión de un solo portador es cuando una organización se conecta a un solo proveedor de servicios, como se muestra en la figura. Un SLA se negocia entre la organización y el proveedor de servicios. La desventaja de este diseño es que la conexión de portador y el proveedor de servicios son ambos puntos únicos de falla. La conectividad a Internet se perdería si el enlace del portador o el router del proveedor fallaran.
Una conexión de doble portadora proporciona redundancia y aumenta la disponibilidad de la red, como se muestra en la figura. La organización negocia acuerdos de nivel de servicio separados con dos proveedores de servicios diferentes. La organización debe asegurarse de que cada uno de los dos proveedores utilice un portador diferente. Aunque es más costosa de implementar, la segunda conexión puede ser utilizada para la redundancia como un enlace de respaldo. También podría utilizarse para mejorar el rendimiento de la red y equilibrar la carga del tráfico de Internet.
5. Evolución de las Redes
Los requisitos de red de una empresa pueden cambiar drásticamente a medida que la empresa crece con el tiempo. Distribuir empleados ahorra costos de muchas maneras, pero pone mayores demandas en la red. Una red no sólo debe satisfacer las necesidades operativas diarias de la empresa, sino que debe ser capaz de adaptarse y crecer a medida que la empresa cambia. Los diseñadores y administradores de redes se enfrentan a estos retos eligiendo cuidadosamente las tecnologías de red, los protocolos y los proveedores de servicios. También deben optimizar sus redes utilizando una variedad de técnicas y arquitecturas de diseño de redes.
Para ilustrar las diferencias entre el tamaño de la red, utilizaremos una empresa ficticia llamada SPAN Engineering, ya que pasa de ser una pequeña empresa local a una empresa global. SPAN Engineering, una empresa de consultoría ambiental, ha desarrollado un proceso especial para convertir los residuos domésticos en electricidad y está desarrollando un pequeño proyecto piloto para un gobierno municipal en su área local.
Haz clic en cada botón para obtener una ilustración y una descripción de la red SPAN a medida que evoluciona de una red pequeña a una empresa global.
La empresa inicialmente constaba de 15 empleados que trabajaban en una pequeña oficina, como se muestra en la figura.
Utilizaron una única LAN que estaba conectada a un router inalámbrico para compartir datos y periféricos. La conexión a Internet se realiza a través de un servicio de banda ancha común denominado línea de suscriptor digital (DSL), que suministra el proveedor de servicios de telefonía local. Para dar soporte a sus requerimientos de TI, contrataron servicios al proveedor de DSL.
En pocos años, la empresa creció y requirió varios pisos de un edificio, como se muestra en la figura.
La empresa necesitaba ahora una red de área de campus (CAN, Campus Area Network). Un CAN interconecta varias LAN dentro de un área geográfica limitada. Se requieren varias LAN para segmentar los diversos departamentos que se conectan a varios switches en un entorno de red de campus.
La red incluye servidores dedicados para correo electrónico, transferencia de datos y almacenamiento de archivos, así como aplicaciones y herramientas de productividad basadas en Web. Un firewall asegura el acceso a Internet a los usuarios corporativos. La empresa cuenta con personal interno de TI para dar soporte y mantenimiento a la red.
Unos años más tarde, la compañía se expandió y agregó una sucursal en la ciudad, y sitios remotos y regionales en otras ciudades, como se muestra en la figura.
La compañía necesitaba ahora una red de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network) para interconectar sitios dentro de la ciudad. Un MAN es más grande que una LAN, pero más pequeño que una WAN.
Para conectarse con la oficina central las sucursales que están en ciudades usan líneas privadas dedicadas a través de su proveedor de servicios local. Las oficinas en otras ciudades y países requieren los servicios de una WAN o pueden utilizar servicios de Internet para conectar ubicaciones distantes. Sin embargo, Internet presenta problemas de seguridad y privacidad que el equipo de TI debe abordar.
Ahora, SPAN Engineering tiene 20 años de operación y cuenta con miles de empleados distribuidos en oficinas en todo el mundo, como se muestra en la figura.
Para reducir los costos de red, SPAN alentó el teletrabajo y los equipos virtuales mediante el uso de aplicaciones basadas en la web, incluidas las herramientas de conferencia web, e-learning y colaboración en línea para aumentar la productividad y reducir los costos. Las redes privadas virtuales (VPN) de sitio a sitio y de acceso remoto permiten que la empresa use Internet para conectarse de manera fácil y segura con los empleados y las instalaciones en todo el mundo.
Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.
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