Redes Jerárquicas
Resumen
Se explica de qué manera los datos, la voz y el video convergen en una red conmutada. ¡¡Empieza a aprender CCNA 200-301 gratis ahora mismo!!
¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Módulo 11 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. Vídeo – Diseño de Red de Tres Capas
2. La Necesidad de Escalar la Red
El mundo digital está cambiando. La capacidad de acceder a Internet y a la red corporativa ya no se limita a oficinas físicas, ubicaciones geográficas o zonas horarias. En el lugar de trabajo globalizado actual, los empleados pueden acceder a los recursos desde cualquier lugar del mundo, y la información debe estar disponible en cualquier momento y en cualquier dispositivo. Estos requisitos impulsan la necesidad de armar redes de última generación que sean seguras, confiables y con alta disponibilidad.
Estas redes de última generación no solo deben ser compatibles con las expectativas y el equipamiento actuales, sino que también deben ser capaces de integrar plataformas antiguas. Las empresas recurren cada vez más a su infraestructura de red para proporcionar servicios esenciales. A medida que las empresas crecen y evolucionan, contratan más empleados, abren sucursales y se expanden a los mercados globales. Estos cambios afectan directamente a los requisitos de una red que debe ser capaz de escalar para satisfacer las necesidades del negocio.
Haz clic en el botón Reproducir de la ilustración, para ver una animación de cómo una red pequeña se expande hasta convertirse en una red empresarial.
Una red debe admitir el intercambio de diversos tipos de tráfico de red, entre ellos archivos de datos, correo electrónico, telefonía IP y aplicaciones de video para varias unidades empresariales. Todas las redes empresariales deben poder hacer lo siguiente:
- Admitir aplicaciones fundamentales.
- Admitir el tráfico de redes convergentes.
- Admitir las diversas necesidades comerciales.
- Proporcionar un control administrativo centralizado.
LAN es la infraestructura de redes (interconexión) que proporciona acceso a los servicios y recursos de red para usuarios finales y dispositivos que se encuentran en un piso individual o en un edificio. Los usuarios finales y los dispositivos pueden estar distribuidos en un solo piso o edificio. Tú creas una red del campus mediante la interconexión de un grupo de redes LAN dispuestas en una pequeña área geográfica. Los diseños de red en campus incluyen desde redes de tamaño pequeño que emplean un único switch de LAN hasta redes de gran tamaño que comprenden muchísimas conexiones.
3. Redes Conmutadas Sin Fronteras
Con las crecientes demandas de las redes convergentes, la red se debe desarrollar con un enfoque arquitectónico que integre inteligencia, simplifique las operaciones y sea escalable para satisfacer demandas futuras. Uno de los más recientes desarrollos en el diseño de red es Cisco Borderless Networks.
Cisco Borderless Network es una arquitectura de red que combina la innovación y el diseño. Permite que las organizaciones soporten una red sin fronteras que pueda conectarse con cualquier persona, en cualquier lugar, en cualquier momento, en cualquier dispositivo, en forma segura, confiable y sin inconvenientes. Esta arquitectura está diseñada para enfrentar los desafíos comerciales y de TI, como la admisión de redes convergentes y el cambio de los patrones de trabajo.
Cisco Borderless Networks ofrece la estructura para unificar el acceso cableado e inalámbrico que incluye funciones de seguridad, control del acceso y administración del rendimiento por medio de diversos tipos de dispositivos. Con esta arquitectura, la red sin fronteras (borderless) se construye sobre una infraestructura jerárquica de hardware que es escalable y resistente, como se muestra en la figura.
Al combinar esta infraestructura de hardware con las soluciones de software basadas en políticas, La Cisco Borderless Network ofrece dos conjuntos principales de servicios: servicios de red y servicios de terminales y usuarios que están todos integrados en una solución de administración. Permite que los diferentes elementos de red trabajen en conjunto y permite que los usuarios accedan a los recursos desde cualquier lugar, en cualquier momento, a la vez que proporciona optimización, escalabilidad y seguridad.
4. Jerarquía en las Redes Conmutadas sin Fronteras
La creación de una red conmutada sin fronteras requiere el uso de principios de diseño de red sólidos para asegurar la máxima disponibilidad, flexibilidad, seguridad y facilidad de administración. Las redes conmutadas sin fronteras deben funcionar según los requisitos actuales y los servicios y las tecnologías que se requerirán en el futuro. Las pautas de diseño de las redes conmutadas sin fronteras se basan en los siguientes principios:
- Jerarquía – Facilita la comprensión de la función de cada dispositivo en cada nivel, simplifica la implementación, el funcionamiento y la administración, y reduce los dominios de error en cada nivel.
- Modularidad – Permite la expansión de la red y la habilitación de servicios integrados sin inconvenientes y a petición.
- Capacidad de Recuperación – Satisface las expectativas del usuario al mantener la red siempre activa.
- Flexibilidad – Permite compartir la carga de tráfico de forma inteligente mediante el uso de todos los recursos de red.
Estos no son principios independientes. Es fundamental comprender cómo encaja cada principio en el contexto de los demás. El diseño jerárquico de una red conmutada sin fronteras sienta una base que permite que los diseñadores de red superpongan las características de seguridad, movilidad y comunicación unificada. Los modelos de capas de tres y dos niveles, son marcos de diseño jerárquico doblemente comprobados para las redes de campus.
Las tres capas fundamentales dentro de estos diseños con niveles son las capas de acceso, de distribución y de núcleo. Cada capa se puede considerar como un módulo estructurado bien definido, con funciones y roles específicos en la red de campus. La introducción de la modularidad en el diseño jerárquico del campus asegura aún más que la red del campus mantenga la resistencia y la flexibilidad suficientes para proporcionar servicios de red fundamentales. La modularidad también permite el crecimiento y los cambios que ocurren con el tiempo.
Haz clic en cada botón para ver un ejemplo de cada diseño.
5. Funciones de Capas de Acceso, Distribución y Núcleo
Las capas de acceso, distribución y núcleo realizan funciones específicas en un diseño de red jerárquica.
Haz clic en cada botón para obtener una descripción de las funciones de cada capa.
La capa de acceso representa el perímetro de la red, por donde entra o sale el tráfico de la red del campus. Tradicionalmente, la función principal de los switches de capa de acceso es proporcionar acceso de red al usuario. Los switches de capa de acceso se conectan a los switches de capa de distribución, que implementan tecnologías de base de red como el enrutamiento, la calidad de servicio y la seguridad.
Para satisfacer las demandas de las aplicaciones de red y de los usuarios finales, las plataformas de switching de última generación ahora proporcionan servicios más convergentes, integrados e inteligentes a diversos tipos de puntos finales en el perímetro de la red. La incorporación de inteligencia en los switches de capa de acceso permite que las aplicaciones funcionen de manera más eficaz y segura en la red.
La capa de distribución interactúa entre la capa de acceso y la capa de núcleo para proporcionar muchas funciones importantes, incluidas las siguientes:
- Agregar redes de armarios de cableado a gran escala
- Agregar dominios de broadcast de Capa 2 y fronteras de enrutamiento de Capa 3
- Proporcionar funciones de política de switching, routing y acceso a la red inteligentes para acceder al resto de la red
- Proporcionar alta disponibilidad mediante switches de capa de distribución redundantes para el usuario final, y rutas de costo igual al núcleo
- Proporcionar servicios diferenciados a diversas clases de aplicaciones de servicio en el borde de la red
La capa de núcleo es el backbone. Esta conecta varias capas de la red de campus. La capa de núcleo funciona como enlace para el resto de los bloques de campus y une el campus con el resto de la red. El propósito principal de la capa de núcleo es proporcionar el aislamiento de fallas y conectividad de red troncal de alta velocidad.
6. Ejemplos de Tres Niveles y Dos Niveles
Haz clic en cada botón para ver un ejemplo y una explicación de un diseño de tres y dos niveles.
En la figura, se muestra un diseño de red de campus de tres niveles para organizaciones donde las capas de acceso, de distribución y de núcleo están separadas. Para diseñar una disposición de cables físicos simplificado, escalable, rentable y eficaz, se recomienda armar una topología de red física en estrella extendida desde una ubicación central en un edificio hacia el resto de los edificios en el mismo campus.
En algunos casos donde no existe una red física o una escalabilidad de red extensa, no es necesario mantener capas de núcleo y de distribución separadas. En las ubicaciones de campus más pequeñas donde hay menos usuarios que acceden a la red, o en los sitios de campus que constan de un único edificio, puede no ser necesario que las capas de núcleo y de distribución estén separadas. En esta situación, la recomendación es el diseño alternativo de red de campus de dos niveles, también conocido como "diseño de red de núcleo contraído".
7. Función de las Redes Conmutadas
La función de las redes conmutadas evolucionó notablemente en las dos últimas décadas. No hace mucho tiempo, las redes conmutadas planas de Capa 2 eran lo habitual. Las redes conmutadas planas de Capa 2 dependían de Ethernet y del uso generalizado de los hubs para propagar el tráfico LAN a través de una organización.
Como se muestra en la figura, las redes han cambiado fundamentalmente a LAN conmutadas en una red jerárquica.
Las LAN conmutadas brindan más flexibilidad, administración de tráfico y características adicionales: También ofrece soporte para redes inalámbricas y conectividad, y soporte para otras tecnologías como el teléfono IP y los servicios de movilidad.
Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.
¡Listo! Sigue visitando nuestro blog de curso de redes, dale Me Gusta a nuestra fanpage; y encontrarás más herramientas y conceptos que te convertirán en todo un profesional de redes.
