WAN: ¿Qué es una Red de Área Amplia?

WAN son las siglas de Wide Area Network (en español, Red de Área Amplia) y, como su propio nombre indica, identifica una red en un área espacial extremadamente grande.

En la práctica, las redes WAN son redes a gran escala que no conectan computadoras individuales, sino redes enteras, como las LAN.

Pero, ¿cómo funciona una WAN y cómo está estructurada? ¡Descúbrelo a continuación!

¿Qué es una Red de Área Amplia (WAN)?

Una red de área extensa (WAN) es una red de telecomunicaciones extensa diseñada para conectar múltiples redes de área local (LAN) a través de grandes distancias geográficas, que pueden abarcar ciudades, países o incluso continentes.

A diferencia de las LAN, que están limitadas a un área pequeña como un solo edificio o campus, las WAN permiten que los dispositivos y los usuarios en diferentes ubicaciones se comuniquen y compartan recursos como si estuvieran en la misma red. Esto se logra a través de varias tecnologías de transmisión, como líneas arrendadas, enlaces satelitales e infraestructura de red pública como Internet.

Las WAN son una parte integral de las operaciones comerciales modernas, facilitando el intercambio de datos, el acceso a Internet y los sistemas de información centralizados, lo que las convierte en esenciales para las organizaciones con oficinas distribuidas o empleados remotos. Admiten una amplia gama de aplicaciones, desde correo electrónico y uso compartido de archivos hasta videoconferencias y sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP), proporcionando un medio de conectividad robusto y escalable. Además, las WAN a menudo incorporan medidas de seguridad como cifrado y redes privadas virtuales (VPN) para proteger los datos mientras viajan a través de redes potencialmente inseguras.

¿Cómo funciona una red WAN?

Las redes WAN pueden ser privadas o públicas; un ejemplo de esta última es Internet.

Los ISP o proveedores de servicios de Internet ofrecen la posibilidad de acceder a Internet a sus clientes y a los diversos dispositivos.

Dado que una WAN no conecta tanto computadoras individuales como redes enteras, se utilizan tecnologías y protocolos de transmisión diferentes a los de las LAN o WLAN, como TCP/IP.

También cambian los medios de transmisión, que en el caso de una WAN son:

• Cables de cobre, los del clásico ADSL y VDSL;
• Fibra óptica, la nueva conexión FTTH (y variantes);
• Ondas de radio, en el caso del acceso a Internet a través de EOLO.

Arquitectura WAN

La arquitectura WAN se refiere al diseño y la estructura de una red de área extensa, detallando cómo interactúan sus componentes para garantizar una comunicación eficiente y segura a largas distancias. La arquitectura generalmente incluye varios elementos clave:

• Red troncal: Esta es la columna vertebral de la WAN, compuesta por enrutadores e interruptores de alta capacidad que conectan diferentes ubicaciones. Está diseñada para la transferencia de datos de alta velocidad y una conectividad confiable, utilizando a menudo cables de fibra óptica, enlaces satelitales o líneas arrendadas.
• Red perimetral: En la periferia de la red troncal, la red perimetral conecta las redes de área local (LAN) en diferentes ubicaciones a la WAN. Los enrutadores e interruptores de borde administran el tráfico entre la LAN y la WAN, garantizando que los datos se enruten correctamente.
• Acceso a la red: Este es el punto de entrada donde los dispositivos finales como computadoras, teléfonos inteligentes y otros dispositivos habilitados para la red se conectan a la WAN. A menudo incluye tecnologías como DSL, cable, fibra óptica o conexiones inalámbricas.
• Centros de datos: Repositorios centralizados que almacenan, administran y distribuyen datos y aplicaciones utilizados en toda la red. Los centros de datos están equipados con potentes servidores, sistemas de almacenamiento e infraestructura de red para administrar grandes volúmenes de datos y garantizar alta disponibilidad y redundancia.
• VPN (red privada virtual): Una tecnología que crea una conexión segura y encriptada sobre una red menos segura, como Internet. Las VPN son esenciales para proteger la integridad de los datos y la privacidad durante la transmisión de información a través de la WAN.
• Seguridad de la red: Integral a la arquitectura WAN, que incluye firewalls, sistemas de detección/prevención de intrusiones (IDS/IPS), encriptación y mecanismos de control de acceso para proteger contra accesos no autorizados, violaciones de datos y otras amenazas de seguridad.
• Redundancia y conmutación por error: Para garantizar alta disponibilidad y confiabilidad, la arquitectura WAN a menudo incorpora enlaces redundantes y mecanismos de conmutación por error. Esto significa que si un enlace o componente falla, otro puede asumir el control sin interrumpir los servicios de red.

Protocolos WAN

Aquí hay algunos protocolos WAN comunes junto con sus explicaciones:

• Protocolo punto a punto (PPP): PPP es un protocolo de capa de enlace de datos utilizado para establecer conexiones directas entre dos nodos de red. Proporciona autenticación, cifrado y compresión, y se usa comúnmente para conectar enrutadores a través de un cable serie, una línea telefónica u otras conexiones punto a punto.
• Enlace de datos de alto nivel (HDLC): HDLC es un protocolo de capa de enlace de datos síncrono, transparente al código y orientado a bits desarrollado por ISO. Proporciona detección y corrección de errores y se utiliza en comunicaciones punto a punto y multipunto.
• Frame Relay: Frame Relay es una tecnología de red de área extensa estandarizada que especifica los niveles físico y lógico de los canales de telecomunicaciones digitales. Originalmente diseñado para el transporte a través de la infraestructura RDSI, se utiliza para conectar redes de área local (LAN) y transferir datos a través de WAN de manera eficiente.
• Modo de transferencia asincrónica (ATM): ATM es una técnica de conmutación basada en celdas que utiliza multiplexación por división de tiempo asincrónica para codificar datos en pequeñas celdas de tamaño fijo. Está diseñado para redes de alta velocidad y admite varios tipos de datos, incluyendo voz, video y datos.
• Conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS): MPLS es una técnica de transporte escalable e independiente del protocolo que asigna etiquetas a los paquetes de datos, permitiendo que los enrutadores tomen decisiones de reenvío basadas en las etiquetas en lugar de la dirección IP del paquete. Esto mejora la velocidad y controla el flujo de tráfico a través de la red.
• X.25: X.25 es un protocolo de capa de red más antiguo para redes de conmutación de paquetes. Utiliza un enfoque de circuito virtual para garantizar una transferencia de datos confiable y precisa, proporcionando corrección de errores y control de flujo. Aunque en gran medida ha sido reemplazado por Frame Relay y otros protocolos modernos, todavía se utiliza en algunos sistemas heredados.
• Protocolo de Internet (IP): IP es el protocolo principal para el reenvío de datagramas más allá de los límites de la red. Permite la interconexión y esencialmente establece Internet. IP es responsable del direccionamiento y enrutamiento de paquetes entre los nodos de origen y destino.
• Open Shortest Path First (OSPF): OSPF es un protocolo de enrutamiento para redes de protocolo de Internet. Utiliza un algoritmo de enrutamiento de estado de enlace y cae dentro del grupo de protocolos de gateway interior, que opera dentro de un único sistema autónomo (AS).
• Protocolo de gateway de frontera (BGP): BGP es un protocolo de puerta de enlace externo estandarizado utilizado para intercambiar información de enrutamiento en Internet y entre sistemas autónomos. Garantiza que los datos sigan las mejores rutas disponibles.
• VPN multipunto dinámica (DMVPN): DMVPN es una solución para crear VPN escalables y dinámicas. Permite la transferencia segura de datos entre sitios remotos sin necesidad de configurar un túnel VPN permanente para cada sitio.
• Procedimiento de acceso al enlace para Frame Relay (LAPF): LAPF es un protocolo de capa de enlace de datos utilizado en las redes Frame Relay para proporcionar una transferencia de datos confiable, incluyendo la detección y corrección de errores.

Tipos de WAN

Las redes de área extensa (WAN) están disponibles en varios tipos, cada uno diseñado para satisfacer necesidades específicas de conectividad y rendimiento. Estos son los principales tipos de WAN:

• WAN de línea dedicada: Este tipo utiliza un circuito privado dedicado para conectar diferentes ubicaciones. Las líneas arrendadas proporcionan alta confiabilidad y rendimiento constante porque no se comparten con otros usuarios. A menudo se utilizan para aplicaciones de misión crítica que requieren garantías de ancho de banda y baja latencia.
• WAN de conmutación de circuito: Este tipo de WAN establece una ruta de comunicación dedicada entre dos puntos durante toda la duración de la conexión. Las redes telefónicas tradicionales, donde una llamada establece un circuito directo entre el llamador y el receptor, ejemplifican las redes de conmutación de circuito. Si bien son confiables, son menos eficientes para la transmisión de datos que otros tipos.
• WAN de conmutación de paquetes: En las redes de conmutación de paquetes, los datos se dividen en paquetes y se transmiten a través de una red compartida. Cada paquete puede tomar diferentes rutas para llegar a su destino, donde se reensambla. Los ejemplos incluyen Frame Relay, X.25 y las redes modernas basadas en IP. Estas redes son eficientes y económicas, ya que aprovechan al máximo el ancho de banda disponible.
• Red telefónica pública conmutada (PSTN): Originalmente diseñada para la comunicación de voz, la PSTN también se puede utilizar para la transmisión de datos a través de conexiones de módem remoto. Si bien está desactualizada para datos de alta velocidad, todavía se utiliza en áreas remotas que carecen de infraestructura moderna.
• Red digital de servicios integrados (RDSI): RDSI transmite voz, video y datos sobre líneas telefónicas tradicionales, ofreciendo velocidades y calidad superiores a las conexiones remotas RDSI. Se utiliza para aplicaciones que requieren transmisión de datos confiable y síncrona, como videoconferencias.
• ATM (modo de transferencia asincrónica): ATM es un estándar de red de alta velocidad diseñado para la transmisión de datos, voz y video sobre una única red. Utiliza celdas de tamaño fijo para garantizar un rendimiento predecible y es adecuado para aplicaciones en tiempo real. Sin embargo, su complejidad y sus costos han limitado su adopción generalizada.
• MPLS (conmutación de etiquetas multiprotocolo): MPLS dirige los datos de un nodo de red al siguiente basándose en etiquetas de rutas cortas en lugar de largas direcciones de red, mejorando la velocidad y la eficiencia. MPLS es popular por su capacidad para gestionar múltiples tipos de tráfico y su capacidad flexible para crear redes privadas virtuales (VPN).
• SD-WAN (red de área extensa definida por software): SD-WAN utiliza tecnologías basadas en software para administrar y optimizar dinámicamente las conexiones WAN. Permite la combinación de varios tipos de conexión (por ejemplo, banda ancha, LTE, MPLS) para mejorar el rendimiento, reducir los costos y aumentar la flexibilidad y el control.

WAN o LAN: ¿cuál es la diferencia?

A pesar de las similitudes en el nombre, WAN y LAN difieren en su propósito, el tipo de conexión y los medios de transmisión.

Puedes notar esta distinción también en el dispositivo base de las LAN, es decir, el router. Si miras bien, en la parte trasera siempre encontrarás:

• Varias puertos LAN, útiles para conectar otros dispositivos a la red;
• Un puerto WAN, con el que realizar la conexión al módem y, por lo tanto, permitir el acceso a Internet.

Otra cuestión sobre la que podría haber confusión es la de las velocidades de transferencia, es decir, la de conexión.

En una LAN, de hecho, la velocidad depende de los estándares de conexión cableada o inalámbrica y puede llegar fácilmente a varios Gbps, compatible con la infraestructura de hardware.

En una WAN, en cambio, las velocidades son mucho más bajas:

• El ADSL permite llegar a 20 Mbps;
• La VDSL de segunda generación permite acercarse incluso a los 300 Mbps;
• La fibra óptica pura puede llegar incluso a 1 Gbps.

Mejores prácticas WAN

La implementación de una red de área extensa (WAN) implica una serie de mejores prácticas para garantizar el rendimiento, la seguridad y la confiabilidad óptimos. Estas prácticas ayudan a las organizaciones a mantener una comunicación y un intercambio de datos eficientes entre ubicaciones dispersas:

• Planificación exhaustiva de la red: Es esencial una cuidadosa planificación. Esto incluye comprender los requisitos del negocio, los patrones de tráfico y el crecimiento futuro. Un diseño bien pensado reduce el riesgo de cuellos de botella en el rendimiento y garantiza la escalabilidad.
• Calidad de servicio (QoS): Implementa políticas de QoS para priorizar aplicaciones y servicios críticos. Esto garantiza que el tráfico esencial, como VoIP y videoconferencias, reciba el ancho de banda necesario y una baja latencia, mejorando la experiencia general del usuario.
• Redundancia y conmutación por error: Incorpora conexiones redundantes y mecanismos de conmutación por error para mejorar la confiabilidad de la red. La redundancia garantiza que si un enlace falla, otro puede asumir el control, minimizando el tiempo de inactividad y manteniendo el servicio continuo.
• Conectividad segura: Utiliza medidas de seguridad sólidas, incluyendo cifrado, firewalls y VPN. La conectividad segura protege los datos en tránsito de accesos no autorizados y amenazas cibernéticas, garantizando la integridad de los datos y la privacidad.
• Monitoreo y mantenimiento regulares: Monitorea continuamente el rendimiento y la integridad de la red utilizando herramientas de monitoreo avanzadas. El mantenimiento regular, incluyendo actualizaciones de software y verificaciones de hardware, ayuda a identificar y resolver problemas antes de que impacten en la red.
• Administración optimizada del ancho de banda: Una gestión eficiente del ancho de banda previene la congestión y asegura un flujo de datos fluido. Las técnicas como la conformación del tráfico y el equilibrio de carga ayudan a distribuir uniformemente la carga de la red, optimizando el rendimiento.
• Gestión centralizada: Utiliza sistemas de gestión centralizados para simplificar las operaciones de red. Esto permite una configuración, monitoreo y resolución de problemas más sencillos, mejorando la eficiencia operativa.
• Implementar SD-WAN: La adopción de SD-WAN puede proporcionar selección dinámica de ruta, rendimiento mejorado y ahorros de costos. SD-WAN permite un mejor uso del ancho de banda disponible y una gestión de red más flexible.
• Capacitación y sensibilización de los usuarios: Asegúrate de que los usuarios sean conscientes de las mejores prácticas y las posibles amenazas de seguridad. La capacitación de los empleados sobre el uso correcto de la red y los protocolos de seguridad ayuda a mantener un entorno WAN seguro y eficiente.
• Planificación de la escalabilidad: Diseña la WAN pensando en la escalabilidad. Anticipa el crecimiento futuro y las tecnologías emergentes para garantizar que la red pueda adaptarse a las necesidades cambiantes del negocio sin revisiones importantes.

Conclusiones

Como has visto, WAN y LAN son dos cosas muy diferentes, aunque ambas tienen el objetivo de crear conexiones entre redes y dispositivos.

Además, en los routers y módem-router las dos funciones están mayormente separadas, para permitir una adecuada división del tráfico y la conexión.

Para cualquier duda sobre las redes WAN, hazme una pregunta en los comentarios: ¡juntos encontraremos la respuesta!