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CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN “ERCO” 10 1 CAPITULO 1: CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN 1.1 Introducción Las redes de Computadoras son sistemas de elementos interrelacionados que se conectan mediante un vínculo dedicado o conmutado para proporcionar una comunicación local o remota sea de voz, vídeo o datos, y para facilitar el intercambio de información entre usuarios con intereses comunes. Entre las funciones mas generales de las redes esta el compartir recursos, y uno de sus objetivos es hacer que todos los programas, datos y equipos estén disponibles para cualquier usuario de la red que así lo solicite, sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a miles de kilómetros de distancia de los datos, no debe evitar que éste los pueda utilizar como si fueran originados localmente. Al concepto de redes con varias computadoras en el mismo edificio se le denomina LAN 1 , en contraste con lo extenso de una red que cubre grandes distancias que se le llama WAN 2 , y un tipo de red que cubre mayor distancia que una LAN pero menor que de una WAN es la red MAN 3 que es utilizada para interconectar dos o mas redes LAN. Para el diseño de una red LAN se debe contar con información como los requisitos de la empresa, de los usuarios, conocer la infraestructura actual de la empresa, sus activos y dispositivos que posee para tener una idea de lo que la empresa requiere y con este poder tener un presupuesto del diseño de la red. Una vez que tenemos toda la información necesaria se procede a realizar un análisis o estudio de los beneficios que traerá la nueva red a la empresa y con esto ver si es factible o no su diseño. 1 Local Area Network. Redes de area local (operan en una area geográfica limitada como un edificio o campus.) 2 Wide Area Network: Redes de area amplia (Conectan redes de usuarios sobre un area geográfica grande.) 3 Metropolitan Area Network: Redes de area metropolitana (red que cubre un área metropolitana como una ciudad)

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  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

    10

    1 CAPITULO 1: CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN

    1.1 Introduccin

    Las redes de Computadoras son sistemas de elementos interrelacionados que se

    conectan mediante un vnculo dedicado o conmutado para proporcionar una

    comunicacin local o remota sea de voz, vdeo o datos, y para facilitar el intercambio

    de informacin entre usuarios con intereses comunes.

    Entre las funciones mas generales de las redes esta el compartir recursos, y uno de

    sus objetivos es hacer que todos los programas, datos y equipos estn disponibles

    para cualquier usuario de la red que as lo solicite, sin importar la localizacin fsica

    del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a

    miles de kilmetros de distancia de los datos, no debe evitar que ste los pueda

    utilizar como si fueran originados localmente.

    Al concepto de redes con varias computadoras en el mismo edificio se le denomina

    LAN1, en contraste con lo extenso de una red que cubre grandes distancias que se le

    llama WAN2, y un tipo de red que cubre mayor distancia que una LAN pero menor

    que de una WAN es la red MAN3 que es utilizada para interconectar dos o mas redes

    LAN.

    Para el diseo de una red LAN se debe contar con informacin como los requisitos

    de la empresa, de los usuarios, conocer la infraestructura actual de la empresa, sus

    activos y dispositivos que posee para tener una idea de lo que la empresa requiere y

    con este poder tener un presupuesto del diseo de la red. Una vez que tenemos toda

    la informacin necesaria se procede a realizar un anlisis o estudio de los beneficios

    que traer la nueva red a la empresa y con esto ver si es factible o no su diseo.

    1 Local Area Network. Redes de area local (operan en una area geogrfica limitada como un edificio o campus.) 2 Wide Area Network: Redes de area amplia (Conectan redes de usuarios sobre un area geogrfica grande.) 3 Metropolitan Area Network: Redes de area metropolitana (red que cubre un rea metropolitana como una ciudad)

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    1.2 Redes MAN (Redes de rea Metropolitana)

    Una MAN es una red que se extiende por un rea metropolitana, como una ciudad o

    un rea suburbana. Las MAN son redes que conectan LAN separadas por la distancia

    y que estn ubicadas dentro de un rea geogrfica comn.

    Por ejemplo un Banco con varias sucursales puede utilizar una MAN. Normalmente

    un proveedor de servicio conecta dos o ms sitios LAN utilizando lneas de

    comunicacin privadas o servicios pticos.

    Las siguientes caractersticas diferencian a las redes MAN de las LAN y las WAN:

    Las MAN interconectan usuarios en un rea o regin geogrfica ms grande

    que la cubierta por una LAN, pero ms pequea que las cubiertas por una

    WAN.

    Las WAN conectan redes en una ciudad formando una solo red grande.

    Las MAN tambin se utilizan para interconectar varias LAN puentendolas

    con lneas Backbone.

    Figura 1: Diagrama de una red MAN

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    1.3 Red LAN (LOCAL AREA NETWORK)

    Una LAN es una red que cubre una extensin reducida como es el caso de una

    empresa, una universidad, un colegio, etc. No habr por lo general dos ordenadores

    que disten entre si ms de un kilmetro.

    Una configuracin tpica en una red de rea local es tener una computadora llamada

    servidor de ficheros en la que se almacena todo el software de control de la red as

    como el software que se comparte con los dems ordenadores de la red. Los

    ordenadores que no son servidores de ficheros reciben el nombre de estaciones de

    trabajo. Estos suelen ser menos potentes y tienen software personalizado por cada

    usuario. La mayora de las redes LAN estn conectadas por medio de cables y

    tarjetas de red, una en cada equipo.

    1.4 Diseo LAN

    El diseo de una red sigue siendo un tema complicado a pesar de la mejora en el

    rendimiento de los equipos y en la capacidad del medio, ya que existe una tendencia

    hacia entornos complejos de red compuestos por tipos distintos de medios de

    transmisin y de interconexin con redes externas a la propia LAN de la empresa. Y

    para realizar un correcto diseo de la red se debe tener presente todos estos

    conceptos, y sobre todo tratar de reducir las complicaciones que se pueden presentar

    con el crecimiento de la red.

    Entre los puntos mas importantes a considerar en el diseo de la red es el de asegurar

    velocidad y estabilidad adecuadas. Los problemas que se presentan si una red no este

    bien diseada sern inconvenientes que afectan el crecimiento de la misma.

    1.4.1 Objetivos del diseo de una red

    Una red debe tener caractersticas que la hagan fiable, manejable y escalable y para

    cumplirlas se debe conseguir que los componentes principales de la red tengan

    requerimientos de diseo diferentes para poder cumplir con el funcionamiento

    correcto de la red.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Establecer los objetivos que nos llevan al diseo de la red y documentarlos es el

    primer paso, los mismos que sern exclusivos a cada organizacin o institucin y

    para su obtencin se realizar la recopilacin de informacin y requerimientos de la

    empresa y lo que esta espera de la red.

    Entre los objetivos mas generales a considerar en el diseo de una red tenemos:

    Funcionalidad: se espera que la red funcione adecuadamente y permita

    conocer a los usuarios sus requerimientos de trabajo, adems deber

    proporcionar conectividad entre usuarios y usuario-aplicacin a una

    velocidad y fiabilidad razonable.

    Escalabilidad: pensando en su futuro crecimiento el diseo inicial deber

    estar realizado de manera que este no afecte mucho su estructura inicial.

    Adaptabilidad: Su diseo debe considerar las etnologas presentes y futuras,

    y no debera incluir ningn elemento que pudiera limitar la implementacin

    de las tecnologas que pudieren aparecer.

    Manejabilidad: La red debe ser diseada de forma que sea fcil de

    monitorizar y gestionar para asegurar una estabilidad optima en su

    funcionamiento.

    1.4.2 Consideraciones en el diseo de una LAN

    Con el surgimiento de nuevas tecnologas de alta velocidad como Gigabit Ethernet y

    arquitecturas LAN ms complejas que usan conmutacin y VLAN4, las

    organizaciones se han visto obligadas ha actualizar sus redes, ya sea en la

    planificacin, el diseo y la implementacin de estas nuevas estructuras, para no

    verse afectadas por este avance tecnolgico.

    Para maximizar el ancho de banda disponible de una LAN y su rendimiento, se debe

    considerar los siguientes puntos a la hora de disear:

    4 Virtual Local Area Network

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    La ubicacin y funcin de los servidores.

    La segmentacin.

    Los dominios de difusin o Ancho de banda.

    1.4.2.1 Funcin y ubicacin de los Servidores

    Los Servidores son dispositivos que ofrecen servicios necesarios a los usuarios como

    comparticin de ficheros, impresin, comunicacin y servicios de aplicacin.

    Adems estos ejecutan sistemas operativos especializados como: Netware, Windows

    NT/2000/XP, UNIX y Linux. Y cada servidor suele estar dedicado a una funcin

    especfica como correo electrnico, comparticin de archivos, etc.

    Los servidores pueden ser clasificados en dos categoras; servidores de empresa y

    servidores de grupos de trabajo.

    Un Servidor de empresa ofrece servicios correo electrnico o de DNS (Sistema de

    Nominacin de Dominio) al ser funciones centralizadas, estos son servicios que

    podran ser necesarios para cualquier empleado de la organizacin.

    Un servidor de grupo de trabajo soporta a un conjunto especfico de usuarios

    ofrecindoles solo los servicios que estos pudieran necesitar.

    La ubicacin de los servidores de la empresa deber ser en el MDF (Armario de

    Distribucin Principal), de esta manera se evitar trafico innecesario ya que tiene que

    viajar hacia el MDF y no recorrer otras redes.

    Los servidores de los grupos de trabajo deberan estar situados en los IDF (Armario

    de distribucin intermedia), cercanas a los usuarios que utilizan las aplicaciones de

    dichos servidores, de esta manera el trafico solo debe recorrer el tramo de red hasta

    llegar al IDF sin afectar al resto de usuarios.

    Dentro de los MDF y los IDF, los Switches LAN de la capa 2 deberan tener

    asignados 100 Mbps o ms para estos servidores.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    1.4.2.2 Segmentacin

    La segmentacin es le proceso de dividir un nico dominio de colisin en dos o ms

    dominios de colisin de ancho de banda. Los dispositivos de capa 2 (capa de enlace

    de datos), es decir los puentes o switches pueden utilizarse para segmentar la

    topologa de una red y crear dominios de colisin separados, lo que hace que

    aumente el ancho de banda disponible en cada estacin.

    Figura 2: Segmentacin

    La escalabilidad de un dominio de ancho de banda depende de la cantidad total de

    trfico. Es importante recordar que los puentes y switches reenvan trfico de

    difusin, mientras que los routers no lo hacen de manera habitual.

    1.4.2.3 Dominios de Difusin (Ancho de Banda)

    Un dominio de ancho de banda es todo aquello asociado con un puerto de un puente

    o switch. En el caso de un switch Ethernet, estos dominios tambin reciben el

    nombre de dominios de colisin. Un switch puede crear un dominio de ancho de

    banda por puerto.

    Las estaciones incluidas en uno de los dominios compiten por el mismo ancho de

    banda. Todo el trfico procedente de cualquier host del dominio de ancho de banda

    es visible al resto de hosts. En el caso de un dominio de colisin Ethernet, dos

    estaciones pueden transmitir a la vez, lo que da como resultado una colisin.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    1.5 METODOLOGA DE DISEO DE UNA LAN

    Para un correcto diseo de una LAN y que esta sirva a las necesidades de sus

    usuarios, es necesario que est diseada de acuerdo a una serie de pasos sistemticos

    planificados:

    1 Obtencin de los requisitos y expectativas de los usuarios.

    2 Anlisis de los requisitos.

    3 Diseo de la estructura LAN en las capas 1,2 y 3 (topologa).

    4 Documentacin de la implementacin lgica y fsica de la red.

    1.5.1 Obtencin de los requisitos y expectativa de los usuarios

    El primer paso del diseo de una red es la obtencin de los datos sobre la estructura

    de la organizacin, se puede incluir informacin sobre la historia y el estado actual

    de la empresa, el crecimiento previsto, las normas de funcionamiento, los

    procedimientos administrativos, los procedimientos y sistemas de oficina y sobre

    todo los puntos de vista de las personas que utilizarn la red, as como las

    necesidades de todos los usuarios que estn o no involucrados con el funcionamiento

    de la LAN.

    Se debe tener presente las siguientes cuestiones:

    Quines utilizarn la red?

    Cul es su nivel de experiencia?

    Cuales son sus aptitudes hacia las computadoras y las aplicaciones?

    Estas preguntas ayudarn a saber cual es el nivel de conocimiento del personal de la

    empresa y as determinar el tipo de capacitacin que se les deber dar a los usuarios

    que manejaran la red. El proceso de obtencin de informacin ayudar a identificar

    los problemas que tiene la empresa. Se debe identificar los datos y operaciones

    crticos, ya que estos son considerados como informacin clave y el acceso a ellos es

    crtico en el desarrollo diario de la misma.

    Lo que sigue es determinar quien tendr autoridad sobre el direccionamiento, la

    denominacin, el diseo de la topologa y la configuracin.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Dependiendo de la empresa estas podrn tener un Departamento de Sistemas de

    Informacin de Administracin (MIS) Central o Departamentos MIS5 pequeos que

    deben delegar autoridad a otros departamentos.

    Algunas empresas tienen un departamento de sistemas de informacin de

    administracin (MIS) central que controla todo.

    Otras empresas tienen departamentos MIS pequeos que deben delegar autoridad a

    otros departamentos.

    Las empresas cuentan con dos tipos generales de recursos administrativos: los

    recursos de hardware/software y los recursos humanos, los mismos que pueden

    afectar en la implementacin de un nuevo sistema LAN. Para evitar esto se debe

    documentar todo el hardware y software que posee la empresa y el que necesita, se

    debe analizar como se encuentran, enlazan, comportan estos recursos y revisar los

    recursos financieros que la empresa dispone. La documentacin de toda esta

    informacin ayudar a estimar costos y desarrollar un presupuesto para la LAN y

    conocer los problemas de actualizacin de la red existente.

    1.5.2 Anlisis de los requisitos.

    El siguiente paso en el diseo de una red consiste en analizar los requisitos de la red

    y de sus usuarios obtenidos en el paso anterior, se debe considerar que las

    necesidades de los usuarios van cambiando continuamente ya que el avance de la

    tecnologa crece en forma exponencial.

    La evaluacin de los requisitos de los usuarios es un componente muy importante en

    la fase de diseo ya que una LAN que no ofrece a sus usuarios informacin puntual y

    precisa es de poca utilidad, por tanto es indispensable asegurarse de conocer todos

    los requisitos y necesidades de la empresa y sus trabajadores para evitar disear redes

    obsoletas.

    5 Management Information System (Sistema de Informacin Gerencial)

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Factores que afectan a la disponibilidad de la Red

    Teniendo en cuenta que la disponibilidad es uno de los factores que mide la utilidad

    de la red debemos considerar las cosas que la afectan:

    Rendimiento

    Tiempo de Respuesta

    Acceso a recursos

    Existen diferentes definiciones de disponibilidad, y estas dependern de los que los

    clientes buscan, as por ejemplo si se requiere transportar voz y video por la red,

    estos servicios necesitan mayor ancho de banda del que posee la red, la solucin sera

    aadir mas recursos, pero esta actividad conlleva ms costos. El diseo de la red

    busca ofrecer la mayor disponibilidad al menor coste.

    1.5.3 Diseo de la estructura LAN en las capas 1,2 y 3 (topologa).

    Diseo de la Topologa fsica de la red

    Una vez que tenemos los requisitos globales de la red, el siguiente paso es decidir la

    topologa general de la red, la misma que debe satisfacer los requisitos de los

    usuarios.

    Considerando las topologas que mas se usan en el mercado nos centraremos en dos

    topologas Topologa en Estrella y Topologa en Estrella extendida. Estas topologas

    utilizan tecnologa Ethernet 802.3 (CSMA/CD)6.

    Las partes ms importantes del diseo de una topologa LAN pueden dividirse en tres

    categoras nicas del modelo de referencia OSI: la capa de red, la capa de enlace de

    datos y la capa fsica.

    1.5.3.1 Diseo de Capa 1

    En este punto se examinar las topologas en estrella y estrella extendida de la capa

    1. Se analizar los componentes ms importantes que se deben considerar al disear

    una red como son:

    6 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (mtodo de control al medio)

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    El cableado fsico: se debe analizar el tipo de cableado a utilizar (UTP7, cobre o

    Fibra ptica) y la estructura global del cableado. Si se esta diseando una red nueva o

    recableado una existente se debe utilizar cable de Fibra ptica en el Backbone y

    como mnimo cable UTP categora 5 en los tendidos horizontales. Se debe

    considerar las normas mas recientes sobre UTP de categora 5e y 6.

    Se debe tomar en cuenta el tiempo de vida para el cual se disea la red y segn esto

    elegir la calidad del cable. Adems de esto las empresas deben garantizar que los

    sistemas estn conforme a las normas industriales definidas, como las

    especificaciones TIA/EIA-568-B8.

    La norma TIA/EIA-568-B especifica que cada dispositivo conectado a una red debe

    estar enlazado a una ubicacin central mediante cableado horizontal

    Para la identificacin de los MDF e IDF se debe determinar cuantos recintos de

    cableado se va ha necesitar; se requiere mas de uno cuando las grandes redes se

    encuentran fuera del limite de los 100 metros del UTP de categora 5. Al haber varios

    recintos se crean varias reas de captacin.

    Los MDF incluyen uno o mas patch panels HCC (conexin cruzada horizontal)

    Figura 3: MDF tpico en una topologa estrella

    7 Par trenzado sin apantallar 8 Norma de cableado

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Los recintos de cableado principal se conocen como MDF y los secundarios

    como IDF, la conexin de los IDFs al MDF es mediante cableado vertical

    denominado cableado Backbone, como se indica en la figura 4.

    Figura 4: Topologa en estrella extendida en un campus con varios edificios

    Y para interconectar los IDF externos con el MDF utiliza una conexin cruzada

    vertical (VCC) y como normalmente la longitud de los cables verticales supera los

    100m de UTP de categora 5, se utiliza fibra ptica.

    La norma Fast Ethernet tiene diferentes normas basadas en el hilo de pares de cobre

    (100BASE-TX) y en cable de fibra ptica (100BASE-FX) y se utilizan para conectar

    el MDF al IDF.

    Ethernet conmutada 10BASE-TX Ethernet de escritorio y los backbone Fast Ethernet

    son probablemente muy adecuadas para los requisitos de ancho de banda de muchas

    redes. Pero las redes ms nueva podran optar por Gigabit Ethernet con fibra para el

    cableado vertical y por Fast Ethernet con categora 5e en los enlaces horizontales.

    A continuacin se muestra el Diagrama lgico que es el de topologa de red sin los

    detalles de la trayectoria de la instalacin del cableado. Este es el mapa bsico de la

    LAN.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Figura 5: Diagrama lgico de una red

    Los elementos del diagrama lgico incluyen:

    Las localizaciones exactas de los recintos de cableado MDF e IDF.

    El tipo y la cantidad de cableado utilizado para interconectar los IDFs con el

    MDF.

    La documentacin detallada de todos los tendidos de cable (figura 5.37), los

    nmeros de identificacin y en que puerto de la HCC termina el tendido.

    1.5.3.2 Diseo de la capa 2

    Entre los dispositivos de la capa 2 tenemos al Switch LAN, estos dispositivos

    determinan el tamao de los dominios de colisin y de difusin. En este punto se

    ver la implementacin de la conmutacin LAN en capa 2.

    Con la Conmutacin LAN se puede microsegmentar la red, eliminando las colisiones

    y reduciendo el tamao de los dominios de colisin.

    La microsegmentacin significa utilizar switches para mejorar el rendimiento de un

    grupo de trabajo o de un backbone.

    Entre las caractersticas importantes del Switch LAN tenemos la conmutacin

    asimtrica es decir que puede asignar ancho de banda sobre una base por puerto que

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    permite as mas ancho de banda para el cableado vertical, los enlaces ascendentes y

    los servidores. Adems la conmutacin asimtrica permite conexiones conmutadas

    entre puertos de distinto ancho de banda, por ejemplo una combinacin de puertos a

    10 Mbps y a 100 Mbps o una combinacin de 100 Mbps y a 1000 Mbps.

    Servidor

    10 Mbps

    10 Mbps

    Enlace ascendente a 100Mbps hasta el MDF

    (cableado vertical)

    Cableado Horizontal

    Conmutacin asimtrica

    Figura 6: Conmutacin asimtrica

    Si se instala conmutacin LAN en el MDF y los IDF, y el cableado vertical entre el

    MDF y los IDF, el cableado vertical transportar todo el trfico de datos entre el

    MDF y los IDF y al ser cableado backbone tendr mayor capacidad que la de los

    tendidos entre los IDF y las estaciones de trabajo.

    En los tendidos de cableado horizontal se utiliza UTP de categora 5 o superior,

    teniendo en cuenta que ninguna derivacin de cable debe superar los 100 metros, que

    permiten enlaces a 10, 100 o 1000 Mbps.

    Al permitir los switch LAN asimtricos mezclar en un solo switch puertos a 10 Mbps

    y 100 Mbps o puertos a 100 Mbps y 1000Mbps, se debe determinar el nmero de

    puertos a 10Mbps, 100Mbps y a 1000 Mbps necesarios en el MDF y en cada IDF.

    La determinacin del nmero de puertos de Switch LAN depender de los requisitos

    de los usuarios, los mismos que sern referentes al nmero de derivaciones de cable

    horizontal por sala y al nmero de derivaciones en cualquier rea de captacin, junto

    con el nmero de tendidos de cable vertical.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Figura 7: Conmutacin Capa 2

    Tamao de un Dominio de Colisin

    Para determinar el tamao de un dominio de Colisin se debe determinar el nmero

    de hosts conectados fsicamente a cualquier puerto de un switch.

    Otra forma de implementar la conmutacin LAN es instalar hubs LAN compartidos

    en los puertos del switch y conectar varios hosts a un solo puerto del switch como se

    muestra en la figura.

    Figura 8: Dominios de colisin de capa 2

    Los hubs de medio compartido se utilizan normalmente en un entorno de switch

    LAN para crear ms punto de conexin final de los tendidos de cable horizontal, esta

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    es una solucin aceptable siempre que se asegure que los dominios de colisin sean

    pequeos y que los requisitos de ancho de banda al host se cumplan de acuerdo a los

    requerimientos obtenidos en la fase de obtencin de informacin del proceso de

    diseo de la red.

    Dispositivos de capa 2

    Los hubs, switch y los puentes estn clasificados como dispositivos de capa 2 en el

    modelo OSI

    La segmentacin es una tcnica que ayuda a garantizar que no se degrade el

    rendimiento de una red al crecer.

    Los usuarios se impacientan cuando una aplicacin no se ejecuta rpidamente, y una

    de las formas ms eficaces de solucionar este problema de la congestin es dividir la

    red en segmentos ms pequeos, y esto lo pueden hacer los segmentos fsicamente,

    utilizando un puente o un switch para limitar el nmero de dispositivos en el

    segmento de red.

    Switch: concentra la conectividad, mientras consigue que la transmisin de datos sea

    ms eficaz.

    Hub Ethernet: todos los puertos se conectan a un plano trasero comn o conexin

    fsica dentro del hub, y todos los dispositivos que estn conectados al hub comparten

    el ancho de banda de la red.

    Para conmutar tramas de forma eficaz entre las interfaces, el switch mantiene una

    tabla de direcciones y cuando una trama entra en el switch, ste asocia la direccin

    MAC de la estacin emisora (origen) con la interfaz que la recibi.

    Las principales funciones de los Switches Ethernet son:

    Asistir el trfico entre segmentos

    Conseguir mas ancho de banda por usuario creando dominios de colisin mas

    pequeos.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Los switches Ethernet filtran el trfico direccionando los datagramas hacia el puerto

    correcto basndose en las direcciones MAC9 de capa 2. La segunda funcin de un

    switch es garantizar que cada usuario tiene ms ancho de banda mediante la creacin

    de dominios de colisin ms pequeos.

    Un Switch Fast Ethernet permite la segmentacin de una LAN, dotando a cada

    segmento de un enlace de red dedicado de hasta 1000 Mbps. Con frecuencia en las

    redes actuales los switch Fast Ethernet o Giga Ethernet actan como Backbone de la

    LAN.

    En la actualidad las empresas se encuentra en constante crecimiento, y a medida que

    la red crece, la necesidad de ancho de banda tambin. En el cableado vertical entre el

    MDF y los IDF, las fibras pticas no utilizadas se pueden conectar desde la VCC

    hasta los puertos a 100 Mbps del switch. A continuacin la red que se muestra

    duplica la capacidad del cableado vertical de la red al haber otro enlace.

    Figura 9: Migracin a un ancho de banda mayor

    9 MAC: Control de Acceso al Medio

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    1.5.3.3 Diseo de la capa 3

    Los routers son dispositivos de capa 3 (capa de red) se pueden utilizar para crear

    segmentos LAN nicos y permitir la comunicacin entre segmentos basndose en el

    direccionamiento de la capa 3, como el direccionamiento IP. La implementacin de

    estos dispositivos permite la segmentacin de la LAN en redes fsicas y lgicas

    nicas.

    Los routers tambin se utilizan para la conexin con redes de rea amplia (WAN)

    como Internet.

    Figura 10: Implementacin de un Router de capa 3

    El router determina el flujo de trfico entre los segmentos de red fsicos nicos

    basndose en el direccionamiento de la capa 3, como la red y la subred IP. El router

    reenva paquetes de datos basndose en las direcciones de destino, por lo que es

    considerado el punto de entrada y de salida de un dominio de difusin e impide que

    las difusiones alcancen otros segmentos de la LAN.

    Conocer el nmero total de difusiones, como las peticiones de ARP (protocolo de

    resolucin de direcciones) es muy importante en la red y mediante VLAN (LAN

    Virtuales) se puede limitar el trfico de difusin al interior de una red y crear

    dominios de difusin ms pequeos. Las VLAN se pueden utilizar tambin para

    proporcionar seguridad a la red al crear grupos VLAN segn su funcin.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

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    Figura 11: Implementacin VLAN

    Una de las caractersticas de los routers es que proporcionan escalabilidad por que

    pueden servir como Firewall para las difusiones. Considerando que las direcciones

    de capa 3 normalmente tienen estructura, los routers pueden ofrecer mayor

    escalabilidad dividiendo las redes y subredes, aadiendo as estructura a dichas

    direcciones.

    Figura 12: Los Routers generan estructura lgica

    En el grafico se muestra como se puede producir una mayor estructura y

    escalabilidad en las redes.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

    28

    Tabla 1: Direccionamiento lgico asignado a una red fsica

    Una vez que las redes se han dividido en subredes, se debe desarrollar y documentar

    el esquema de direccionamiento IP que se utilizar en la red.

    El direccionamiento y el enrutamiento del protocolo de red proporcionan

    escalabilidad integrada.

    Cuando se esta decidiendo en utilizar routers o switch se debe considerar cual es el

    problema que se espera solucionar con la implementacin de uno de ellos. As si e el

    problema esta relacionado con el protocolo y no con la contencin lo ms adecuado

    son los routers.

    Caractersticas de los Routers.- Estos dispositivos solucionan problemas relacionados

    con:

    Difusiones excesivas

    Los protocolos que no escalan bien

    Se pueden utilizar para crear subredes IP a fin de aadir estructura a las

    direcciones

    Temas de seguridad y

    El direccionamiento de la capa de red.

    Sin embargo se debe considerar que son ms caros y difciles de configurar.

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

    29

    1.6 Dispositivos de una LAN

    HUBS

    El propsito de los hubs es regenerar y retemporizar las seales de red. Esto se

    realiza a nivel de los bits para un gran nmero de hosts utilizando un proceso

    denominado concentracin. Podr observar que esta definicin es muy similar a la

    del repetidor, es por ello que el hub tambin se denomina repetidor multipuerto. La

    diferencia es la cantidad de cables que se conectan al dispositivo.

    Figura 13: Hub

    PUENTE

    Un puente es un dispositivo de capa 2 (ya pasamos de capa) diseado para conectar

    dos segmentos LAN. El propsito de un puente es filtrar el trfico de una LAN, para

    que el trfico local siga siendo local, pero permitiendo la conectividad a otras partes

    (segmentos) de la LAN para enviar el trfico dirigido a esas otras partes.

    Figura 14: Puente

    SWITCH

    Un switch, al igual que un puente, es un dispositivo de capa 2. De hecho, el switch se

    denomina puente multipuerto, igual que antes cuando llambamos al hub "repetidor

    multipuerto". La diferencia entre el hub y el switch es que los switches toman

    decisiones basndose en las direcciones MAC y los hubs no toman ninguna decisin.

    Como los switches son capaces de tomar decisiones, hacen que la LAN sea mucho

    ms eficiente

    Figura 15: Switch

  • CONCEPTOS GENERALES DE REDES LAN Y MAN ERCO

    30

    ROUTER

    El router es el primer dispositivo con que se trabaja que pertenece a la capa de red

    del modelo OSI, o sea la Capa 3. Al trabajar en la Capa 3 el router puede tomar

    decisiones basadas en grupos de direcciones de red en contraposicin con las

    direcciones MAC de Capa 2 individuales. Los routers tambin pueden conectar

    distintas tecnologas de Capa 2, como por ejemplo Ethernet, Token-ring y FDDI

    (fibra ptica). Sin embargo, dada su aptitud para enrutar paquetes basndose en la

    informacin de Capa 3, los routers se han transformado en el ncleo de Internet,

    ejecutando el protocolo IP.

    Figura 16: Router