1.4 Tecnologías De Conmutación

Red Conmutada

Es aquella red que está conectada a los nodos, opera en la capa 2 para poder unir los datos proporcionados por dicho nodo conectado.

Técnicas De Conmutación

• LAN (VLAN, VTP)
• WAN (ATM, MPLS)

LAN

LAN: Es un grupo de equipos que pertenecen a la misma organización y están conectados dentro de un área geográfica pequeña a través de una red, generalmente con la misma tecnología (la más utilizada es Ethernet).

VLAN: es una red de área local que agrupa un conjunto de equipos de manera lógica y no física. Una VLAN es una agrupación lógica de dispositivos o usuarios que se pueden agrupar por función, departamento o aplicación, sin importar la ubicación física del segmento.

La comunicación entre los diferentes equipos en una red de área local está regida por la arquitectura física. Gracias a las redes virtuales (VLAN), es posible liberarse de las limitaciones de la arquitectura física (limitaciones geográficas, limitaciones de dirección, etc.), ya que se define una segmentación lógica basada en el agrupamiento de equipos según determinados criterios (direcciones MAC, números de puertos, protocolo, etc.).

Funciones de las VLAN

• Optimización del Ancho de Banda: crean dominios de broadcast más pequeños. 
• Seguridad: permiten desarrollar un nivel de seguridad más alto, ya que no permiten que la información salga del mismo grupo de trabajo.
• Balance de carga: combinado con ruteo, determinan la mejor ruta hacia un destino.
• Aíslan las fallas: reducen el impacto de problemas en la red. Un loop o una tormenta de broadcast pueden conducir a la falla de toda una red.

Tipos de VLAN

• VLAN de nivel 1 (también denominada VLAN basada en puerto) define una red virtual según los puertos de conexión del conmutador.
• VLAN de nivel 2 (también denominada VLAN basada en la dirección MAC) define una red virtual según las direcciones MAC de las estaciones. Este tipo de VLAN es más flexible que la VLAN basada en puerto, ya que la red es independiente de la ubicación de la estación.
• VLAN de nivel 3: existen diferentes tipos de VLAN de nivel 3:

• VLAN basada en la dirección de red conecta subredes según la dirección IP de origen de los datagramas. Este tipo de solución brinda gran flexibilidad, en la medida en que la configuración de los conmutadores cambia automáticamente cuando se mueve una estación. 

• VLAN basada en protocolo permite crear una red virtual por tipo de protocolo (por ejemplo, TCP/IP, IPX, AppleTalk, etc.). Por lo tanto, se pueden agrupar todos los equipos que utilizan el mismo protocolo en la misma red.

Tipos De Implementación:

VLAN Estáticas: Cuando la asignación de los puertos se realiza manualmente

VLAN Dinámicas: Los Switch son configurados para asignar VLAN dinámicamente a los host que sean conectados.

VTP

VTP: VLAN Trunking Protocol, un protocolo de mensajes de nivel 2 usado para configurar y administrar VLANs en equipos Cisco. Permite centralizar y simplificar la administración en un domino de VLANs, pudiendo crear, borrar y renombrar las mismas, reduciendo así la necesidad de configurar la misma VLAN en todos los nodos. El protocolo VTP nace como una herramienta de administración para redes de cierto tamaño, donde la gestión manual se vuelve inabordable.

VTP aprende sólo VLAN de rango normal (ID de VLAN 1 a 1005). La función principal de VTP es mantener la consistencia de configuración de VLAN a través de un dominio de administración de la red.

VTP opera en 3 modos distintos:

• Servidor.
• Cliente.
• Transparente.

Servidor: Es el modo por defecto. Desde él se pueden crear, eliminar o modificar VLANs. Su cometido es anunciar su configuración al resto de Switches del mismo dominio VTP y sincronizar m con la de otros servidores, basándose en los mensajes VTP recibidos a través de sus enlaces trunk.

Cliente: En este modo no se pueden crear, eliminar o modificar VLANs, tan sólo sincronizar esta información basándose en los mensajes VTP recibidos de servidores en el propio dominio.

Transparente: Desde este modo tampoco se pueden crear, eliminar o modificar VLANs que afecten a los demás Switches. La información VLAN en los Switches que trabajen en este modo sólo se puede modificar localmente.

Beneficios:

• Consistencia en la configuración de la VLAN a través de la red.
• Seguimiento y monitoreo precisos de las VLAN.
• Informes dinámicos sobre las VLAN que se agregan a una red.
• Configuración de enlace troncal dinámico cuando las VLAN se agregan a la red

La información compartida a través de VTP incluye lo siguiente:

• Dominio de administración.
• VLAN conocidos y configuración de VLAN.
• VTP número de revisión de configuración.

WAN

Una red de área amplia, o WAN, por las siglas de (wide area network en inglés), es una red de computadoras que abarca varias ubicaciones físicas, proveyendo servicio a una zona, un país, incluso varios continentes. Es cualquier red que une varias redes locales, llamadas LAN, por lo que sus miembros no están todos en una misma ubicación física.

ATM (Modo de transferencia asíncrono)

Está basado en la conmutación de células o paquetes de información de longitud fija. La célula es la entidad mínima de información capaz de viajar por una red ATM. Cada mensaje de usuario es dividido en células de idéntica longitud para ser conmutada por la red hasta alcanzar su destino. El hecho de que las células sean de igual longitud permite que la conmutación se realice por hardware, lo que acelera significativamente las transmisiones. Teóricamente se pueden llegar a velocidades en el orden de Gbps.

Especificaciones de ATM

ATM fue diseñada para el transporte de datos sobre fibra óptica de forma que el ancho de banda se reparte en bloques de tamaño idéntico denominado Cells.

El objetivo de ATM es realizar el enrutamiento y la multiplicación (mandar por un medio único, diferentes datos como video, voz y datos) de las células. Es similar a Frame Relay diferenciándose, fundamentalmente, en que ésta última el tamaño de las células o frames es variable.

Las redes ATM son transparentes a todos los tipos de información de usuario transportados mediante los servicios proporcionados por la red: voz, datos y vídeo. La flexibilidad del ancho de banda es prácticamente ilimitada: es posible establecer cualquier ancho de banda hasta la capacidad máxima del enlace de transmisión utilizado.

Una red ATM está formada por un conjunto de elementos de conmutación ATM (switch) interconectados entre sí por enlaces o interfaces punto a punto.  Los conmutadores ATM soportan 2 tipos de interfaces distintos:

• Interfaz de red de usuario (UNI).
• Interfaz de red de nodo (NNI).

El funcionamiento básico de un conmutador ATM:

Una vez recibida una celda a través de un camino o circuito virtual, se asigna un puerto de salida y un número de camino o circuito a la celda, en función del valor almacenado en una tabla dinámica interna. Posteriormente retransmite la celda por el enlace de salida y con el identificador de camino o circuito correspondiente.

Existen principalmente dos tipos de conexiones en ATM:

1. Conexiones virtuales permanentes: la conexión se efectúa por mecanismos externos, principalmente a través del gestor de red, por medio del cual se programa los elementos de conmutación entre fuente y destino.
2. Conexiones virtuales conmutadas: la conexión se efectúa por medio de un protocolo de señalización de manera automática. Dentro de estas conexiones se pueden establecer dos configuraciones distintas:

• Configuración punto a punto: se conectan dos sistemas finales ATM entre sí, con una comunicación uni o bidireccional.  

• Conexión multipunto: conecta un dispositivo final como fuente con múltiples destinos finales, en una comunicación unidireccional.

MPLS

L a conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) es un protocolo para agilizar y dar forma a los flujos de tráfico de la red. MPLS permite a la mayoría de los paquetes que se enviarán a la capa 2 (nivel de conmutación) en lugar de tener que pasar hasta Capa 3 (el nivel de enrutamiento). Cada paquete se etiqueta a la entrada en el proveedor de servicios de red por la entrada del router.

Los proveedores de servicios pueden utilizar MPLS para mejorar la calidad de servicio (QoS) mediante la definición de LSP que pueden satisfacer determinados acuerdos de nivel de servicio (SLA) en el tráfico de latencia, jitter, pérdida de paquetes y el tiempo de inactividad.

Beneficios MPLS Servicio WAN

• Establecimiento de una red segura a través de una red troncal de núcleo MPLS dedicada
• Aumentar el rendimiento de la aplicación al priorizar el tráfico de red.
• Todos a Todos despliegue y no hay necesidad de poner fin a un solo lugar.
• Uso de hardware IP, aplicaciones y tecnologías existentes.
• Sin fisuras y sin preocupaciones

Características MPLS Servicio WAN

• (CoS) Tres niveles de clase de servicio.
• Servicio Global MPLS WAN IP VPN.
• Velocidades y opciones de acceso para apoyar una amplia gama de interfaces.
• Servicios Gestionados disponibles.
• Híbrido Layer 3 IP VPN y Capa 2 centros de interfuncionamiento Ethernet.