Redes WAN

WAN Generalidades

Qué es una WAN ?

Una red de área extensa (WAN) es una red que enlaza puntos distantes a través de un medio guiado (p.ej. cobre ó fibra óptica) ó un medio no guiado (p.ej. satélite ó microondas)

Redes de Área Extensa (Wide Area Networks – WAN)

Evolución de las Redes WAN

Redes Privadas/Públicas

Redes Privadas Enteramente controladas por una

organización. Muy costosas. Garantiza seguridad y un alto nivel de

servicio. Redes Públicas de Datos (PDNs)

Operadas por carriers comunes. “Pague lo que usa” ó tarifa plana. ISDN, SMDS, Frame Relay, X.25 y ATM.

Servicios Públicos WAN

Conmutación de paquetes

Conmutación de circuitos

Conmutación de celdas

Tipos de Conexiones WAN

Dedicadas Conexión “punto-a-punto”. Servicio de alquiler, 24 hr.X 7dias/semana. T-1, E-1, E-3, fraccionario T-1/E-1.

Conmutadas Conmutación de paquetes vs. conmutación

de circuitos. Conexión “cualquiera con cualquiera”. “Pague lo que usa”. ISDN, SMDS, Frame Relay, X.25 y ATM.

Elementos de una red WAN de Datos

Módem

Baja velocidad 300 – 4800 bps.

Velocidad intermedia 9600 – 28,800 bps.

Alta velocidad Arriba de 28,800 bps.

Dispositivo que transforma una señal digital en analógica y viceversa, de forma que las primeras puedan ser transmitidas a través de una línea telefónica.

Interfaces de Módem

Medio: Cobre

Medio: Fibra Óptica

Estándares de Módem

V.32 Soporta tanto línea dial-up como dedicada. Síncrono ó Asíncrono. 2 hilos dial-up, 2 ó 4 hilos línea dedicada. 9,600/4,800 bps.

V.32 bis Síncrono o Asíncrono. 2 hilos dial-up ó 2 hilos línea dedicada. 4,800 bps a 14.4 Kbps.

V.90 V.42

Responsable de control de errores y corrección de data.

Soporta compresión de datos hasta 4:1.

Multiplexores de división en el tiempo (TDM)

Realiza conmutación de circuitos. Contiene conversor analógico-digital. Integración de video, voz y datos.

Servicios E-1

Inmunidad al ruido. Mas barato en control y mantenimiento. Multiplexor de Division en el Tiempo. Codec -Codificador a Decodificador-

convierte de analógico a digital y viceversa.

Redes sin Servicios E-1

Redes con Servicio E-1

Tipos Básicos de Redes WAN

Redes de conmutación de circuitos. Red telefónica publica. Private Branch eXchange (PBX). Red WAN privada. Data Switch.

Redes de conmutación de paquetes. Red publica de datos. Red privada de conmutación de paquetes.

Redes de líneas dedicadas

Conmutación de Circuitos

Conmutación de Circuitos

Definición: Conmutación en la cual se establece un canal dedicado entre dos dispositivos a través de dos o más nodos de conmutación intermedios.

Dominante en las comunicaciones actuales de voz y datos p.e La PSTN es una red de conmutación de

circuitos. Relativamente ineficiente (100% de

dedicación aún cuando el factor de utilización sea menor al 100%).

Esquema simplificado de una red telefónica

Etapas en la conmutación de circuitos

Establecimiento del circuito. Transferencia de información.

Enlaces punto a punto entre los equipos terminales y el nodo de la red.

Conmutación/multiplexaje interno entre los nodos.

Desconexión del circuito.

Establecimiento del circuito en redes telefónicas

Enrutamiento en redes de conmutación de circuitos

Requiere un balanceo eficiente y rapidez.

El modelo de conmutación de circuitos tradicional es jerárquico, suplementado con troncales peer-to-peer.

Las redes de conmutación de circuitos más modernas son de enrutamiento dinámico: todos los nodos son peer-to-peer, haciendo el enrutamiento mas complejo.

Enrutamientos Altenativos

Las posibles rutas entre dos equipos terminales pueden estar definidas.

El conmutador originante selecciona la mejor ruta por cada llamada.

Las posibles rutas pueden ser fijas (1 ruta) ó dinámicas (múltiples rutas, seleccionadas según tráfico actual e histórico.

Ejemplo de enrutamiento alternativo

Señalización de control

Maneja el establecimiento, mantenimiento y terminación de las rutas de señal.

Incluye señalización del abonado a la red y señales dentro de la red.

La señalización en-canal usa el mismo canal para el control y los datos de usuario.

La señalización por canal común usa canales independientes para los controles (SS7).

Conmutación de Paquetes

Redes por conmutación de paquetes

Incluye tecnologías tales como X.25, ISDN, ATM y Frame-Relay.

Los datos se dividen en “paquetes”, cada uno de los cuales puede enrutarse separadamente.

Ventajas: mayor eficiencia de línea, las señales pueden enrutarse siempre y con opciones de prioridad.

Desventajas: retardo en los nodos, retardos variables pueden causar errores y pérdida de sincronismo en las transmisiones síncronas de alta velocidad.

Principio de funcionamiento de una red de conmutación de

paquetes

Técnicas de conmutación de paquetes

Datagrama Cada paquete se trata en forma

independiente y se le conoce como datagrama.

Los paquetes pueden tomar distintas rutas y arribar fuera de secuencia.

Modo de operación DATAGRAMA

Modo de operación DATAGRAMA

Técnicas de conmutación de paquetes

Circuito Virtual Existen rutas pre-planeadas y

establecidas para todos los paquetes. Similar a la conmutación de circuitos

pero sin canales dedicados.

Modo de operación con Circuitos virtuales

Modo de operación con Circuitos virtuales

Enrutamiento en Conmutación por paquetes

Enrutamiento adaptativo con cambios basados en las condiciones de la red.

Los factores que influyen en el enrutamiento son fallas y congestión en la red.

Los nodos deben intercambiar información sobre el status de la red.

Control de congestión en conmutación de paquetes

Cuando la utilización de las líneas es >80%, la longitud de las colas crece muy rápidamente.

El control de congestión limita la longitud de las colas para evitar problemas de performance.

Se intercambia información de status entre los nodos.

Las señales de control regulan el flujo de datos mediante protocolos de interfaz (p.e. X.25).

Switched Multimegabit Data Service (SMDS)

Basada en tecnología de conmutación de paquetes.

Servicio no orientado a conexión. Destinado a la interconexión de redes

locales sobre larga distancia. Basado en el estándar 802.6 para MAN. Admite velocidades de 1, 2, 4, 16, 25 y

34 Mbits/s. Es un servicio sólo para datos.

X.25

Interface a una red WAN de conmutación de paquetes.

Estándares ITU-T. Orientada a conexión. Usualmente utilizado en

enlaces de circuitos dedicados. Mas popular en Europa que

E.U. Tarifa de suscriptores basada

en el uso. Algunas aplicaciones:

Cajeros ATM de bancos. Sistemas de aprobación de

tarjetas de crédito.

Frame Relay

Basada en tecnología de conmutación de paquetes.

Estándares ITU-T. Manejo mínimo de errores. Orientada a conexión. Soporta tasas de Tx de

hasta T3/E3. Mas popular en E.U. que

en Europa. Ideal para grandes redes

corporativas.

ISDN

Basada en tecnología de conmutación de circuitos.

Estándares ITU-T, ANSI. Maneja voz, video y datos. Opera sobre las líneas telefónicas existentes. Dos tipos diferentes: BRI y PRI. Las aplicaciones incluyen:

Acceso remoto Apropiado para algunas conexiones LAN-LAN. Video conferencia en larga distancia. Acceso de alta velocidad a Internet. Enlaces locales a redes X.25 y Frame Relay.

ATM

Basado en tecnología de conmutación de celdas.

Servicio orientado a conexión.

Transmisión full-duplex. Maneja todo tipo de

tráfico de redes. Disponible en tasas

desde 1.544 Mbps (T1) hasta 45 Mbps (T3).

Se adapta a entornos tanto LAN como WAN.

SONET

Voz/IP en Redes WAN

Evolución de las redes telefónicas

Sistemas de Voz/IP

Se les conoce también como telefonía por Internet.

Es un método de digitalización de la voz, encapsulamiento en paquetes, y envío a traves de una red de conmutación de paquetes IP.

También es una colección de Tecnologías o dispositivos.

Provee de forma mejorada los servicios de comunicaciones de voz actuales.

Extiende las capacidades de Red actuales hacia nuevas aplicaciones de voz, datos y video.

Convergencia de las redes de voz y datos.

Ventajas de Voz/IP

Reducción de los costos de llamadas de larga distancia.

Costos de gestión y mantenimiento bajos.

Integración de servicios y de empresas. Distribución de la inteligencia en la red,

evitando puntos concentrados de fallas.

Fácil de usar.

Aplicaciones en Redes de Voz/IP

Un Sistema hibrido IP

PBX conectada a red de datos

Conexión a sucursal

Redes WAN actuales

Red IP VPN

Arquitectura de la Red antigua

DigiRedDigiRed

Cisco’sCisco’s26202620

512Kbps512Kbps

InterLAInterLANN64Kbps64Kbps

64Kbps64Kbps

Cisco Cisco 10051005

64Kbps64Kbps

Cisco Cisco 10051005

ModemModem

ModemModem

UniRedUniRed

ModemModem ModemModem

1Ch voz1Ch voz

128Kbps128Kbps

Cisco Cisco 25032503

LANLAN

1 BRI 1 BRI

MuxMux

128Kbps128Kbps

Cisco Cisco 25032503

LANLAN

1Ch voz1Ch voz

1 BRI 1 BRI

MuxMux

Cisco Cisco 47004700

SWITCHSWITCHATMATM

30Ch 30Ch vozvoz

1 1 BRI BRI

MuxMuxOpticoOptico

4x24x2

PBXPBX

2Mbps2Mbps

MuxMux

SWITCHSWITCHCATALYSTCATALYST

40064006

Cisco Cisco 47004700

Mux OpticoMux Optico16X216X2

Oficina Principal Oficina Principal

2 BRI 2 BRI 2Mbps2Mbps

PBXPBX

30Ch 30Ch vozvoz

MuxMux

MuxMux

MuxMux

Red Digired

Servicio de transmisión de datos a través de circuitos dedicados simétricos que permiten la interconexión punto a punto entre locales de la empresa ubicados en diferentes lugares del país.

Digired - Características

Velocidades de transmisión desde 4.8 Kbps hasta 2048 Kbps.

Acceso a través de par dedicado, fibra óptica y otros medios.

Transparente a los protocolos de transmisión.

Servicio punto a punto. Cobertura a nivel local y nacional.

Red IP VPN

Definiciones previas IP: Internet Protocol, es el protocolo de

Comunicaciones de facto utilizado en Internet y en las Redes de toda empresa.

VPN: Virtual Private Network, servicio que permite las comunicaciones seguras en las redes de una misma empresa y entre diferentes empresas.

Descripción:La red IP VPN es un servicio simétrico de interconexión de redes el cual ofrece Seguridad y Calidad de Servicio (QoS) en la transmisión de voz, datos y video.

Características de la red IP VPN

Posibilidad de interconexión entre todos los puntos de una VPN de manera simultánea.

La comunicación se realiza de modo cerrado entre las sedes del cliente, formando VPN's, que actúan de manera independiente y segura.

Se ofrece dos clases de servicio oro y plata, que priorizan la transmisión de la información de acuerdo a los requerimientos del cliente: voz, datos y video.

Se ofrecen dos modalidades de servicio:- Intranet, cuando la interconexión se realiza entre sedes de una misma empresa.- Extranet, cuando la conexión se establece entre diferentes empresas.

Cobertura local y nacional.

Arquitectura de la Red actual

IP VPN 128Kbps128Kbps

Cisco Cisco 17501750

LANLAN

2Ch voz2Ch voz

1 BRI 1 BRI

ModemModem

CAR ORO: 32 CAR ORO: 32 KbpsKbpsCAR PLATA: 96 CAR PLATA: 96 KbpsKbps

128 Kbps128 Kbps

2Ch voz2Ch voz

128Kbps128Kbps

Cisco Cisco 17501750

LANLAN

1 BRI 1 BRI

CAR ORO: 32 CAR ORO: 32 KbpsKbpsCAR PLATA: 96 CAR PLATA: 96 KbpsKbps

128 Kbps128 Kbps

Cisco Cisco 36403640

Mux OpticoMux Optico16X216X2

Oficina Principal Oficina Principal

30Ch voz30Ch voz

4 BRI 4 BRI

2Mbps2MbpsSWITCHSWITCHCATALYSTCATALYST

40064006

PBXPBX

DigiRedDigiRed

128Kbps128Kbps

CAR ORO: 512 CAR ORO: 512 KbpsKbpsCAR PLATA: CAR PLATA: 1554 Kbps1554 Kbps

ConversorConversor

ModemModem

64Kbps64Kbps

LANLAN1Ch voz1Ch voz

Cisco Cisco 175017501 BRI 1 BRI

64Kbps64Kbps

LANLAN

1Ch voz1Ch voz Cisco Cisco 17501750

1 BRI 1 BRI ModemModem

CAR ORO: 16 CAR ORO: 16 KbpsKbpsCAR PLATA: 48 CAR PLATA: 48 KbpsKbps

64 Kbps64 KbpsCAR ORO: 16 CAR ORO: 16 KbpsKbpsCAR PLATA: 48 CAR PLATA: 48 KbpsKbps

64 Kbps64 Kbps

SWITCHSWITCHATMATM

Cisco Cisco 36403640

30Ch 30Ch vozvoz

1 1 BRI BRI

MuxMuxOpticoOptico

4x24x2

PBXPBX

ConversorConversor

2Mbps2MbpsCAR ORO: 512 CAR ORO: 512 KbpsKbpsCAR PLATA: CAR PLATA: 1024 Kbps1024 Kbps

Cisco’sCisco’s26202620

(Cliente)(Cliente)

512Kbps512Kbps

InterLAInterLANN64Kbps64Kbps

ModemModem

ModemModem

UniRedUniRed

Ventajas Tecnológicas

Soportar nuevas aplicaciones, las cuales se basan principalmente en la integración de los servicios telefónicos (Voz) con los servicios informáticos (Datos). Ejemplo Contact Centers.

Mayor flexibilidad y reducción de costos para el crecimiento de las redes de comunicaciones privadas, ya que permiten brindar servicios de Voz y Datos por un mismo medio y con calidad de servicio (esto implica un mejor uso del medio de comunicación).

La Calidad de Servicio de la Red IP VPN es superior a las otras Redes WAN basadas en conmutación de circuitos (Digired) y Frame Relay (Interlan).

Red RAAP

Red RAAP

RAAP - Características

Es una red de comunicaciones de arquitectura abierta, con soporte multiprotocolo que permite servicios de banda ancha.

La arquitectura de red integrará las universidades e institutos de investigación del país en una sola red.

Es parte de la red CLARA y posibilita la interconexión con otras redes avanzadas como GEANT (Europa), Abilene (Internet 2 – E.U.) y otras.

RAAP - Características Actualmente usa los nuevos protocolos y

arquitecturas de red IPv6 garantizando una adecuada calidad de servicio.

La arquitectura de la red actual está conformada por una red IP VPN a nivel nacional, con un Nodo Principal.

El Nodo Principal tiene comunicación hacia las redes internacionales de investigación basadas en IPv6.

RAAP - IntegrantesLa RAAP fue conformada inicialmente por:

Universidad Nacional Mayor de San Marcos Universidad Nacional de Ingeniería Universidad Peruana Cayetano Heredia Universidad Nacional Agraria La Molina Pontificia Universidad Católica del Perú Instituto Peruano de Energía Nuclear Instituto Nacional de Investigación y

Capacitación en Comunicaciones