Cap3 Redes Wan
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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