Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática Ingeniería en Telemática Programa de la asignatura: Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Clave: 210930831 I Universidad Abierta y a Distancia de México Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 1 índice Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) ...................................................................................... 2 Presentación de la unidad ........................................................................................................... 2 Propósitos ...................................................................................................................................... 4 Competencia específica .............................................................................................................. 4 1.1. Redes de área amplia ...................................................................................................... 5 1.1.1. Conceptos base de redes de área amplia (WAN) ............................................... 6 Actividad 1. Evolución de las WAN .......................................................................................... 12 1.1.2. Modelo de la red ..................................................................................................... 12 1.2. Capas 1 y 2 de OSI en las WAN .................................................................................. 16 1.2.1. Capa física en las WAN ......................................................................................... 17 1.2.2. Capa de enlace de datos en las WAN ............................................................... 21 1.2.3. Conmutación en las WAN ..................................................................................... 22 1.3. Tipos de conexión en las WAN .................................................................................... 22 1.3.1. Opciones de conexiones en las WAN ................................................................. 23 1.3.2. Enlaces de tipo nube .............................................................................................. 24 Actividad 2. Tipos de enlaces WAN ........................................................................................ 29 1.3.3. Enlaces de tipo directo .......................................................................................... 30 Actividad 3. Costos de enlaces WAN en México .................................................................. 33 Autoevaluación ........................................................................................................................... 33 Evidencia de aprendizaje. Funcionamiento de las WAN en las capas 1 y 2 de OSI ....... 34 Autorreflexión .............................................................................................................................. 34 Cierre de la unidad ..................................................................................................................... 34 Para saber más… ....................................................................................................................... 36 Fuentes de consulta ................................................................................................................... 36 Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 2 Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Presentación de la unidad En esta unidad, se describirán algunas de las opciones disponibles para diseñar redes de área amplia WAN (acrónimo de Wide Area Network), las tecnologías disponibles para implementarlas y la terminología utilizada para explicarlas. En el primer tema se describirán los conceptos básicos sobre redes de área amplia, además de describir el porqué las organizaciones y los usuarios utilizan redes WAN en lugar de redes de área local, mediante algunos casos descritos en el primer tema. El segundo tema trata sobre los estándares de la industria que se utilizan en las capas inferiores de OSI (Capa 1 y 2) y que son de uso exclusivo para las WAN. Por último en el tercer tema de esta unidad se analizarán los distintos tipos de conexiones existentes en el mercado para poder tener acceso a una WAN o para construir redes de este tipo; además de permitir determinar cuándo se debe utilizar un tipo de enlace de red determinado y cuando no. A continuación se presenta un diagrama donde se muestran como se clasifican las redes WAN (redes públicas y privadas), los tipos de enlaces que existen para conformar una WAN (dedicados o conmutados), y los tipos de tecnologías o redes que pueden encontrarse (Dial up, Frame Relay, X.25, ISDN, ATM, DSL, Internet por cable, BAN, o VPN). En el diagrama también se muestra la ruta crítica de estas redes mencionando qué redes están obsoletas y cuáles están vigentes, además se presenta de manera esquemática la década en que hicieron su aparición cada una de estas tecnologías. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 3 Po lo tanto una de las razones de este diagrama es introducirte en todo lo que se presentará en la unidad 1 para que puedas comprender cómo se crea una WAN y al diseñar un esquema de red puedas analizar cuál es la más conveniente para un uso determinado. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 4 Propósitos En esta unidad lograrás: Analizar cómo las capas 1 y 2 de OSI trabajan en una WAN, para que por medio de la aplicación de los estándares y protocolos definidos por la IEEE y otras instancias se pueda diseñar e implantar en una WAN. Además aprenderás a seleccionar las tecnologías, los servicios y los dispositivos WAN apropiados para satisfacer los requisitos de una WAN evolución. También se utilizarán un conjunto de actividades para confirmar y reforzar tu aprendizaje. Al finalizar esta unidad podrás identificar y describir las tecnologías WAN apropiadas para habilitar servicios WAN integrados a través de una red que tenga ubicaciones dispersas. Competencia específica Analizar el funcionamiento de las capas 1 y 2 de OSI en las WAN para diseñar una red, examinando los estándares que marcan los organismos regulatorios en materia de telecomunicaciones. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 5 1.1. Redes de área amplia Una red de área amplia (WAN) es una red de comunicación de datos que opera más allá del alcance geográfico de una red de área local (LAN) (Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, 2008). Diferencias entre una WAN y una LAN (Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, 2008) Las WAN se diferencian de las redes de área local en varios aspectos: Una LAN conecta computadoras, dispositivos periféricos y otros dispositivos de un solo edificio u de otra área geográfica pequeña; por otro lado, una WAN transmite datos a través de distancias geográficas muy grandes. Los usuarios en una WAN deben contratar a un proveedor de servicios de conectividad como una empresa de servicios de telefonía o de servicios de cable, mientras que las LAN normalmente son propiedad de la empresa o de la organización que las utiliza. Características Las principales características de las WAN de acuerdo a Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, (2008), son: Conectan dispositivos que están separados por un área geográfica muy extensa. Utilizan los servicios de empresas proveedoras de servicios de telefonía, empresas de servicios de TV por cable, sistemas de Internet satelital y de servicios de redes de microondas. Usan conexiones seriales de diversos tipos para tener acceso a lo que se denomina redes de banda ancha. Necesidad de creación Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 6 Existen algunas necesidades empresariales que requieren la comunicación entre sitios remotos, lo cual obliga a las organizaciones a tener acceso a redes de área amplia, estas necesidades de acuerdo a Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, (2008) radican en que: Las oficinas regionales o las sucursales de las organizaciones siempre necesitan comunicarse y compartir información con las sedes centrales. Las organizaciones, regularmente, requieren de compartir información con otras organizaciones que se encuentran a grandes distancias. Con frecuencia, los empleados que viajan por temas relacionados con la empresa necesitan acceder a la información que se encuentra en las redes corporativas. Además, los usuarios de computadoras domésticas necesitan enviar y recibir datos que recorren distancias cada vez mayores. Aquí se ofrece un ejemplo: Hoy en día es común en muchos hogares que los consumidores se comuniquen con bancos, tiendas y una variedad de proveedores de bienes y servicios a través de las computadoras. Conforme a Tanembaum (2010), como obviamente, no es posible conectar computadoras a nivel nacional o mundial de la misma manera en la que las computadoras de una LAN se conectan con cables, han evolucionado diferentes tecnologías para cubrir esta necesidad. Internet se está utilizando cada vez más como una alternativa económica al uso de una WAN empresarial para algunas aplicaciones. Hay nuevas tecnologías disponibles para las empresas que proporcionan seguridad y privacidad para las comunicaciones y las transacciones a través de Internet. El uso de las WAN solas o en combinación con Internet permite a las organizaciones y a los particulares satisfacer sus necesidades de comunicaciones de área extensa. 1.1.1. Conceptos base de redes de área amplia (WAN) Las redes de área amplia o WAN son el tipo de red más antiguo que existe pues las redes de telefonía (PSTN, Public Switched Telephone Network) son una WAN (Huidobro, 2006). Como aclaración en esta unidad al hablar de redes conmutadas por paquetes y conmutadas por circuitos, también se hace referencia a enlaces conmutados por paquetes y conmutados por circuitos, es decir, deberás entender en el mismo sentido red y enlace. Las PSTN son redes de transmisión de voz con una estructura jerárquica que interconecta a usuarios de telefonía por medio de las denominadas centrales urbanas (CU) formando una red telefónica denominada Red Urbana de Telefonía (RUT), estas redes se pueden interconectar por medio del uso de centrales interurbanas (CIUR) formando lo que se Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 7 conoce como la Red de Telefonía Nacional (RTN), las RTN se interconectan con otras RTN de otros países por medio de las centrales telefónicas internacionales (CTI), conformando la gran red de telefonía internacional. Estructura jerárquica de la red telefónica, (Huidobro, 2006) Las PSTN para conectar a dos usuarios utilizan medios de transmisión físicos (cableado y radiofrecuencia) y equipo (aparatos telefónicos, conmutadores) que permite realizar esta función, de forma tal que los usuarios al establecer una llamada pasen por una serie conmutadores que están localizados en cada una de las centrales (CU, CIUR o CTI) por las que la llamada pasa, de forma que la llamada va siendo conmutada en cada central para enrutarla a el aparato telefónico que debe recibir la llamada, por esta forma de envió de información (voz) a estas redes se les denomino redes de conmutación. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 8 Estas redes de conmutación se clasificaron en dos rubros: las redes de conmutación de circuitos las de conmutación de paquetes A continuación se muestra un esquema que ejemplifica de cada una: Conmutación de circuitos Conmutación por paquetes Redes de conmutación de circuitos Las redes de conmutación de circuitos son las que forman a las redes telefónicas. La forma en que trabajan permite un uso ideal para que el tráfico de voz fluya, aunque también pueda aplicarse al tráfico de datos pero de forma no muy eficiente. En la conmutación de circuitos se habilita un canal de comunicación dedicado entre dos terminales (teléfonos o computadoras), en donde, se reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red para uso exclusivo en el circuito durante la conexión. La transmisión es transparente, ya que, una vez establecida la conexión parece como si los dispositivos estuviesen directamente conectados. En este caso, el circuito no puede ser compartido más que por los dos actores del enlace, lo que permite que el ancho de banda se mantenga constante y que la comunicación no se termine sino hasta que alguno de los dos equipos realice la desconexión. Las primeras redes de computadoras se construyeron usando esta técnica, en este modelo una computadora de las denominadas mainframes se conectaba a la red telefónica por medio de un equipo que modulaba y demodulaba (modem) las señales digitales de la computadora en señales analógicas que viajaban por la red telefónica que Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 9 llegaba a otro equipo de cómputo conectado a la línea telefónica en otro sitio, de manera que los mainframes simulaban una conversación telefónica (Stalling, 2009). Red de Conmutación de Circuitos para interconectar dos computadoras (Stalling, 2009) En 1965 Lawrence G. Roberts conectó por primera vez dos equipos de cómputo (una computadora TX2 localizada en el MIT con una Q-32 que se encontraba en la Universidad de Berkeley) por medio de una línea telefónica conmutada, creando así la primera (aunque reducida) red de computadoras de área amplia de la historia. El resultado mostró que los mainframe de tiempo compartido podían trabajar de manera remota, ejecutando procesos y recuperando información de la máquina remota (Stalling, 2008). Redes de conmutación de paquetes Las redes de conmutación de paquetes a diferencia de las redes de conmutación de circuitos (que envían un mensaje completo en cada comunicación y establecen una ruta única para enviarlo), utilizan como método el fragmentar mensajes en partes llamadas paquetes, los cuales son encaminados o ruteados hacia su destino, y los ensambla una vez llegados al destino (Huidobro, 2006). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 10 El transmitir la información en paquetes tiene bastantes ventajas: Permite que varios usuarios compartan la misma conexión y no solo dos como en la red conmutada de circuitos. Si existe algún error durante el envió y el mensaje fue averiado no es necesario reenviar todo el mensaje, solo se reenvía el paquete dañado. Como los paquetes contienen información digital, esta puede ser comprimida o encriptada. Esta tecnología fue tan ampliamente adoptada que fue normada por el Comité Consultivo Internacional para la Telefonía y la Telegrafía (CCITT) y por la Organización Internacional de Estándares (ISO). Este estándar es el X.25; el cual se convirtió en el protocolo para realizar la conmutación de paquetes. Redes X.25 (Huidobro, 2006) X.25 utiliza circuitos virtuales, que son vistos por los usuarios como un circuito físico exclusivo para ellos, pero en realidad ese circuito es compartido por muchos usuarios. Para identificar las conexiones en una red X.25 los equipos que se conectan son asignados a un canal lógico pudiéndose crear hasta 4095 canales lógicos o sesiones de usuario a un mismo canal físico. La primera red experimental de conmutación de paquetes se usó en el Reino Unido, en los National Physics Laboratories en 1962 y en 1969 comenzó a ser utilizada en ARPANet, la red predecesora de la Internet actual, que migró a un nuevo estándar que es el TCP/IP; mientras que las redes basadas en X.25 se volvieron obsoletas y han ido desapareciendo o migrado a una tecnología parecida que es la tecnología Frame Relay, de la cual hablaremos con más detalle más adelante en este curso. (Tanembaum, 2010). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 11 Tipos de redes WAN Después de conocer que existen conexiones por medio de circuitos conmutados o no conmutados (directos), es posible establecer una categorización de las WAN en base al tipo de conexión que utilizan, es decir en el uso de circuitos dedicados o circuitos conmutados. Circuitos dedicados Circuitos conmutados Es una forma de interconectar dos puntos de manera rígida y permanente de forma tal que el circuito o canal se mantiene vivo o conectado siempre, lo que permite que la comunicación entre los dos extremos siempre esté disponible. Un ejemplo son las conexiones de TV por cable. (Huidobro, 2006) Es una forma de comunicación que establece un canal dedicado exclusivamente para la sesión que se inicia. Después de que es terminada la sesión (por ejemplo una llamada telefónica) se libera el canal o circuito y éste puede ser utilizado por otro par de usuarios. (Huidobro, 2006) Para este efecto, consideraremos a un circuito dedicado, como aquel en el que el medio de transmisión entre los dos equipos de cómputo permanece invariablemente abierto y un circuito conmutado, por el contrario, no posee un circuito abierto permanentemente, sino que se debe estar conectando los distintos canales físicos para establecer la conexión entre los equipos. Con base a esto podemos decir que existen WAN dedicadas y WAN conmutadas. Las WAN dedicadas (redes de enlaces dedicados) son conexiones permanentes, entre redes equipos, LAN, CAN o MAN, que son llamadas redes punto a punto y utilizan una ruta exclusiva de comunicación entre los puntos o nodos a interconectar. (Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, 2008). Una WAN conmutada (redes tipo nube) es una red que utiliza conmutación de circuitos y paquetes, y en esta red se crea, mantiene y finaliza un circuito físico de conexión dedicado, proporcionado por una compañía de telecomunicaciones. Esta tecnología es similar a la que se utiliza en las llamadas telefónicas. (Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, 2008). En la actualidad se está utilizando a Internet como una alternativa de bajo costo para interconectar equipos y redes, dando formas a redes de área amplia de tipo empresarial, ya que existen nuevas tecnologías que proveen de seguridad y privacidad en las comunicaciones y las transacciones sobre Internet que hacen muy atractivo el montar una WAN empresarial sobre Internet. Realiza la siguiente actividad: Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 12 Actividad 1. Evolución de las WAN ¡Bienvenido(a) a la primer actividad de la unidad 1. Redes de área amplia (WAN)!. Como recomendación general y para realizar la mayoría de las actividades de esta asignatura, ten siempre en cuenta (antes, durante y después) las recomendaciones de tu Facilitador(a). El propósito de esta actividad es que identifiques las diferentes tecnologías, estándares y redes que han existido durante la evolución de las WAN, para que de esa forma puedas comprender de mejor manera cómo funcionan estas redes en la actualidad. 1. Lee detenidamente las instrucciones que a continuación se presentan. 2. En un documento de presentaciones, de acuerdo al ejemplo que te presentará tu Facilitador(a), realiza un diagrama (cuadro sinóptico), que describa cómo las redes WAN han evolucionado definiendo: qué tipo de red es la que se presenta sus tipo de enlace sus estándares asociados sus características de velocidad de transmisión así como su aplicación 3. Guarda tu actividad en un archivo llamado KORE_U1_A1_XXYZ. 4. Sube tu archivo a la sección Tareas y espera la retroalimentación de tu Facilitador(a). 1.1.2. Modelo de la red Las tecnologías para interconectar redes y crear WAN ha evolucionado mucho en los últimos años, por los que los dispositivos de red actuales trabajan con base a las características del tráfico, y se configuran para dar servicios en función de los tipos de datos que transportan, su prioridad y sus necesidades de seguridad. Por esta razón en este apartado del curso analizaremos el modelo de red y la arquitectura empresarial que aplica a las WAN, y que se basa en el modelo de red jerárquico y que hace uso los dispositivos para definir la infraestructura de la red. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 13 Modelo de red jerárquico Para CISCO, el modelo de red jerárquico es una herramienta de mucha utilidad para diseñar una red confiable. Pues proporciona una visión global y modular de las redes, lo que permite que el diseño e implementación de una red se simplifique y pueda crecer sin problemas (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). El modelo de red jerárquico divide la red en tres capas: Capa de acceso: Es la aparte de la red donde se accede a los servicios de telefonía, datos y video por medio de los dispositivos de la red. Capa de distribución: En esta capa se encuentran los cuartos de cableado y es aquí donde los switches segmentan la red en grupos de trabajo o dominios de colisiones para aislar los problemas de la red en un entorno de campus. Capa núcleo o de backbone: Es el enlace que provee el acceso de alta velocidad y permite conmutar paquetes de manera rápida y eficiente. Modelo de red jerárquico, (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008) El modelo de red consta de 3 capas: Capa de acceso Capa de distribución Capa núcleo o de backbone Modelo de red jerárquico en una red empresarial o de campus, (Accessing the WAN, CCNA Exploration En una CAN, la capa de acceso, utiliza switches que conmutan los servicios a las estaciones de trabajo y a los servidores. En una WAN, esta capa permite el acceso a la red empresarial por medio de tecnologías de conectividad WAN. La capa de distribución agrupa Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 14 Companion Guide, 2008) las conexiones WAN en el extremo del campus o de la red empresarial y proporciona conectividad basada en políticas de ancho de banda, servicios y seguridad. Arquitectura de una red empresarial Las organizaciones necesitan diferentes tipos de redes, dependiendo del tipo de organización y de sus objetivos de conectividad. Sin embargo, casi siempre las redes crecen sin ser planificadas y esto ocurre porque se van agregando dispositivos con base a las necesidades que van apareciendo. Por lo regular estas redes se vuelven complejas y muy caras de administrar, pues como estas redes son una mezcla de nuevas y viejas tecnologías, resulta difícil dar servicios de soporte y mantenimiento a la red provocando interrupciones de servicio y un mal rendimiento. Para resolver estos problemas se ha desarrollado una arquitectura recomendada que se llama arquitectura empresarial y fue diseñada por la empresa CISCO. Esta arquitectura está delineada para proporcionar a los diseñadores de redes el poder de planificar el crecimiento de la red. (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). La arquitectura empresarial se compone 5 módulos que representan cada una de las infraestructuras, servicios y aplicaciones de red que pueden existir o no en una organización. Los módulos son: Arquitectura de campus de la empresa: Este módulo define los métodos que se deben de recomendar para construir una red escalable y al mismo tiempo atender las necesidades operativas de la organización como si fuera vista como un campus. Esta arquitectura es modular y puede crecer de fácil forma para incluir edificios o pisos adicionales en el campus a medida que la organización crezca. Arquitectura de extremo empresarial: En este módulo se ofrece la conectividad de voz, video y datos de fuera de la organización, permitiendo utilizar Internet. Arquitectura de centro de datos: Esta arquitectura es responsable de administrar y mantener los sistemas de cómputo de las organizaciones. Arquitectura de trabajadores a distancia: Este módulo recomienda que la conexión de los empleados desde su hogar se realice por medio de servicios de banda ancha. Como Internet presenta riesgos de seguridad importantes para las empresas, además en este módulo se definen las medidas de seguridad a aplicar para garantizar que las comunicaciones de los trabajadores a distancia sean seguras y privadas. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 15 Arquitectura empresarial (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008) La red de campus es un edificio o un grupo de edificios conectados en una red empresarial que está compuesta por muchas LAN. El módulo de extremo empresarial toma como parte fundamental las arquitecturas WAN y MAN que se utilizan. El centro de datos es utilizado por los empleados, y clientes para compartir datos y recursos e interactuar de manera eficaz. El módulo de trabajo a distancia sirve para aprovechar los recursos de red de la organización en el hogar. Ejemplo de aplicación del modelo de red jerarquico y la arquitectura empresarial (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 16 1.2. Capas 1 y 2 de OSI en las WAN Las WAN centran su trabajo principalmente en las capas 1 y 2 del modelo OSI, donde los estándares utilizados en esas capas son dictados por los organismos internacionales que influyen en el área de telecomunicación, de entre estos organismos podemos citar a la CCITT, la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), la OIE, la TIA y la EIA. Una de las diferencias de una WAN y una LAN es que la conectividad en las primeras se basa en contratar los servicios de conectividad de una empresa externa para proveer la conectividad, para así acceder a Internet y conectar a toda la organización entre sí; un ejemplo de esto se puede evidenciar en la renta del servicio de voz, datos y video de la compañía de cable, o la renta del servicio de voz y datos de la compañía de teléfonos. Para lograr esto la capa física de acceso a la WAN permite la conexión física entre la red de la organización y el proveedor de servicios externo, por medio de una serie de dispositivos de red propios para este tipo de tareas. Además de los dispositivos de la capa física, se requiere de protocolos de comunicaciones que permiten que en la capa de enlace de datos se establezca el vínculo entre el canal de transmisión y los dispositivos emisores para llegar a los dispositivos receptores. Componentes de las capa 1 y 2 de OSI en las WAN (Tanembaum, 2010) La capa física describe las conexiones físicas o dispositivos de la WAN, las cuales son: Equipo local del cliente (CPE) Equipo de comunicación de datos (DCE) Equipo terminal de datos (DTE) Modems Routers CSU/DSU Switches WAN La capa de enlace de datos es responsable de aplicar los protocolos que se encargan de encapsular los datos para su transmisión y estos pueden ser: HDLC X.25 Frame Relay ATM Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 17 ISDN PPP 1.2.1. Capa física en las WAN En la capa física se describe que tipo de dispositivos, conexiones y estándares se utilizan en las WAN para poder establecer la conexión entre los dispositivos que se conectan a la red. Conexiones WAN Las conexiones físicas más comunes en una WAN de acuerdo a (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008) son: El equipo local del cliente (CPE): Son los dispositivos y cableado interno que se encuentran en las instalaciones de la organización o subscriptor (un suscriptor es una empresa que contrata los servicios de una empresa de telecomunicaciones) y están conectados a una estación portadora. El suscriptor es propietario de un CPE o lo renta a un proveedor de servicios. Equipo de comunicación de datos (DCE): El DCE está compuesto por los dispositivos que envían los datos por el bucle local (cable telefónico de cobre o fibra óptica que conecta al suscriptor con el proveedor de servicios, también se le conoce como última milla). La función principal del DCE es ayudar a conectar a los suscriptores con el enlace de comunicación del proveedor. Equipo terminal de datos (DTE): Son los dispositivos del cliente que envían los datos de la red o la computadora a la WAN. El DTE se conecta al bucle local por medio del DCE. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 18 Tipos de conexiones WAN Los tipos de conexiones más comunes para WAN son: Equipo local del cliente (CPE) Equipo de comunicación de datos (DCE) Equipo terminal de datos (DTE) Dispositivos WAN Las WAN utilizan diversos dispositivos que junto con las conexiones y los estándares de la capa física se logra la comunicación entre el subscriptor y el proveedor de servicios (Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, 2008). Módem: Equipo que modula una señal analógica para codificarla en información digital y después la demodula la señal para decodificar la información transmitida. Un módem convierte las señales digitales de una computadora en sonidos que se transmiten por la red de telefonía pública. CSU/DSU: las líneas digitales necesitan una unidad de servicio de canal (CSU) y una unidad de servicio de datos (DSU) que comúnmente se encuentran combinadas en un solo dispositivo llamado CSU/DSU. La CSU proporciona la señal digital y asegura la integridad de la conexión por medio de la corrección de errores. La DSU convierte las tramas WAN en tramas que las LAN puede entender y viceversa. SiSiSiSiSiSi SiSiSiSiSiSi Equipo Terminal del Equipo Terminal del Equipo Terminal de Datos (DTE) Equipo de comunicación de Datos (DCE) Bucle local Red de proveedor De Cliente Proveedor de Servicios de telecomunicaciones Switch Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 19 Servidor de acceso: Un servidor de acceso tiene interfaces analógicas y digitales y admite a cientos de usuarios al mismo tiempo. Switch WAN: Estos dispositivos conmutan el tráfico dentro de la red pública de telefonía conmutada (PSTN, Public Switched Telephone Network) para conexiones de conmutación de circuitos, o conexión telefónica analógica. Router: Son dispositivos permiten la conexión de LAN o dispositivos a una WAN, realizando segmentación de los dominios de broadcast, en algunos casos, los routers utilizan un CSU/DSU o un modem para así poder conectarse al punto de presencia (POP) local del proveedor de servicios. Estándares de capa 1 para WAN Los estándares de la capa física de las WAN proporcionan lo necesario para realizar las conexiones físicas de los servicios WAN definiendo los códigos y parámetros eléctricos que los dispositivos usan para comunicarse entre ellos. La elección del estándar depende del método de comunicación del proveedor de servicios. En la tabla siguiente y en la imagen que le sigue más abajo podemos ver qué tipo de conectores y a qué protocolo de capa 1 corresponden para interconectar WAN y la forma correcta en que los DTE/DCE se interconectan. Algunos de los protocolos de capa física de acuerdo a Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, (2008) son: EIA/TIA-232: Este estándar permite velocidades de hasta 64 Kbps utilizando un conector D de 25 pins en distancias cortas. También se le conoce como RS-232 o puerto serial. EIA/TIA-449/530: Este estándar es una versión más rápida del EIA/TIA- 232 permitiendo velocidades de hasta 2 Mbps. Utiliza un conector D de 36 pins. Este estándar también se conoce como RS-422 y RS-423. EIA/TIA-612/613: Este protocolo es una interfaz serial de alta velocidad (HSSI, High-Speed Serial Interface), que permite velocidades de hasta 52 Mbps utilizando en un conector Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 20 D de 60 pins. V.35: Estándar de comunicaciones síncronas, originalmente soportaba velocidades de 48 kbps, pero actualmente soporta velocidades de hasta 2.048 Mbps con un conector rectangular de 34 pins. X.21: Estándar para comunicaciones digitales síncronas. Utiliza un conector D de 15 pins. Protocolos de capa física en WAN (Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, 2008) Los estándares de capa 1 de OSI para las WAN definen que conectores y cables se deben utilizar para interconectar a los DTE y DCE. Además de describir que tipo de velocidad tiene cada uno de estos estándares. La elección correcta del estándar dependerá del método de comunicación elegido por el proveedor de servicios. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 21 1.2.2. Capa de enlace de datos en las WAN Los estándares definidos en la capa de enlace de datos que se utilizan en las WAN enuncian las reglas de cómo se encapsulan los datos para su transmisión, además de definir cuales serán los mecanismos de transferencia de las tramas. Existe una gran variedad de tecnologías que se utilizan como son RDSI, Frame Relay o ATM pero casi todos estos estándares utilizan los mismos elementos básicos de entramado basados en HDLC. Los estándares de la capa de enlace de datos en WAN más comunes de acuerdo a Cisco, Guía del segundo año CCNA 3 y 4, (2008) se enlistan a continuación: HDLC PPP Frame Relay ATM RDSI X.25 En la unidad 2 de este curso, estudiarás los PPP, Frame Relay, e RDSI de manera amplia, respecto a X.25 es un protocolo ya en desuso y por lo que respecta a ATM a pesar de reciente desarrollo no es un estándar muy común. Protocolos de capa 2 de OSI para WAN (Cisco, Guía del Los estándares en la capa de enlace de datos que se utilizan en las WAN más comunes son: HDLC PPP Frame Relay ATM RDSI X.25 DSL Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 22 segundo año CCNA 3 y 4, 2008). Encapsulación en WAN La capa de enlace de datos es la responsable de construir las tramas alrededor de los datos de la capa de red, de forma tal que se apliquen los controles y verificaciones necesarias. Toda WAN utiliza un protocolo de la capa de enlace de datos para encapsular un paquete mientras realiza el recorrido en la WAN. Para lograr una encapsulación correcta, se tiene que utilizar el tipo de encapsulación en cada interfaz serial del router. El protocolo de encapsulación dependerá de la tecnología WAN y del dispositivo utilizado. 1.2.3. Conmutación en las WAN Como se mencionó anteriormente en esta unidad las primeras redes de área amplia fueron del tipo de conmutación de circuitos, las cuales son redes que establecen un canal dedicado antes de que los usuarios establezcan la comunicación. Por ejemplo, cuando un suscriptor hace una llamada telefónica, el número marcado se permite hacer una conmutación a lo largo de la ruta de la llamada, construyendo un circuito continuo entre quien hace la llamada y quien la recibe. Por la forma en que el sistema telefónico establece la conmutación en el canal, se le conoce como una red conmutada por circuito. Al utilizar módems para interconectar a las computadoras y al usar estos la línea telefónica se crea un circuito. La tecnología de RDSI es una opción de conmutación de circuitos que pueden usarse para implementar una WAN empresarial. A diferencia de la conmutación de circuitos, las redes d conmutación de paquetes divide los mensajes en paquetes que se envían a través de una red compartida, la cual no requiere que se establezca un circuito y permitiendo que muchos pares de nodos se conecten por el mismo canal. Para utilizar una red a una red de conmutación de paquetes, se necesita un bucle local a la ubicación más cercana donde el proveedor ofrece el servicio. Casi siempre es una línea dedicada rentada. Algunos ejemplos de redes de conmutación de paquetes son las redes X.25, Frame Relay y ATM. 1.3. Tipos de conexión en las WAN En la actualidad existen diversas opciones para implementar una WAN, cada una de ellas difiere en tecnología, velocidad y costo. El conocer las diversas opciones de conectividad es una parte importante del diseño y evaluación de la red. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 23 La conexión a una WAN pueden realizarse utilizando infraestructura privada o infraestructura pública, un ejemplo sería la implementación de una WAN empresarial sobre Internet. Sin embargo, solo existen dos grandes modelos de conectividad WAN, las redes basadas en enlaces dedicados y las redes que utilizan tecnologías basadas en la conmutación o de tecnología de nube. Por lo tanto podemos dividir las tecnologías en privadas y en públicas, y a su vez en tecnologías de enlace directo o de tecnología de nube. 1.3.1. Opciones de conexiones en las WAN El determinar qué tecnología de conexión WAN se debe de utilizar depende de las prestaciones que se ofrecen y su costo. Por regla general, el ancho de banda en este tipo de conexión es caro y se debe analizar si se desea tener una conexión permanente o si los requerimientos de comunicación no deben de ser constantes y si se puede utilizar un sistema de renta o se debe adquirir la conexión (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). Por otra parte si tenemos grandes requerimientos de un gran ancho de banda (transmisión de vídeo sin comprimir) se deberá optar por una tecnología acorde para este caso como podría ser ATM, o si lo que se desea es tener envió de datos comprimidos se podría utilizar otro modelo de conexión como podría ser XDSL en una red pública o Frame Relay en una red privada. En general, la selección de una tecnología WAN se deberá basar en: • Costos. • Ancho de banda requerido. • Servicios necesarios. Para determinar el costo de un servicio de conectividad WAN existen factores como el tipo de acceso, la distancia al POP, los costos de renta de equipo y de la línea, además de los tiempos de puesta en operación pues regularmente la contratación de un enlace tarde aproximadamente 60 días con la cuestión que la contratación obliga a la firma de contratos de plazo forzoso. De ahí que el decidir si se utiliza una conexión privada o una publica dependerá de cuestiones de diseño de empresa y de los costos financieros que la organización esté dispuesta a pagar, además de otras cuestiones como seguridad y disponibilidad de conexión, (Tanembaum, 2010). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 24 Tipos de enlaces para WAN (Tanembaum, 2010) Existen muchas opciones para implementar una WAN, cada una de ellas difiere en: Tecnología Velocidad Costo Además que seleccionar el tipo de enlace WAN adecuado es parte importante del diseño y evaluación de la red. 1.3.2. Enlaces de tipo nube Los enlaces privados se dividen en dos tipos: los enlaces dedicados y los enlaces conmutados o de nube, estos últimos son enlaces que utilizan las líneas telefónicas y pueden ser de dos tipos como lo clasifica Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, (2008) de la siguiente forma: Enlaces WAN por conmutación de circuitos Enlaces WAN por conmutación de paquetes La tecnología de nube por conmutación de circuitos de la cual ya se habló extensamente en el tema 1.1.1. y de los cuales es pertinente mencionar que existen de dos tipos los digitales y los análogos, los cuales establece dinámicamente una conexión virtual dedicada para voz o datos entre un emisor y un receptor. Antes de que comience la conmutación, es necesario establecer la conexión a través de la red del proveedor de servicios. Un ejemplo de red por conmutación de circuitos es el acceso telefónico analógico (servicios dial up). Las redes por conmutación de circuitos permiten que varias conferencias telefónicas comparten un mismo circuito o ruta sin que se mezclen las conversaciones, para lograr esto la señal es multiplexada mediante el procedimiento TDM multiplexación por división temporal (Time Division Multiplexing) que es responsable de asignar una parte de la conexión a cada conversación en turnos de tiempo iguales. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 25 La red de telefonía pública nacional (PSTN) y los servicios dial up Cuando se necesitan enviar volúmenes bajos de datos y de manera intermitente, la solución es utilizar módems y las líneas telefónicas analógicas. La telefonía tradicional utiliza cables de cobre llamados bucles locales los cuales conectan los teléfonos a la red de telefonía pública nacional (PSTN). Los bucles locales pueden transportar datos por la red telefónica si se utiliza un módem, ya que el módem modula o convierte los datos en una señal analógica en el origen y demodula o reconvierte la señal analógica en datos al llegar al destino. Una de las limitantes de esta tecnología es que la velocidad es de menos de 56 kbps, y que el tiempo de conexión relativamente largo, además de que el tráfico de voz o video no funciona de forma adecuada a estas bajas velocidades, pero las ventajas son la simplicidad, la disponibilidad y el bajo costo de implementación de este tipo de red. Este modelo es ideal para empresas pequeñas, para el intercambio de cifras de ventas, precios, informes de rutina y correo electrónico. Al usar el sistema de conexión por las noches para realizar grandes transferencias de archivos y copias de respaldo de datos se pueden realizar ahorros en los costos del uso de la línea ya que las tarifas se calculan según la distancia, la hora del día y la duración de la llamada. La PSTN para la transmisión de datos (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). La PSTN en conjunto con los modems son las solución cuando no se requiere de un enlace de misión crítica, y es una tecnología de bajo costo y de acceso universal DSL La tecnología DSL es una tecnología de conexión permanente (conmutación de circuitos) que usa la línea telefónica para enviar datos que requieren de un ancho de banda alto y que además ofrece servicios IP a los suscriptores. En esta tecnología se utilizan módems especiales (módem DSL) que convierte una señal Ethernet que proviene del dispositivo del usuario en una señal DSL que se transmite al POP. Las tecnologías DSL actuales Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 26 utilizan técnicas de codificación y modulación para tener velocidades de transmisión de hasta 8.192 Mbps. Red Digital de Servicios Integrados (ISDN, Integrated Services Digital Network) La red digital de servicios integrados (RSDI o ISDN) es un tipo de red por circuitos conmutados pero digital a diferencia de la PSTN que es analógica. Esta tecnología permite que el servicio de la última milla o bucle local transporte señales digitales, permitiendo una mayor capacidad de enlaces. La RDSI convierte las conexiones análogas de la PSTN en señales digitales de basadas en TDM digital permitiendo que más de dos señales se transfieran como canales secundarios dentro de un canal de comunicación y aunque pareciera que las señales se envían de manera simultánea, físicamente son van turnando el canal. La ISDN utiliza canales de 64 kbps, o canales beta (B), para transportar voz o datos y un canal delta (D), de 16 kbps para la configuración de llamadas. Físicamente, ISDN tiene dos tipos de interfaces: Interface BRI e interface PRI. ISD. Tomado de: http://www.cisco.com/en/US/tech/tk652/tk653/technolo gies_tech_note09186a00804794c6.shtml Una característica de este tipo de enlace es la conversión en señales digitales. Sus beneficios sobresalen en el tráfico de video. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 27 Esquema PRI y BR. Tomado de: http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/dial/configuration /guide/dia_isdn_pri_slt_ps6350_TSD_Products_Config uration_Guide_Chapter.html Los dos tipos de interface de una ISDN son Pri y BRi Interfaz de acceso básico (BRI, Basic Rate Interface) La interfaz BR se utiliza en uso doméstico y que permite el uso de dos canales beta y un canal delta. El canal D BRI está desarrollado para control y con frecuencia y no se utiliza su potencial máximo, ya que tiene solo se utiliza para administrar dos canales B. Interfaz de acceso principal (PRI, Primary Rate Interface) La PRI se utiliza en instalaciones más grandes. La PRI y posee 23 canales B y un canal D pero en este caso no es de 16 kbps es de 64 kbps proporcionando una velocidad total de transmisión de hasta 1.544 Mbps. Esto solo aplica en Norteamérica y Japón. En Europa y otras partes del mundo, la PRI tiene 30 canales B y un canal D teniendo una de velocidad de transmisión de 2.048 Mbps. Aunque en muchas partes la ISDN es aun una tecnología, su uso disminuyendo y la demanda de servicios está pasando a otras opciones de conexión a Internet como la conexión DSL y los servicios de banda ancha. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 28 Tecnología de nube por conmutación de paquetes Las tecnologías de enlaces por conmutación de paquetes pueden ser X.25, ATM o Frame Relay. A continuación se hace una breve descripción de X.25 y ATM, mientras que el tema de Frame Relay será revisado en la Unidad 2 de este curso. X.25 De este estándar se hablo ya en el tema 1.1.1, sin embargo reforzaremos un poco el tema de X.25 mencionando que trabaja con los denominados circuitos virtuales, que es aquel canal de transmisión que es visto por el usuario como si fuera un circuito físico dedicado exclusivamente para la computadora que está utilizando, pero en realidad ese circuito físico dedicado es compartido por muchos usuarios, gracias a que los paquetes son multiplexados o separados dentro de un mismo canal. Este servicio es tan bueno que los usuarios no se dan cuenta de que el canal está siendo compartido. Para identificar las conexiones en la red X.25 los equipos que se conectan son asignados a un canal lógico pudiéndose crear hasta 4095 canales lógicos o sesiones de usuario a un mismo canal físico (Huidobro, 2006). Modelo de Transferencia Asíncrono (ATM) El modo de transferencia asíncrona (ATM, Asynchronous Transfer Mode) tiene la capacidad de transferir voz, video y datos en redes privadas y públicas. Su arquitectura se basa en celdas y no en tramas, las cuales tienen siempre una longitud fija de 53 bytes y tiene un encabezado de 5 bytes seguido de 48 bytes de contenido. ATM implementa celdas pequeñas de longitud fija para la transmitir voz y video porque este tráfico no tolera demoras, esta es una ventaja del diseño escalable de ATM pues permite velocidades de enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622 Mbps) y superiores. No cofundas el nombre de esta tecnología con las siglas en ingles de los cajeros automáticos (ATM, Automatic Teller Machine). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 29 Tecnología ATM (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). La tecnología de ATM permite tener velocidades muy altas que van de 1.5 o 2 Mbps hasta 622 Mbps. Sin embargo es una tecnología muy cara lo que ha provocado que no tenga difusión. Realiza la siguiente actividad: Actividad 2. Tipos de enlaces WAN El propósito de esta actividad es que identifiques las diferentes características de cada tipo de enlace que existen en las WAN. 1. Lee las instrucciones detenidamente. 2. En un documento realiza un mapa conceptual en algún software de tu elección donde se muestren los diversos tipos de enlaces de datos que existen para las WAN y sus características asociadas como son: Ancho de banda Uso y/o aplicación Si está vigente o es obsoleto 3. Guarda tu actividad en un archivo llamado KORE_U1_A2_XXYZ. 4. Sube tu archivo a la sección Tareas para recibir retroalimentación de tu Facilitador(a), en caso de solicitártelo vuélvelo a enviar. *Revisa los criterios de evaluación para la actividad. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 30 1.3.3. Enlaces de tipo directo Cuando se requiere de una red con conexiones permanentes, se utilizan líneas punto a punto con diversas capacidades que solamente se ven limitadas por el tipo de instalación física que requieren y los costos de la renta del servicio. Un enlace punto a punto ofrece rutas de comunicación WAN preestablecidas desde las instalaciones de la organización hasta la red del proveedor de servicios. Estas redes se alquilan por lo general a una empresa de telecomunicaciones y se denominan también enlaces dedicados. Las líneas dedicadas tienen diferentes capacidades y su precio depende del ancho de banda requerido y de la distancia entre los dos puntos conectados, de manera que los enlaces punto a punto son más caros que los servicios compartidos como Frame Relay. El costo de esta tecnología es considerable cuando se necesita para conectar varios sitios separados por distancias mayores. Sin embargo, en los en laces dedicados, a veces sus beneficios superan los costos, ya que su capacidad elimina la latencia o las fluctuaciones de fase entre los extremos y esto es vital algunas aplicaciones, como es el caso de VoIP o video sobre IP. Tecnologías WAN de enlace diracto (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 31 Enlaces dedicados conmutadas Estos enlaces o líneas dedicadas son conexiones vía la PSTN pero que usan líneas digitales dedicadas y que son usadas para transmitir voz y datos exclusivamente entre dos puntos, redes o nodos. En la actualidad, estas las líneas digitales trabajan sobre cableado de cobre pero utilizando equipos especiales para transportar datos a altas velocidades. Existen 2 tecnologías para este tipo de enlaces, y son el servicio 56K y el 64K o DS0. Servicio 56K y el servicio DS0 Este es un servicio digital de datos que se transmite a 56 Kbps, al ser digital no necesita del uso de MODEMS pero utiliza un DSU/CSU para tener una interface de conexión entre el router y el proveedor de servicios. El servicio 56K se utiliza como respaldo para los servicios de datos a altas velocidades y para la transferencia de fax. (Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide, 2008) Este servicio fue muy utilizado en los Estados Unidos, pero que nunca llego a estar disponible en México. El servicio de líneas dedicadas digitales de 56k al no permitir el envió de datos y la transmisión de voz de manera simultánea evolucionó a un nuevo servicio que permitiera multiplexar en un solo medio voz y datos, el resultado fue servicio digital 64k mejor conocido como DS0. Los enlaces DS0 se crearon primeramente para poder enviar voz digital sobre cables de cobre con una velocidad de transferencia, este tipo de enlace, sin embargo al aplicar multiplexamiento se logró enviar 4 canales de voz a 2.4kbps y un canal de datos a 56kbps, esta tecnología dio las bases para los servicios digitales basados en fibra (Huidobro, 2006). Servicios digitales Las líneas digitales dedicadas frecuentemente son usadas para transportar voz, datos y video y pueden llegar a tener una tasa de transmisión de hasta 45 Mbps. Los enlaces más comunes son los E1 y los T1. Enlaces T1 T1 provee transmisiones de datos a velocidades de 1.544 Mbps y pueden llevar tanto voz como datos. Un T1 está dividido en 24 canales de 64 Kbps cada uno. Esto es debido a que cada circuito de voz requiere de 64 Kbps de ancho de banda, así cuando los T1 son divididos en canales de 64 Kbps, voz y datos pueden ser llevados sobre el mismo servicio T1. Este servicio solo es usado en Estados Unidos y Japón, (Martínez, 2007). Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 32 En otras palabras los enlaces T1 son enlaces de fibra óptica con una interfaz PRI de 23 canales B y un canal D de 64 kbps. Existen variantes del T1, que son el T2 que es el equivalente a dos T1 o a dos interfaces PRI con 46 canales B y un canal D de 128 kbps. Y los T3 que equivalen a 3 T1. Enlaces E1 E1 pose casi las mismas características que un T1 excepto que este tipo de servicio tiene más capacidad. Un E1 tiene 2.044 Mbps dividido en 30 canales de 64 Kbps. El E1 es servicio estándar reconocido por la ITU-T usado en todo el mundo excepto Estados Unidos y Japón, (Martínez, 2007). Los E1 poseen una interfaz PRI con 30 canales B y un canal D. Existen las variantes E2, que tienen el doble de ancho de banda que un E1 y los E3 que poseen el triple de capacidad que un E1. Enlace E1 (Huidobro, 2006) Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 33 Realiza la siguiente actividad: Actividad 3. Costos de enlaces WAN en México En esta ocasión y de acuerdo a los temas estudiados: 1. Ingresa al foro de la actividad, participa sobre el tema de acuerdo a la pregunta que inicie tu Facilitador(a), para que así puedas realizar tus aportaciones. 2. En lo posible participa en cada una de las preguntas que haga el Facilitador(a) y participa retroalimentando a mínimo dos de tus compañeros(as). 3. Anota lo que consideres importante de cada tecnología. 4. Espera el cierre de los aportes con la conclusión de tu Facilitador(a). *Revisa los criterios de evaluación de la actividad. Autoevaluación En los temas expuestos en esta primer unidad, has estudiado de manera general una introducción a las redes de área amplia. Mismos que han aportado los elementos esenciales para tu aprendizaje y así asegurar el análisis de éstos desde tu autoaprendizaje. 1. Ingresa en el aula y selecciona la autoevaluación de la Unidad 1. 2. Lee cuidadosamente las instrucciones para que respondas adecuadamente. 3. Verifica tus respuestas y en los casos necesarios repasa los temas que necesites fortalecer. El estudio de estos temas te permitirá dominar y acercarte de manera más fácil a los temas de ésta y otras asignaturas, además de enriquecer aspectos que complementarán tu formación profesional. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 34 Evidencia de aprendizaje. Funcionamiento de las WAN en las capas 1 y 2 de OSI Esta actividad realizarás un diagrama de procesos que describa cómo los conceptos de una WAN aplican en las capas 1 y 2 de OSI y en los distintos tipos de enlaces. Para comenzar considera las indicaciones adicionales de tu Facilitador(a). 1. Lee detenidamente las siguientes instrucciones. 2. Utilizando cualquier software de diagramación plasma un diagrama de procesos donde vayas indicando paso a paso como se realiza la comunicación entre las capas 1 y 2 de OSI, presentando qué estándar se utiliza en cada tecnología de la capa 1, cómo se genera la trama y de qué tipo es la trama, así como en qué tipo de enlace se utiliza. 3. Guarda tu trabajo con el nombre: EA_U1_XXYZ. Recuerda que debe de ir comprimido en formato. ZIP.. 4. Envía tu actividad al portafolio de evidencias y aguarda la retroalimentación de tu Facilitador(a), atiende sus comentarios y de solicitarlo envía una segunda versión de tu evidencia. Revisa los criterios de evaluación para esta Evidencia. Autorreflexión Al terminar la Evidencia de aprendizaje es muy importante hacer tu Autorreflexión. Para ello, Ingresa al foro de Preguntas de Autorreflexión y a partir de las preguntas presentadas por tu Facilitador(a), realiza tu ejercicio y súbelo en la sección Autorreflexiones. *Recuerda que el envío de las Autorreflexiones se debe hacer hasta el final de las tres unidades. Cierre de la unidad Las redes de área amplia o WAN son redes que interconectan equipos de cómputo, LAN, o incluso CAN que se encuentran físicamente a distancias muy largas unas de otras. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 35 Este tipo de redes utilizaron en sus inicios las redes de telefonía para interconectar a los equipos o redes por medio de llamadas gracias a los denominados modems, que permiten convertir las señales digitales de los equipos de cómputo en señales de audio análogas para que estas viajen por la red telefónica y puedan llegar a su destino. Para al final otro modem las convierta de nuevo en señales digitales y así puedan ser interpretadas por los equipos de cómputo. A este tipo de redes se les denomina redes de conmutación de circuitos. Posteriormente las conexiones evolucionaron de forma tal que ya no existía la necesidad de hacer una llamada pues la aparición de las redes X.25 permitió el enlace de diversos dispositivos en una red y enviar mensajes comprimidos de manera más efectiva, a este tipo de red se le denomina red de conmutación de paquetes. En los década de los ochentas apareció una nueva tecnología que permitía enlazar de manera directa dos puntos o nodos de una red, con velocidades amplias y sin compartir el ancho de banda, a este tipo de enlaces se le conocen como enlaces dedicados o punto a punto. Tanto los enlaces punto a punto como las redes conmutadas tienen costos de utilización altos y dependen directamente de que las empresas de telecomunicaciones provean la infraestructura para que las organizaciones se interconecten, razón por lo cual a esas redes se les denomina redes WAN privadas. En comparación a las redes WAN privadas existe la opción de interconectar equipos a distancia por medio de la infraestructura de Internet, lo que permite poder hacer uso de tecnologías como el DSL, Internet por cable o las redes de banda ancha móvil (BAN), las cuales tienen costos más accesibles, a este tipo de enlaces se les denomina redes WAN públicas. Todas las redes sean públicas o privadas, utilizan equipos especiales que han sido normados por organismos como la IEEE o CCITT, y que trabajan en la capa 1 de OSI, que permiten codificar o decodificar tramas que son creadas de acuerdo al estándar que utiliza la red y que actúa en la capa 2 de OSI, estos estándares pueden ser X.25, HDLC, Frame Relay, ATM, DSL o ISDN. En la actualidad las redes de conmutación de circuitos ya no se utilizan para el envió de datos, por lo que sus tecnologías asociadas son obsoletas. Las redes de conmutación de paquetes se utilizan pero solo con tecnologías como Frame Relay o ATM, por lo que respecta a los enlaces dedicados, las tecnologías utilizadas en la actualidad son los enlaces E1, E3, T1 y T3, y lo que más en boga y uso está, son las redes públicas basadas en Internet y sus tecnologías como lo son el DSL, Internet por cable y las BAM. Optimización de redes Unidad 1. Redes de área amplia (WAN) Ciencias Exactas Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Telemática 36 En la próxima unidad se detallara sobre las tecnologías Frame Relay y las RDSI, así como los enlaces punto a punto y el protocolo punto a punto (PPP), ya que estas son las formas de conexión más comunes de las WAN en la actualidad. Para saber más… Te invito a visitar el sitio que está en el enlace al final del párrafo, donde podrás consultar más sobre lo tratado en este tema pero enfocado a México, lo cual será de mucha utilidad por que no todas las tecnologías han sido utilizadas en nuestro país: http://www.eveliux.com/mx/servicios-de-telecomunicaciones.php Otro sitio de interés para que profundices en los temas del modelo jerárquico de red y temas relacionados son tratados a detalle en el enlace siguiente: http://www.cisco.com/en/US/hmpgs/index.html Fuentes de consulta Bibliografía básica Baker K.; Morris, S. (2012). CCNA Security 640-554 Official Cert Guide. 1ª Edición. Estados Unidos: Cisco Press. ISBN 978-1587204463 Cisco (2008). Accessing the WAN, CCNA Exploration Companion Guide. 1ª Edición. Estados Unidos: Cisco Press. ISBN 978-1587133497 Cisco (2008). Guía del segundo año CCNA 3 y 4. 3ª Edición. España: CISCO Press. ISBN 978-8420540801 Bibliografía complementaria Martínez, E. (2007). Servicios de Telecomunicaciones. Consultado 18 de abril 20123 en: http://www.eveliux.com/mx/servicios-de-telecomunicaciones.php. Huidobro, J. (2006). Redes y Servicios de Telecomunicaciones. 4ª. Edición. Madrid, Parainfo. Stallings, W. (2009). Network Security Essentials. 4ª Edición. Estados Unidos: Prentice Hall. Santos, O. (2007). End-to-End Network Security: Defense-in-Depth. 1ª Edición. Estados Unidos: Cisco Press. Tanembaum, A. (2010). Redes de Computadoras. 5ª Edición. México: Prentice Hall.