Universidad Bicentenaria de Aragua
Interconexión deredes
Autor: Manuel Márquez
Índice
Introducción
I know that I can go to the farthest corners of the earth and discover nothing, just as I can step into a familiar street and witness new sights.
I travel first with my mind, and only second with my body.
Diseñodeinterconexionesde redesLANaniveleléctrico, funcionalymecánico
Enredesdedicadas
Diseñoeléctrico:
Selección adecuada de cables y conectores: Es crucial usar cables y conectores que cumplan con los estándares y especificaciones técnicas de la red LAN, como Ethernet, Cat5e, Cat6, etc. Esto asegura una transmisión de datos eficiente y confiable.
Disposición y canalización de los cables: La disposición y canalización de los cables deben seguir un diseño ordenado y organizado para evitar interferencias, cruces innecesarios y facilitar el mantenimiento. Esto puede implicar el uso de canaletas, bandejas portacables, o sistemas de cableado estructurado.
Aterrizaje y puesta a tierra: Asegurar una adecuada puesta a tierra de los equipos y componentes de la red es fundamental para protegerlos de descargas eléctricas y ruido eléctrico.
Diseñofuncional:
Topología de red: Definir la topología de red más apropiada (estrella, bus, anillo, etc.) en función de los requerimientos de la red, como cantidad de dispositivos, distancias, velocidad de transmisión, etc.
Selección de equipos: Elegir los equipos de interconexión adecuados (switches, routers, firewalls, etc.) que cumplan con las necesidades de rendimiento, capacidad y funcionalidad de la red.
Distribución y ubicación de los equipos: Determinar la ubicación óptima de los equipos en función de la accesibilidad, redundancia, facilidad de administración y mantenimiento.
Diseñomecánico:
Montaje y sujeción de equipos: Definir los métodos de montaje y sujeción de los equipos de red, ya sea en rack, pared o piso, utilizando soportes, rieles o gabinetes adecuados.
Espacio y ventilación: Asegurar que los equipos cuenten con el espacio y ventilación necesarios para un funcionamiento adecuado y evitar sobrecalentamiento.
Accesibilidad y seguridad física: Garantizar que el diseño permita un fácil acceso a los equipos y componentes de la red, al mismo tiempo que se implementen medidas de seguridad física para proteger los equipos.
Enredesconmutadasdealtavelocidad
Diseñoeléctrico:
Selección de cables de alta velocidad: En redes conmutadas de alta velocidad, se deben utilizar cables que soporten altas tasas de transferencia, como cables de cobre Cat6a o fibra óptica. Esto es crucial para evitar cuellos de botella y asegurar un desempeño óptimo. Manejo de interferencias electromagnéticas (EMI): Se debe prestar especial atención al tendido de los cables y al apantallamiento necesario para evitar interferencias electromagnéticas que puedan afectar la calidad de la señal.
Alimentación eléctrica robusta: Los equipos de red deben contar con una alimentación eléctrica limpia y estable, con respaldo de UPS y sistemas de alimentación redundantes en caso de fallas.
Diseñofuncional:
Arquitectura de conmutación de alta velocidad: Seleccionar switches de capa 2 y 3 con capacidades de conmutación y enrutamiento de alto rendimiento, optimizados para redes de alta velocidad.
Configuración de puertos y VLANs: Organizar y configurar adecuadamente los puertos de los switches, así como el uso de VLANs para segmentar el tráfico y mejorar el rendimiento. Protocolos de enlaces de alta velocidad: Utilizar protocolos y tecnologías como Ethernet 10/100/1000/10G, 802.3ad (LACP), 802.1Q (trunking) y 802.1p (QoS) para optimizar el rendimiento y la capacidad de la red.
Diseñomecánico:
Montaje en racks y enfriamiento: Los equipos de red deben estar montados en racks o gabinetes que permitan un flujo de aire adecuado para evitar el sobrecalentamiento.
Administración y monitoreo: Considerar la instalación de sistemas de administración y monitoreo de la red, como paneles de control y servidores de gestión, para facilitar la supervisión y el mantenimiento.
Redundancia y tolerancia a fallos: Implementar diseños redundantes, como switches y enlaces de respaldo, para garantizar la continuidad del servicio en caso de fallas.
Diseñodeinterconexionesde redesMANaniveleléctrico, funcionalymecánico
Enredesdedicadas
Diseñoeléctrico:
Selección de cables y fibra óptica: En redes MAN dedicadas, se utilizan principalmente cables de fibra óptica monomodo o multimodo de alta capacidad para cubrir las largas distancias. La elección del tipo de fibra dependerá de los requerimientos de ancho de banda y alcance de la red.
Sistemas de alimentación redundantes: Dado que las redes MAN suelen abarcar grandes áreas, es crucial contar con sistemas de alimentación eléctrica redundantes y respaldos de energía (UPS, plantas de emergencia) para garantizar la continuidad del servicio.
Protección contra descargas eléctricas: Se deben implementar medidas de protección contra descargas eléctricas y sobretensiones, como sistemas de puesta a tierra y pararrayos, para salvaguardar los equipos de red.
Diseñofuncional:
Topología de red: En redes MAN dedicadas, la topología predominante suele ser en anillo o en estrella extendida, lo que permite redundancia y tolerancia a fallos.
Equipos de interconexión avanzados: Se utilizan routers, switches de capa 3 y 4, y equipos de enrutamiento y conmutación de altas prestaciones capaces de manejar el tráfico a nivel metropolitano.
Protocolos de enrutamiento y conmutación:
Protocolos como OSPF, BGP, MPLS y Q-in-Q son ampliamente utilizados para optimizar el enrutamiento y la segmentación del tráfico en redes MAN.
Diseñomecánico:
Montaje en racks y centros de datos: Los equipos de red MAN se instalan principalmente en racks y centros de datos distribuidos estratégicamente en la ciudad, con sistemas de enfriamiento y respaldo de energía adecuados.
Tolerancia a condiciones ambientales: Dado que las redes MAN cubren grandes áreas, los equipos deben ser capaces de soportar condiciones ambientales diversas.
Administración y monitoreo centralizado: Se implementan sistemas de gestión y monitoreo centralizados, con consolas de administración y herramientas de supervisión del desempeño de la red a escala metropolitana.
Enredesconmutadasdealtavelocidad
Diseñoeléctrico:
Cableado de fibra óptica: En redes MAN conmutadas de alta velocidad, se utilizan principalmente cables de fibra óptica monomodo de alto rendimiento y baja atenuación, capaces de soportar las altas tasas de transferencia. Alimentación eléctrica redundante: Se implementan sistemas de alimentación redundantes, como fuentes de alimentación redundantes, generadores de respaldo y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), para garantizar la continuidad del servicio ante cortes eléctricos.
Aterrizaje y protección contra transitorios: Se diseña un sistema de aterrizaje y protección contra sobretensiones y descargas eléctricas para salvaguardar los equipos de red.
Diseñofuncional:
Topología en anillo o malla: La topología predominante en redes MAN conmutadas de alta velocidad es en anillo o en malla, lo que permite la redundancia de los enlaces y la conmutación rápida en caso de fallas. Equipos de conmutación de capa 2 y 3: Se utilizan switches de alto rendimiento y enrutadores de capa 3 con funciones avanzadas de QoS, VLAN, enrutamiento y conmutación de paquetes a alta velocidad.
Diseñomecánico:
Montaje en racks y centros de datos: Los equipos de red se instalan en racks y centros de datos redundantes, con sistemas de enfriamiento y respaldo eléctrico adecuados para soportar la alta densidad de equipos.
Tolerancia a condiciones ambientales: Los equipos deben ser capaces de funcionar en condiciones ambientales adversas, como variaciones de temperatura, humedad y exposición a fenómenos naturales.
Administración y monitoreo centralizado: Se implementan sistemas de gestión y monitoreo centralizados, con herramientas de supervisión del desempeño y la calidad de servicio de la red MAN.
Enredesdedicadas
Diseñoeléctrico:
Cableado de fibra óptica: En redes WAN dedicadas se utilizan principalmente cables de fibra óptica monomodo de alta capacidad y baja atenuación, capaces de soportar las altas tasas de transferencia de datos.
Redundancia en la alimentación: Se implementan sistemas de alimentación redundantes, como múltiples fuentes de energía, generadores de respaldo y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), para garantizar la continuidad del servicio ante cortes eléctricos. Protección contra sobretensiones: Se diseña un sistema de aterrizaje y protección contra sobretensiones y descargas eléctricas para salvaguardar los equipos de red.
Diseñofuncional:
Topología en malla o anillo: La topología predominante en redes WAN dedicadas es en malla o en anillo, lo que permite la redundancia de los enlaces y la conmutación rápida en caso de fallas.
Equipos de enrutamiento de alto rendimiento: Se utilizan enrutadores de alto rendimiento con capacidades de enrutamiento y conmutación avanzadas, soporte de QoS, control de tráfico y gestión de ancho de banda.
Protocolos de enrutamiento: Protocolos como MPLS, BGP, OSPF y ISIS se emplean para optimizar el enrutamiento, la segmentación y la administración del tráfico en la red WAN.
Diseñomecánico:
Montaje en centros de datos: Los equipos de red se instalan en centros de datos redundantes, con sistemas de enfriamiento y respaldo eléctrico adecuados para soportar la alta densidad de equipos.
Tolerancia a condiciones ambientales: Los equipos deben ser capaces de funcionar en condiciones ambientales adversas.
Administración y monitoreo centralizado: Se implementan sistemas de gestión y monitoreo centralizados, con herramientas de supervisión del desempeño y la calidad de servicio de la red WAN.
Enredesconmutadasdealtavelocidad
Diseñoeléctrico:
Cableado de fibra óptica: En redes WAN conmutadas de alta velocidad, se utilizan cables de fibra óptica monomodo de alta capacidad y baja atenuación, capaces de soportar las altas tasas de transferencia de datos. Redundancia en la alimentación: Se implementan sistemas de alimentación redundantes, como múltiples fuentes de energía, generadores de respaldo y sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), para garantizar la continuidad del servicio ante cortes eléctricos. Protección contra sobretensiones: Se diseña un sistema de aterrizaje y protección contra sobretensiones y descargas eléctricas para salvaguardar los equipos de red.
Diseñofuncional:
Topología en malla o estrella: La topología predominante en redes WAN conmutadas de alta velocidad es en malla o en estrella, lo que permite la redundancia de los enlaces y la conmutación rápida en caso de fallas. Equipos de conmutación de capa 2 y 3: Se utilizan switches de alto rendimiento y enrutadores de capa 3 con funciones avanzadas de QoS, VLAN, enrutamiento y conmutación de paquetes a alta velocidad.
Diseñomecánico:
Montaje en centros de datos: Los equipos de red se instalan en centros de datos redundantes, con sistemas de enfriamiento y respaldo eléctrico adecuados para soportar la alta densidad de equipos.
Tolerancia a condiciones ambientales: Los equipos deben ser capaces de funcionar en condiciones ambientales adversas, como variaciones de temperatura, humedad y exposición a fenómenos naturales.
Administración y monitoreo centralizado: Se implementan sistemas de gestión y monitoreo centralizados, con herramientas de supervisión del desempeño y la calidad de servicio de la red WAN.
Conclusión
El diseño de interconexiones de redes LAN, MAN y WAN requiere un enfoque integral que considere los aspectos eléctricos, funcionales y mecánicos para garantizar la confiabilidad, el rendimiento y la escalabilidad de la infraestructura de red.
A nivel eléctrico, las redes LAN suelen utilizar cables Ethernet y sistemas de alimentación locales, mientras que las redes MAN y WAN se basan principalmente en fibra óptica y sistemas de alimentación redundantes. Esto asegura la integridad y la disponibilidad continua del servicio en cada tipo de red.
En el ámbito funcional, las redes LAN tienden a utilizar topologías en bus, estrella o híbridas, con equipos de conmutación de capa 2. Las redes MAN, con su alcance metropolitano, a menudo adoptan topologías en anillo o estrella, utilizando equipos de conmutación de capa 2 y 3. Por su parte, las redes WAN se caracterizan por topologías en malla o estrella, aprovechando equipos de enrutamiento y conmutación de alto rendimiento, así como protocolos de red avanzados.
A nivel mecánico, las redes LAN se instalan en entornos locales, con requisitos de espacio y condiciones ambientales más limitados. Las redes MAN y WAN, en cambio, se implementan en centros de datos redundantes, con sistemas de enfriamiento y respaldo eléctrico adecuados para soportar una alta densidad de equipos. Además, todos los tipos de redes deben considerar la tolerancia a condiciones ambientales y la implementación de sistemas de administración y monitoreo centralizados.