Opciones de diseño de red cableada del campus
La LAN es la infraestructura de red que proporciona acceso a los servicios y recursos de comunicación de red para usuarios finales y dispositivos distribuidos en un solo piso o edificio. Se crea una red de campus interconectando un grupo de LAN que se distribuyen en un área geográfica pequeña. Los conceptos de diseño de red del campus son redes pequeñas inclusivas que utilizan un solo conmutador LAN, hasta redes muy grandes con miles de conexiones.
La LAN cableada del campus permite las comunicaciones entre dispositivos en un edificio o grupo de edificios, así como la interconexión a la WAN y al perímetro de Internet en el núcleo de la red.
Modelo De Diseño Jerárquico
La LAN cableada del campus utiliza un modelo de diseño jerárquico para dividir el diseño en grupos o capas modulares. La división del diseño en capas permite que cada capa implemente funciones específicas, lo que simplifica el diseño de la red y por lo tanto, el despliegue y la gestión de la red.
La modularidad en el diseño de la red le permite crear elementos de diseño que se pueden replicar en toda la red. La replicación proporciona una manera fácil de escalar la red, así como un método de implementación consistente.
En arquitecturas de red planas o malladas, los cambios tienden a afectar a una gran cantidad de sistemas. El diseño jerárquico ayuda a limitar los cambios operativos a un subconjunto de la red, lo que facilita su gestión y mejora la resiliencia. La estructura modular de la red en elementos pequeños y fáciles de entender también facilita la resiliencia mediante un mejor aislamiento de fallas.
Un diseño de LAN jerárquico incluye las siguientes tres capas:
01
02
03
Capa de acceso
Capa de distribución
Capa central
Proporciona a los usuarios y puntos finales acceso directo a la red
Agrega capas de acceso y proporciona conectividad a los servicios
Proporciona conectividad entre capas de distribución para entornos LAN grandes
Figura 1. Diseño jerárquico de LAN
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Cada capa (acceso, distribución y núcleo) proporciona diferentes funciones y capacidades a la red. Según las características del sitio de implementación, es posible que necesite una, dos o las tres capas. Por ejemplo, un sitio que ocupa un solo edificio puede que solo requiera las capas de acceso y distribución, mientras que un campus de varios edificios probablemente requiera las tres capas.
Independientemente de cuántas capas se implementen en una ubicación, la modularidad de este diseño garantiza que cada capa proporcionará los mismos servicios y, en esta arquitectura, utilizará los mismos métodos de diseño
Capa De Acceso
La capa de acceso es donde los dispositivos controlados por el usuario, los dispositivos accesibles por el usuario y otros dispositivos de punto final están conectados a la red. La capa de acceso proporciona conectividad por cable e inalámbrica y contiene características y servicios que garantizan la seguridad y la resistencia de toda la red.
Figura 3. Conectividad de la capa de acceso
• Conectividad de dispositivo: la capa de acceso proporciona conectividad de dispositivo de gran ancho de banda. Para ayudar a que la red sea una parte transparente del trabajo diario del usuario final, la capa de acceso debe admitir ráfagas de tráfico de gran ancho de banda cuando los usuarios realizan tareas de rutina, como enviar correos electrónicos grandes o abrir un archivo desde una web interna. página. Debido a que muchos tipos de dispositivos de usuario final se conectan en la capa de acceso (computadoras personales, teléfonos IP, puntos de acceso inalámbricos y cámaras de videovigilancia IP), la capa de acceso puede admitir muchas redes lógicas, lo que brinda beneficios para el rendimiento, la administración y la seguridad.
• Servicios de resistencia y seguridad : el diseño de la capa de acceso debe garantizar que la red esté disponible para todos los usuarios que la necesiten, siempre que la necesiten. Como punto de conexión entre la red y los dispositivos cliente, la capa de acceso debe ayudar a proteger la red de errores humanos y ataques maliciosos. Esta protección incluye garantizar que los usuarios solo tengan acceso a los servicios autorizados, evitar que los dispositivos del usuario final asuman el papel de otros dispositivos en la red y, cuando sea posible, verificar que cada dispositivo del usuario final esté autorizado en la red.
Plataformas de capa de acceso
Las opciones preferidas para la LAN cableada del campus incluyen los siguientes conmutadores Cisco como plataformas de capa de acceso:
Switches Cisco Catalyst de la serie 3850
Switches Cisco Catalyst de la serie 3650
Switches Cisco Catalyst de la serie 2960 y 2960-XR
Capa De Distribución
La capa de distribución admite muchos servicios importantes. En una red donde la conectividad necesita atravesar la LAN de un extremo a otro, ya sea entre diferentes dispositivos de la capa de acceso o desde un dispositivo de la capa de acceso a la WAN, la capa de distribución facilita esta conectividad.
Escalabilidad: en cualquier sitio con más de dos o tres dispositivos de capa de acceso, no es práctico interconectar todos los conmutadores de acceso. La capa de distribución sirve como punto de agregación para múltiples conmutadores de capa de acceso. La capa de distribución puede reducir los costos operativos al hacer que la red sea más eficiente, al requerir menos memoria, al crear dominios de fallas que compartimenten fallas o cambios en la red, y al procesar recursos para dispositivos en otras partes de la red. La capa de distribución también aumenta la disponibilidad de la red al contener fallas en dominios más pequeños.
Reducir la complejidad y aumentar la resiliencia: la LAN cableada del campus tiene la opción de utilizar una capa de distribución simplificada, en la que un nodo de la capa de distribución consta de una única entidad lógica que se puede implementar mediante un par de conmutadores físicamente separados que operan como un dispositivo o una pila física de conmutadores que funcionan como un solo dispositivo. La resistencia la proporcionan componentes físicamente redundantes como fuentes de alimentación, supervisores y módulos, así como la conmutación con estado a planos de control lógicos redundantes.
Este enfoque reduce la complejidad de configurar y operar la capa de distribución porque se requieren menos protocolos. Se necesita poco o ningún ajuste para proporcionar una convergencia de casi un segundo o subsegundo alrededor de fallas o interrupciones.
Diseño de dos niveles
La capa de distribución proporciona conectividad a servicios basados en red, a la WAN y al perímetro de Internet. Los servicios basados en red pueden incluir, entre otros, servicios de aplicaciones de área amplia (WAAS) y controladores WLAN. Dependiendo del tamaño de la LAN, estos servicios y la interconexión a la WAN y al borde de Internet pueden residir en un conmutador de la capa de distribución que también agrega la conectividad de la capa de acceso a la LAN. Esto también se conoce como diseño de núcleo colapsado porque la distribución sirve como la capa de agregación de Capa 3 para todos los dispositivos.
Figura 4. Diseño de dos niveles: capa de distribución que funciona como un núcleo colapsado
Diseño de tres niveles
La capa de distribución proporciona conectividad a servicios basados en red, a la WAN y al perímetro de Internet. Los servicios basados en red pueden incluir, entre otros, servicios de aplicaciones de área amplia (WAAS) y controladores WLAN. Dependiendo del tamaño de la LAN, estos servicios y la interconexión a la WAN y al borde de Internet pueden residir en un conmutador de la capa de distribución que también agrega la conectividad de la capa de acceso a la LAN. Esto también se conoce como diseño de núcleo colapsado porque la distribución sirve como la capa de agregación de Capa 3 para todos los dispositivos.
Figura 4. Diseño de dos niveles: capa de distribución que funciona como un núcleo colapsado
