PDF de programación - Cisco Networking Academy 3

Capítulo 1: Introducción a escalamiento de redes


1.0.1.1 Introducción

A medida que una empresa crece, también aumentan sus requisitos de red. Las empresas
dependen de la infraestructura de red para proporcionar servicios esenciales. Las
interrupciones de la red pueden provocar pérdidas de ganancias y de clientes. Los diseñadores
de redes deben diseñar y armar una red empresarial que sea escalable y de alta disponibilidad.

En este capítulo, se presentan estrategias que se pueden utilizar para diseñar
sistemáticamente una red de alta funcionalidad, como el modelo de diseño de red jerárquico y
la arquitectura empresarial de Cisco, y las selecciones adecuadas de dispositivos. Los objetivos
del diseño de red son limitar el número de dispositivos que se ven afectados por la falla de un
solo dispositivo de red, proporcionar un plan y un camino de crecimiento y crear una red
confiable.

Capítulo 1: Introducción a escalamiento de redes


1.0.1.2 Actividad de clase: Red por diseño

Red por diseño

Su empleador está por abrir una nueva sucursal.

A usted lo reubicaron en la sucursal como administrador de red, donde se encargará de diseñar
y mantener la red de la nueva sucursal.

Los administradores de red en las otras sucursales utilizaron el modelo jerárquico de tres capas
de Cisco para diseñar sus redes. Decide utilizar el mismo enfoque.

A fin de tener una idea de lo que puede aportar el uso del modelo jerárquico para mejorar el
proceso de diseño, investiga el tema.

Actividad de clase: Red por diseño

Ca

pítulo 1: Introducción a escalamiento de redes


1.1.1.1 La necesidad de escalar la red

Las empresas recurren cada vez más a su infraestructura de red para proporcionar servicios de
misión crítica. A medida que las empresas crecen y evolucionan, contratan más empleados,
abren sucursales y se expanden a los mercados globales. Estos cambios afectan directamente
los requisitos de la red. Un entorno comercial de gran tamaño que cuenta con muchos
usuarios, ubicaciones y sistemas se conoce como “empresa”. La red que se utiliza para
respaldar las actividades comerciales de la empresa se denomina red empresarial.

Haga clic en el botón Reproducir de la ilustración para ver una animación de cómo una red
pequeña se convierte en una red empresarial.

Una red empresarial debe admitir el intercambio de diversos tipos de tráfico de red, entre ellos
archivos de datos, correo electrónico, telefonía IP y aplicaciones de video para varias unidades
empresariales. Todas las redes empresariales deben cumplir los siguientes requisitos:

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Admitir aplicaciones fundamentales.

Admitir el tráfico de redes convergentes.

Admitir las diversas necesidades comerciales.

Proporcionar un control administrativo centralizado.

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1.1.1.2 Dispositivos comerciales para

empresas

Los usuarios esperan que las redes empresariales, como la que se muestra en la ilustración,
estén activas el 99,999% del tiempo. Las interrupciones que se producen en las redes
empresariales impiden que las empresas lleven a cabo sus actividades normales, lo que puede
provocar pérdidas de ganancias, de clientes, de datos y de oportunidades.

Para alcanzar este nivel de confiabilidad, se suelen instalar equipos de tecnología avanzada de
clase empresarial en la red empresarial. Los equipos empresariales, diseñados y fabricados
para cumplir con estándares más estrictos que los dispositivos más económicos, transportan un
gran volumen de tráfico de red.

Los equipos de alta tecnología están diseñados para ser confiables, con características como
fuentes de alimentación redundantes y capacidad de migración en caso de fallos. La capacidad
de conmutación por falla es la habilidad que posee un dispositivo para pasar de un módulo, un
servicio o un dispositivo que no funciona a uno que sí lo hace sin interrumpir el servicio o con
una interrupción mínima.

La adquisición e instalación de equipos empresariales de alta tecnología no elimina la
necesidad de diseñar correctamente la red.

Capítulo 1: Introducción a escalamiento de redes


1.1.1.3 Diseño jerárquico de la red

Para optimizar el ancho de banda en una red empresarial, la red debe estar organizada para
que el tráfico se mantenga en el nivel local y no se propague innecesariamente a otras partes
de la red. El uso del modelo de diseño jerárquico de tres capas ayuda a organizar la red.

Como se muestra en la figura 1, en este modelo se divide la funcionalidad de la red en tres
capas diferentes.

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Capa de acceso

Capa de distribución

Capa de núcleo

Cada capa está diseñada para cumplir funciones específicas.

La capa de acceso proporciona conectividad a los usuarios. La capa de distribución se utiliza
para enviar el tráfico de una red local a otra. Por último, la capa de núcleo representa una capa
troncal de alta velocidad entre las redes dispersas. El tráfico de los usuarios se inicia en la capa
de acceso y pasa por las demás capas si se necesita utilizar la funcionalidad de esas capas.

Aunque el modelo jerárquico consta de tres capas, es posible que en algunas redes
empresariales pequeñas se implemente un diseño jerárquico de dos niveles. Como se muestra
en la figura 2, en un diseño jerárquico de dos niveles, las capas de núcleo y de distribución se
combinan en una, lo que reduce el costo y la complejidad.

Capítulo 1: Introducción a escalamiento de redes


1.1.1.4 Arquitectura empresarial de Cisco

La arquitectura empresarial de Cisco divide la red en componentes funcionales, al tiempo que
mantiene las capas de núcleo, de distribución y de acceso. Como se muestra en la ilustración,
los principales módulos de la arquitectura empresarial de Cisco incluyen lo siguiente:

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Campus empresarial

Perímetro empresarial

Perímetro del proveedor de servicios

Remoto

Campus empresarial

El módulo de campus empresarial está compuesto por toda la infraestructura del campus e
incluye las capas de acceso, de distribución y de núcleo. El módulo de capa de acceso incluye
switches de capa 2 o de capa 3 para proporcionar la densidad de puertos requerida. En este
módulo, se produce la implementación de las VLAN y los enlaces troncales a la capa de
distribución del edificio. La redundancia a los switches de distribución del edificio es importante.
El módulo de capa de distribución agrega acceso al edificio mediante dispositivos de capa 3.
En el módulo de capa de distribución, se llevan acabo el routing, el control de acceso y la QoS.
El módulo de capa de núcleo proporciona una interconectividad de alta velocidad entre los
módulos de la capa de distribución, las granjas de servidores de los centros de datos y el
perímetro empresarial. En este módulo, el eje central del diseño es la redundancia, la
convergencia rápida y la tolerancia a fallas.

Además de estos módulos, el campus empresarial puede incluir otros submódulos, como los
siguientes:

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Módulo de centro de datos y granja de servidores: esta área proporciona
conectividad de alta velocidad y protección para los servidores. Es de suma importancia
proporcionar seguridad, redundancia y tolerancia a fallas. Los sistemas de administración
de red controlan el rendimiento mediante el monitoreo de la disponibilidad de los
dispositivos y la red.

Módulo de servicios: esta área proporciona acceso a todos los servicios, como los
servicios de telefonía IP, los servicios de controlador inalámbrico y los servicios unificados.

Perímetro empresarial

El módulo de perímetro empresarial está compuesto por los módulos de Internet, VPN y WAN
que conectan la empresa a la red del proveedor de servicios. Este módulo extiende los
servicios de la empresa a sitios remotos y permite que la empresa utilice recursos de Internet y
de socios. Proporciona QoS, refuerzo de políticas, niveles de servicio y seguridad.

Perímetro del proveedor de servicios

El módulo de perímetro del proveedor de servicios proporciona servicios de Internet, de red
pública de telefonía conmutada (PSTN) y WAN.

El modelo de red empresarial compuesta (ECNM) pasa a través de un dispositivo de extremo.
Este es el momento en el que los paquetes se pueden analizar y se puede tomar la decisión de
si se debe permitir el ingreso de estos a la red empresarial. Los sistemas de detección de
intrusiones (IDS) y los sistemas de prevención de intrusiones (IPS) también se pueden
configurar en el perímetro empresarial para brindar protección contra actividades
malintencionadas.

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1.1.1.5 Dominios de fallas

Una red bien diseñada no solo controla el tráfico, sino que además limita el tamaño de los
dominios de fallas. Un dominio de fallas es el área de la red que se ve afectada cuando un
dispositivo o un servicio de red esenciales experimentan problemas.

La función del dispositivo que inicialmente falla determina el impacto del dominio de fallas. Por
ejemplo, un switch que funciona mal en un segmento de red normalmente afecta solo a los
hosts de ese segmento. Sin embargo, si la falla se presenta en el router que conecta este
segmento con otros segmentos, el impacto es mucho mayor.

El uso de enlaces redundantes y equipos confiables de alta tecnología minimizan las
posibilidades de interrupciones de los servicios de la red. Si los dominios de fallas son más
pequeños, se reduce el impacto de las fallas sobre la productividad de la empresa. Además,
simplifican el proceso de resolución de problemas, lo que reduce el tiempo de inactividad para
todos los usuarios.

En la ilustración, haga clic en cada dispositivo de red para ver el dominio de fallas relacionado.