Acceso a la WAN: 1. Introducción a las redes WAN

Acceso a la WAN: “Introducción a alas redes WAN” Francesc Pérez Fdez.

1. Introducción a las redes WAN

 Una WAN es una red de comunicación de datos en serie que opera más allá del alcance geográfico
de una LAN. La empresa debe suscribirse a un proveedor de servicios WAN; como proveedores de
servicios de telefonía, proveedores de servicios de cable, sistemas satelitales y proveedores de
servicios de red, para poder conectar sedes remotas. Las LAN normalmente son propiedad de la
empresa o de la organización que las utiliza.

 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.

 Cisco ha desarrollado una arquitectura recomendada que se denomina Arquitectura empresarial de
Cisco y que tiene trascendencia en las diferentes etapas de crecimiento de una empresa. La
arquitectura empresarial de Cisco está compuesta por módulos que representan vistas específicas
que se centran en cada lugar de la red.



 Las operaciones de una WAN se centran principalmente en las Capas 1 y 2. La definición y la
administración de los estándares de acceso WAN están a cargo de varias autoridades reconocidas,
entre ellas la Organización Internacional de Normalización (OIE ), la Asociación de la Industria de
las Telecomunicaciones (TIA,Telecommunications Industry Association) y la Asociación de Industrias
Electrónicas (EIA, Electronic Industries Alliance).



 La imagen muestra la terminología utilizada comúnmente para describir las conexiones físicas de la
WAN.


2. Estándares de la capa física WAN

 Las WAN utilizan numerosos tipos de dispositivos que son específicos para los entornos WAN.



 Los protocolos de la capa física de las WAN describen cómo proporcionar conexiones eléctricas,
mecánicas, operativas y funcionales para los servicios WAN. La capa física de la WAN también
describe la interfaz entre el DTE y el DCE. La selección del protocoloestá determinada en mayor
medida por el método de comunicación del proveedor deservicios.



 Conectores


3. Estándares de la capa de enlace de datos WAN

 Definen cómo se encapsulan los datos para su transmisión a lugares remotos, así como también los
mecanismos de transferencia de las tramas resultantes. Se utiliza una variedad de tecnologías
diferentes, como ISDN, Frame Relay o ATM. Muchos de estos protocolos utilizan los mismos
mecanismos básicos de entramado, HDLC. ATM se diferencia de los demás porque utiliza celdas
pequeñas de un tamaño fijo de 53 bytes (48 bytes para datos), mientras que las demás tecnologías
de conmutación de paquetes utilizan paquetes de tamaño variable.

 Otro protocolo de capa de enlace de datos es el protocolo de conmutación de etiquetas
multiprotocolos (MPLS, Multiprotocol Label Switching). Puede operar a través de cualquier
infraestructura existente, por ejemplo IP, Frame Relay, ATM o Ethernet. Se sitúa entre la Capa 2 y la
Capa 3 y, a veces, se denomina protocolo de Capa 2.5.


3. Estándares de la capa de enlace de datos WAN

 Para asegurarse de que se esté utilizando el protocolo de encapsulación correcto, se debe configurar
el tipo de encapsulación de Capa 2 utilizado en cada interfaz serial del router. El protocolo de
encapsulación que se debe usar depende de la tecnología WAN y del equipo. HDLC fue propuesto en
1979 y, por este motivo, la mayoría de los protocolos de entramado que se desarrollaron después se
basan en él.


4. Conmutación WAN

 Las redes de conmutación de circuitos son las que establecen un circuito (o canal) dedicado entre los
nodos y las terminales antes de que los usuarios puedan comunicarse. La red telefónica conmutada
es un ejemplo. Varias conversaciones comparten la ruta interna que sigue el circuito entre los
intercambios. La multiplexación por división temporal (TDM, Time Division Multiplexing) asigna a cada
conversación una parte de la conexión por turno. Si los módems reemplazan a los teléfonos, entonces
el circuito conmutado puede transportar datos de computadora. PSTN e ISDN son dos tipos de
tecnología de conmutación de circuitos que pueden utilizarse para implementar una WAN en un
contexto empresarial. En general se considera una forma cara de transferir datos.


4. Conmutación WAN

 A diferencia de la conmutación de circuitos, la conmutación de paquetes divide los datos del tráfico
en paquetes que se envían a través de una red compartida. Las redes de conmutación de paquetes
no requieren que se establezca un circuito y permiten que muchos pares de nodos se comuniquen a
través del mismo canal.

 Los switches de una red conmutada por paquetes determinan el siguiente enlace por donde se debe
enviar el paquete en función de la información de direccionamiento de cada paquete. Hay dos
maneras de determinar este enlace: sin conexión u orientada aconexión:
 Los sistemas sin conexión, tal como Internet, transmiten toda la información de direccionamiento
en cada paquete. Cada switch debe evaluar la dirección para determinar a dónde enviar el paquete.
 Los sistemas orientados a conexión predeterminan la ruta del paquete y cada paquete sólo
necesita llevar un identificador. En el caso de Frame Relay, estos se denominan identificadores de
control de enlace de datos (DLCI, Data Link Control Identifiers).Pueden establecer rutas a través de
los switches para realizar conexiones particulares de extremo a extremo. Estas rutas se denominan
circuitos virtuales. Un VC es un circuito lógico creado dentro de una red compartida entre dos
dispositivos de red. Existen dos tipos de VC: permanentes y conmutados

 Como los enlaces internos entre los switches se comparten entre varios usuarios, los costos de la
conmutación de paquetes son más bajos que aquéllos de conmutación de circuitos. Los retardos
(latencia) y la variación en los retardos (fluctuación de fase) son mayores en las redes conmutadas
por paquetes que en las conmutadas por circuitos. A pesar de la latencia y a las fluctuaciones de fase
inherentes a las redes compartidas, la tecnología moderna permite el transporte satisfactorio de las
comunicaciones de voz y hasta video por estas redes.


5. Opciones de conexión WAN



 Líneas arrendadas: cuando se necesitan conexiones dedicadas permanentes, se utiliza un enlace
punto a punto para proporcionar rutas de comunicación WAN preestablecidas desde las instalaciones
del cliente a través de la red del proveedor hasta un destino remoto.



 El costo de las soluciones de línea dedicada puede tornarse considerable cuando se utilizan para
conectar varios sitios separados por distancias mayores. La capacidad dedicada elimina la latencia o
las fluctuaciones de fase entre los extremos. La disponibilidad constante es esencial para algunas
aplicaciones, como es el caso de VoIP o video sobre IP.



 Conexión analógica telefónica: cuando se necesitan transferencias de datos de bajo volumen e
intermitentes, los módems y las líneas telefónicas analógicas ofrecen conexiones conmutadas
dedicadas y de baja capacidad. La telefonía tradicional utiliza un cable de cobre llamado bucle local
para conectar el equipo telefónico que se encuentra en las instalaciones del suscriptor a la CO. La
señal que circula por el bucle local durante una llamada es una señal electrónica que varía
continuamente y que es una traducción de la voz del suscriptor, analógica. Los bucles tradicionales
locales pueden transportar datos informáticos binarios a través de la red telefónica de voz mediante
un módem. Las características físicas del bucle local y su conexión a la PSTN limitan la velocidad de
la señal a menos de 56 kbps. Las ventajas del módem y las líneas analógicas son la simplicidad, la
disponibilidad y el bajo costo de implementación. Las desventajas son la baja velocidad en la
transmisión de datos y el tiempo de conexión relativamente largo. Los circuitos dedicados tienen
poco retardo o fluctuación de
fase para el tráfico punto a
punto, pero el tráfico de voz o
video no funciona de forma
adecuada a estas bajas
velocidades de bits.



 Red Digital de Servicios Integrados: es una tecnología de conmutación de circuitos que
permite al bucle local de una PSTN transportar señales digitales, lo que da como resultado una
mayor capacidad de conexiones conmutadas. La ISDN cambia las conexiones internas de la PSTN
de señales portadoras analógicas a señales digitales de multiplexación por división temporal (TDM).



 X.25: es un protocolo de capa de red heredado que proporciona una dirección de red a los
suscriptores. Los circuitos virtuales se establecen a través de la red con paquetes de petición de
llamadas a la dirección destino. Un número de canal identifica la SVC resultante. Los paquetes de
datos rotulados con el número del canal se envían a la dirección correspondiente. Varios canales
pueden estar activos en una sola conexión. Las aplicaciones típicas de X.25 son los lectores de tarjeta
de punto de venta. Las velocidades de los enlaces X.25 varían de 2400 bps a 2 Mbps.

 Frame Relay: Frame Relay se diferencia de X.25 en varios aspectos. El más importante es que es
un protocolo mucho más sencillo que funciona a nivel de la capa de enlace de datos y no en la capa
de red. Frame Relay no realiza ningún control de errores o flujo. Frame Relay ofrece velocidades de
datos de hasta 4 Mbps y hay proveedores que ofrecen velocidades aún mayores. Los VC de Frame
Relay se identifican de manera única con un DLCI, lo que garantiza una comunicación bidireccional de
un dispositivo DTE al otro. La mayoría de las conexiones de Frame Relay son PVC y no SVC.

 ATM: capaz de transferir voz, video y datos a través de redes privadas y públicas. Las celdas ATM
tienen siempre una longitud fija de 53 bytes. La celda ATM contiene un encabezado ATM de 5 bytes
seguido de 48 bytes de contenido ATM. oporta velocidades de enlace desde T1/E1 hasta OC-12 (622
Mbps) y superiores. ATM ofrece tanto los PVC como los SVC, aunque los PVC son más comunes en
las WAN.



 DSL: es una tecnología de conexión permanente que utiliza líneas telefónicas de par trenzado
existentes para transportar datos de alto ancho de banda y brindar servicios IP a los suscriptores. Un
módem DSL convierte una señal Ethernet proveniente del dispositivo del usuario en una señal DSL
que se transmite a la oficina central. Las líneas del suscriptor DSL múltiples se pueden multiplexar a
un único enlace de alta capacidad con un multiplexor de acceso DSL (DSLAM) en el sitio del
proveedor. Los DSLAM incorporan la tecnología TDM para agrupar muchas líneas del suscriptor en un
único medio, en general una conexión T3 (DS3). Las tecnologías DSL actuales utilizan técnicas de
codificación y modulación sofisticadas para lograr velocidades de transmisión de datos de hasta 8.192
Mbps.



 Cable: es muy usado en áreas urbanas para distribuir las señales de televisión. El acceso a la red
está disponible desde algunas redes de televisión por cable. Esto permite que haya un mayor ancho
de banda que con el bucle local de teléfono. Los suscriptores de módem por cable deben utilizar el
ISP correspondiente al proveedor de servicio. Todos los suscriptores locales comparten el mismo
ancho de banda del cable. A medida que más usuarios contratan el servicio, el ancho de banda
disponible puede caer por debajo de la velocidad esperada.



 Acceso inalámbrico: la tecnología inalámbrica utiliza el espectro de radiofrecuencia sin licencia
para enviar y recibir datos. El espectro sin licencia está disponible para todos quienes posean un
router inalámbrico y tecnología inalámbrica en el dispositivo que estén utilizando:
 WiFi municipal: proporcionan acceso a Internet de alta velocidad de manera gratuita o por un
precio marcadamente menor que el de otros servicios de banda ancha.
 WiMAX: la interoperabilidad mundial para el acceso por microondas (WiMAX, Worldwide
Interoperability for Microwave Access) es una nueva tecnología que se está comenzado a utilizar. Se
describe en el estándar 802.16 del IEEE (Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica). WiMAX
proporciona un servicio de banda ancha de alta velocidad con acceso inalámbrico y brinda una
amplia cobertura como una red de telefonía celular en lugar de hacerlo a través de puntos de
conexión WiFi pequeños. WiMAX funciona de manera similar a WiFi, pero a velocidades más
elevadas, a través de distancias más extensas y para una mayor cantidad de usuarios.
 Internet satelital: normalmente es utilizada por usuarios rurales que no tienen acceso a los
servicios de cable y DSL. Una antena satelital proporciona comunicaciones de datos de dos vías
(carga y descarga). La velocidad de carga es de aproximadamente la décima parte de la velocidad
de descarga de 500 kbps. Las conexiones DSL y por cable tienen velocidades de descarga
mayores, pero los sistemas satelitales son unas 10 veces más rápidos que un módem analógico.



 VPN: es una conexión encriptada entre redes privadas a través de una red pública como Internet.
Beneficios de la VPN: ahorro de costos, seguridad (encriptación, integridad y autenticación),
escalabilidad y compatibilidad con tecnología de banda ancha. Existen dos tipos de VP: acceso
remoto y sitio a sitio.

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