Arquitectura de Redes Orientadas a Servicios

Universidad Tecnológica del Sur de Sonora

Arquitecturas de Redes
Orientadas a Servicios

José Manuel Acosta
Enero 2011
BSCI 8 - 5 © 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Confidential 1

Introducción

 Inicialmente, las redes TCP/IP confiaban en protocolos de
enrutamiento vector distancia “classfull” (topologías sin capacidad de
crecimiento o expansión)
 Escalabilidad es la capacidad de crecer de una red y adaptarse a los
rediseños o reinstalaciones
 Un buen diseño es la clave para que la red pueda ser escalable, el
diseño debería ser en base a un modelo jerárquico para que sea
escalable


Ciclos de la revolución tecnológica

 Primera revolución industrial
Era en la que el trabajo manual fue remplazado por el desarrollo de
maquinaria y la automatización
 Segunda revolución industrial
También llamada era de vapor y de ferrocarriles
 Era del acero, electricidad e ingeniería pesada
La industria se expandió tanto nacional como internacional
 Era del aceite, automóviles y producción en masa
 Era de la información y telecomunicaciones


La red como plataforma

 La plataforma de la era de la información y telecomunicaciones es
la RED
 La RED es mas que una innovación, ya que es todo un
ecosistema, en el cual el mundo hace negocios, un ecosistema en
expansión el cual está siendo adoptado globalmente
 La RED cambió el modelo de hacer negocios, cambió la forma en
que la gente interactúa y esto está cambiando al mundo


Intelligent Information Network(IIN)
Red de información inteligente

 Por razones competitivas, muchas empresas desarrollan rápidamente nuevas
tecnologías y aplicaciones
 IIN es una estrategia que direcciona el rol de la red como una plataforma dentro de
los negocios
 La red resultante entrega una participación activa, optimización de procesos,
entrega de servicios y respuesta de las aplicaciones
 La naturaleza de una red empresarial es evolucionar de un sistema de funciones
de bajo nivel a un sistema neural de alto nivel


The SONA Framework
Infraestructura SONA

 SONA ayuda a CISCO, a los partners, servicios y experiencias de trabajo
en empresas a través de soluciones probadas, soluciones escalables que
ayudan a empresas a alcanzar las metas de negocios
 SONA crea nuevos desafíos IT, como el desarrollo de arquitecturas
orientado a servicios (SOA), servicios WEB y virtualización
 La arquitectura SONA provee las siguientes ventajas
Marca la ruta a tomar en IIN
Ilustra como construir sistemas integrados a través de una convergencia
completa dentro del marco IIN
Provee flexibilidad e crecimiento eficiente, el cual resulta en aplicaciones,
procesos y recursos óptimos
 SONA muestra como integrar sistemas que permitan proveer una
arquitectura flexible, dinámica, y operacional por medio de la
estandarización y virtualización


Capas SONA

 Infraestructura de red
Interconecta todos los recursos a través de una red convergente; ésta incluye
servidores, almacenamiento y clientes. Objetivo: tener conectividad en
cualquier lugar en cualquier momento
 Servicios
Colaboración y Voz
Movilidad
Seguridad e identidad
Almacenamiento
Computo
Aplicaciones de red
Virtualización de la infraestructura de Red
Mantenimiento de servicios
Mantenimiento adaptativo
 Aplicaciones
Incluye aplicaciones de negocios y aplicaciones colaborativas. Objetivo: cumplir
los requerimientos del negocio con eficiencia


Arquitectura empresarial
Cisco

 Campus
Combina ruteo y conmutación inteligente con integración de tecnologías que mejoran la
productividad, incluyendo comunicaciones IP, movilidad y seguridad avanzada (VLANSs,
QoS, EAP, IPSec, MPLS VPNs)
 Data Center
Soporta los requerimientos para la consolidación, seguridad, virtualización, y computo bajo
demanda. Acceso seguro a información y aplicaciones redundantes
 Branch
Permite a las empresas extender servicios y aplicaciones centrales, como lo es seguridad,
comunicaciones IP y aplicaciones avanzadas para el rendimiento, a miles de usuarios en
ubicaciones remotas. Cisco integra seguridad, conmutación, análisis de red, memoria
intermedia, y servicios de voz y video en una serie de routers que lo permiten
 Teleworker
Permite a la empresa entregar servicios de voz y datos a ubicaciones remotas, dando a las
empresas un ambiente flexible para los trabajadores.
 Wan y MAN
Ofrece convergencia de voz, video y servicios de datos sobre una simple red de
comunicaciones IP. Esta aproximación permite a las empresas expandirse a áreas
geográficamente largas teniendo un alto costo-beneficio


Modelo de red Jerárquico


El modelo compuesto de red empresarial

 Enterprise campus
Contiene los módulos requeridos para construir un campus
jerárquico, altamente robusto (Acceso, Distribución y Núcleo)
 Enterprise edge
Agrega conectividad desde varios elementos al borde de la red
empresarial. Este provee una descripción de conectividad de
ubicaciones remotas y PSTN
 Service provider edge
Provee una descripción de la conectividad hacia los
proveedores de servicio de Internet, así como a PSTN


Diseño de red escalable

 Un diseño de red escalable rompe el problema
complejo del diseño en problemas mas pequeños
 Cada nivel de la jerarquía reúne una serie de
problemas diferentes, esto ayuda al diseñador a
optimizar el hardware y software para la generación de
roles específicos
 Los modelos jerárquicos ayudan a facilitar la
modularidad de los procesos


Diseño de red escalable


Características de las redes escalables
 Confiable y disponible – Una red de alta disponibilidad debe proporcionar calidad de
servicio (QoS) para los diferentes usos y protocolos sin depender del uso de la red a
nivel del usuario final
 Capacidad de Respuesta – Una red de disponibilidad alta debe proporcionar calidad
de servicio (QoS) para los diferentes usos y protocolos sin depender del uso de la red
a nivel del usuario final. La red interna debe ser capaz de responder a las variables
que interactúan en el momento de incrementar la latencia de la red como el trafico
(SNA). Sin embargo la red debe seguir ruteando paquetes sin comprometer la calidad
de servicio
 Eficiente – Largas redes internas deben optimizar el uso de los recursos,
especialmente el ancho de banda. Es posible incrementar el throughput sin añadir
hardware o comprar mas servicios WAN. Para hacer esto, es necesario reducir el
broadcast innecesario, o servicios de requisición de ubicación y actualizaciones de
tablas de enrutamiento.
 Adaptable – Una red adaptable puede acomodar diferentes protocolos, aplicaciones, y
tecnologías de hardware.
 Accesible pero segura – Una red accesible, permite conexiones dedicadas, utilizando
dialup, y servicios conmutados manteniendo la integridad de la red


Haciendo la red confiable y disponible
 Haciendo a la red confiable y disponible permite a los usuarios finales tener acceso
a la red las 24 horas los 365 días del año, los equipos de alta disponibilidad vienen
con una etiqueta de gran precio, y los administradores constantemente tienen que
balancear sus necesidades con los recursos que se tienen a la mano
 Redundancia
Rutas estáticas
Protocolo de enrutamiento
 Alta disponibilidad
HSRP (Hot Standby Routing Protocol)

 Protocolos de enrutamiento
escalables
 Rutas alternas
 Balanceo de cargas
 Túneles de protocolos
 Rutas de backup


Protocolos de enrutamiento escalables

 Soluciones propietarias de Cisco (IGRP, EIGRP)
Asumiendo que se están interconectando dispositivos Cisco en un
entorno multiprotocolo (IP, IPX, Appletalk):
Cisco ha optimizado varias operaciones de red, utilizando soluciones
propietarias como la redistribución entre el protocolo de enrutamiento
Cisco y cualquier otro protocolo de enrutamiento como por ejemplo
OSPF


Rutas alternas
 La implementación de rutas alternas se
puede lograr utilizando rutas estáticas
junto con protocolos de enrutamiento, y
para esto se recomienda modificar la
“distancia administrativa” de la ruta
estática para la red destino y que sea
mayor a la distancia administrativa del
protocolo de enrutamiento que enrutará
a la misma red que se esté enrutando
con esta ruta estática (rutas estáticas
flotantes)
Ejemplo: si se utiliza RIP, la
distancia administrativa de la ruta
estática tendrá que ser mayor a
120


Túnel de protocolos dentro de IP

 Meter un protocolo dentro de otro en un túnel, es el
proceso mediante el cual un protocolo en una capa
específica del modelo OSI es “inyectado” dentro de
otro protocolo en la misma capa en el una capa
superior del modelo
 Un ejemplo podría ser: meter IPX dentro de IP


Rutas de backup

 Se pueden implementar mediante:
Protocolos de enrutamiento
Rutas estáticas modificando el valor de la distancia
administrativa


Haciendo a la red eficiente

 El IOS configura la prioridad, y tiempos de respuesta por medio
de colas
 Estos son los métodos utilizados para este fin (solo uno de estos
se puede aplicar a la vez)
First-in, first-out (FIFO)
Priority Queuing
Custom Queuing
Weighted fair queuing (WFQ)


Priority Queuing

 Este es un método que divide la
interfase de salida en cuatro colas
virtuales (por importancia). El
tráfico es “encolado” basado en la
importancia y será mandado por la
interfase según este rango de
importancia. Este método asegura
que el tráfico que es mas sensible
al retardo como SNA, en un enlace
de baja velocidad o
congestionado, sea mandado de
primero


Custom Queuing

 La interfase es dividida en varias
sub-colas. Cada cola tiene un
valor que representa el número de
bits que tienen que ser mandados
antes de que la siguiente cola sea
procesada. En este sentido, es
posible determinar el porcentaje de
ancho de banda que es dado a
cada protocolo


Weighted Fair Queuing

 Este método de encolamiento, es
habilitado por defecto y no puede
ser configurado por el
administrador del router, en
algunas instancias del IOS es
habilitado en lugar de FIFO, por
defecto. Este proceso de
encolamiento, verifica el patrón del
tráfico basado en el tamaño de los
paquetes y la naturaleza del
tráfico, para distinguir el tráfico
interactivo


Haciendo a la red eficiente
 No gastar ancho de banda innecesariamente
 Evitar que los paquetes atraviesen innecesariamente por routers en
la WAN
 Actualizaciones de enrutamiento innecesarias
 Solución
ACLS
Snapshot routing
Compresión sobre WANs


Haciendo a la red Adaptable

 Construcción de redes adaptables por medio de protocolos de
enrutamiento
 EIGRP es uno de los protocolos de enrutamiento mas adaptables
ya que pueden enrutar paquetes
IP
IPX
Apple Talk
 Sumarización de rutas


Haciendo que la red sea accesible y
segura
 Conexiones WAN soportadas por routers
Cisco
Conmutación por circuitos
Línea dedicada
Conmutación por paquetes


¿Dudas?

José Manuel Acosta R.
Enero 2011

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