El documento describe las tres capas de una red: la capa de acceso, la capa de distribución y la capa del núcleo principal. La capa de acceso es donde los usuarios se conectan a la red localmente. La capa de distribución controla el enrutamiento y filtrado y proporciona acceso a la WAN. La capa del núcleo principal se encarga de dirigir el tráfico hacia los servicios globales como el correo electrónico y el acceso a Internet.

1. Administrador de Redes
Módulo 1. Diseño de la Estructura y Tipología de la Red.
1. DEFINICIÓN DE CONCEPTOS DE RED
1.1 Concepto de Red de Datos
Una red es un sistema de objetos o personas conectados de manera intrincada. Las
redes están en todas partes, incluso en nuestros propios cuerpos. El sistema nervioso y
el sistema cardiovascular son redes. El diagrama de racimo de la figura muestra algunos
tipos de redes; puede pensar en algunos más. Observe la forma en que están
agrupados:
• Comunicaciones
• Transporte
• Social
• Biológico
• Servicios públicos
El objetivo de una red de datos
consiste en facilitar la
consecución de un incremento de
la productividad vinculando todas
las computadoras y redes de
computadoras de manera que los
usuarios pueden tener acceso a
la información con independencia
del tiempo, ubicación y tipo de equipo informático.
Las redes de datos surgieron como resultado de las aplicaciones informáticas creadas
para las empresas. Sin embargo, en el momento en que se escribieron estas
aplicaciones, las empresas poseían computadoras que eran dispositivos independientes
que operaban de forma individual, sin comunicarse con las demás computadoras. Muy
pronto se puso de manifiesto que esta no era una forma eficiente ni rentable para operar
en el medio empresarial. Las empresas necesitaban una solución que resolviera con
éxito las tres preguntas siguientes:
1. Cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos.
2. Cómo comunicarse con eficiencia.
3. Cómo configurar y administrar una red.
Las empresas se dieron cuenta de que podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la
productividad con la tecnología de “networking”.
Una de las primeras soluciones a estos problemas fue la creación de redes de área local
(LAN). Como permitían conectar todas las estaciones de trabajo, dispositivos periféricos,
terminales y otros dispositivos ubicados dentro de un mismo edificio, las LAN permitieron
que las empresas utilizaran la tecnología informática para compartir de manera eficiente
archivos e impresoras.
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A medida que el uso de los computadores en las empresas aumentaba, pronto
resultó obvio que incluso las LAN no eran suficientes. En un sistema LAN, cada
departamento o empresa, era una especie de isla electrónica.
Lo que se necesitaba era una forma de que la información se pudiera transferir
rápidamente y con eficiencia, no solamente dentro de una misma empresa sino de una
empresa a otra. Entonces, la solución fue la creación de redes de área metropolitana
(MAN) y redes de área amplia (WAN). Como las WAN podían conectar redes de
usuarios dentro de áreas geográficas extensas, permitieron que las empresas se
comunicaran entre sí a través de grandes distancias.
Para facilitar su estudio, la mayoría de las redes de datos se han clasificado como
redes de área local (LAN) o redes de área amplia (WAN). Las LAN generalmente se
encuentran en su totalidad dentro del mismo edificio o grupo de edificios y manejan las
comunicaciones entre las oficinas. Las WAN cubren un área geográfica más extensa y
conectan ciudades y países.
Las LAN y/o las WAN también se pueden conectar entre sí mediante
“Internetworking”.
Las redes de área local (LAN) se componen de computadores, tarjetas de
interfaz de red, medios de networking, dispositivos de control del tráfico de red y
dispositivos periféricos. Las LAN hacen posible que las empresas que utilizan tecnología
informática compartan de forma eficiente elementos tales como archivos e impresoras, y
permiten la comunicación, por ejemplo, a través del correo electrónico. Unen entre sí:
datos, comunicaciones, servidores de computador y de archivo. Las LAN está diseñadas
para realizar lo siguiente:
• Operar dentro de un área geográfica limitada
• Permitir que varios usuarios accedan a medios de ancho de
banda alto
• Proporcionar conectividad continua con los servicios locales
• Conectar dispositivos físicamente adyacentes…
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A medida que el uso de los computadores en las empresas aumentaba, pronto
resultó obvio que incluso las LAN no eran suficientes. Las WAN interconectaban las
LAN, que a su vez proporcionaban acceso a los computadores o a los servidores de
archivos ubicados en otros lugares. Como las WAN conectaban redes de usuarios
dentro de un área geográfica extensa, permitieron que las empresas se comunicaran
entre sí a través de grandes distancias. Como resultado de la interconexión de los
computadores, impresoras y otros dispositivos en una WAN, las empresas pudieron
comunicarse entre sí, compartir información y recursos, y tener acceso a Internet.
Algunas de las tecnologías comunes de las WAN son:
• Módems
• RDSI (Red digital de servicios integrados)
• DSL (Digital Subscriber Line) (Línea de suscripción digital)
• Frame relay
• ATM (Modo de transferencia asíncrona)
• Series de portadoras T (EE.UU. y Canadá) y E (Europa y América Latina): T1, E1,
T3, E3, etc.
• SONET (Red óptica síncrona)
1.2 Adaptación de las necesidades de Empresa a un modelo
jerárquico
Las redes de datos han cambiado nuestra forma de ver nuestras empresas y
empleados. Ya no es necesario mantener una ubicación común para todos los
empleados si se quiere acceder a la información que estos necesitan para desarrollar su
trabajo.
Debido a esto, hay muchas organizaciones que han cambiado sus estrategias
comerciales para utilizar estas redes de la forma en que llevan a cabo su actividad
empresarial. Hoy día es frecuente que una empresa organice el internetworking
corporativo de tal forma que permita optimizar sus recursos.
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La siguiente figura muestra que la red está definida en función de agrupamientos
de empleados (usuarios), siguiendo los
siguientes criterios:
• La oficina principal es aquella
donde todos están conectados a una
LAN y donde está ubicada la mayoría de
la información corporativa. Una oficina
principal podría contar con cientos o
miles de usuarios que dependen de la
red para desarrollar su trabajo. La oficina
principal podría consistir en un edificio
con muchas redes de área local(LAN), o
bien en un campus de edificaciones de ese estilo. Dado que todos los usuarios
necesitan acceder a recursos e información centralizados, es habitual encontrarse con
una LAN de alta velocidad, así como un centro de datos general con computadoras y
servidores de aplicaciones.
Las demás conexiones consisten en una diversidad de ubicaciones de acceso
remoto que necesitan conectarse a los recursos de las oficinas principales y/o entre
ellas, incluidas las siguientes:
• Sucursales: Se trata de ubicaciones remotas donde trabajan grupos más
reducidos de individuos. Estos usuarios se conectan entre si por medio de una LAN.
Para acceder a la oficina principal, los usuarios utilizan servicios de redes de área
amplia(WAN). Aunque parte de la información podría estar almacenada en la sucursal, lo
más probable es que los usuarios tengan que acceder a la mayoría de los datos desde
la oficina principal. La frecuencia con la que se accede a la red de la oficina principal
determina si las conexiones WAN deben ser permanentes, o bien mediante acceso
telefónico.
• Teletrabajadores: Se trata de empleados que trabajan desde sus domicilios.
Estos usuarios requieren, generalmente, conexiones puntuales(bajo demanda) con la
oficina principal y/o sucursal para acceder a los recursos de la red.
• Usuarios móviles: Se trata de individuos que trabajan desde distintas
ubicaciones y dependen de distintos servicios para poder conectarse a la red. Cuando
están en las oficinas principales o sucursales, estos usuarios se conectan a la LAN.
Cuando se encuentran fuera de la oficina, normalmente dependen de servicios de
acceso telefónico para conectarse a la red corporativa.
Para conocer los tipos de equipo y servicios que es necesario implementar en un red
y cuándo deben utilizarse, es importante tener en cuenta las necesidades comerciales y
de los usuarios.
Esto permite subdividir la red en un modelo jerárquico que se expande desde el
equipo de usuario final hasta el núcleo de la red. Para subdividir un internetworking de
redes en componentes más pequeños, se puede utilizar un modelo jerárquico de tres
niveles(capas), como se describe en el siguiente apartado.
Con el fin de simplificar el diseño, implementación y administración de las redes, se
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utiliza un modelo jerárquico para describir la red. Aunque la práctica de este método
suele estar asociado con el proceso de diseña de una red, es importante comprender el
modelo para poder determinar el equipo y características que van a necesitar en la red.
Tradicionalmente, las redes de campus han colocado la logística y servicios básicos
a nivel de red en el centro de la red, compartiendo el ancho de banda a nivel de usuario.
Sin embargo, conforme el desarrollo comercial se va apoyando cada vez más en la red
como herramienta de productividad, los servicios de red distribuidos y la conmutación
van migrando hasta el nivel de puesto de trabajo.
Las demandas del usuario y las aplicaciones de red han obligado a los profesionales
de las redes a utilizar patrones de tráfico en la red como criterio para construir un
internetworking. Las redes no pueden ser divididas en subredes basándose
únicamente en el número de usuarios. La aparición de servidores capaces de ejecutar
aplicaciones globales tiene también una incidencia directa en la carga de la red. Un
tráfico elevado en la red global supone tener que emplear técnicas de enrutamiento y
conmutación más eficaces:
Los patrones de tráfico son hoy día los que dictan el tipo de servicios necesarios para
los usuarios finales de la red. Para construir correctamente un internetworking de redes
que pueda dar una respuesta eficaz a las necesidades de un usuario, se utiliza un
modelo jerárquico de tres capas para organizar el flujo de tráfico. El modelo consta de
tres capas:
• Acceso.
• Distribución.
• Núcleo principal.
Cada una de estas capas tiene una función en el suministro de servicios de red,
como se describe en los siguientes apartados:
1.3 Capa de Acceso
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La capa de acceso de la red es el punto en el que cada usuario se conecta a la red.
Ésta es la razón por la cual la capa de acceso se denomina a veces capa de puesto de
trabajo. Los usuarios, así como los recursos a los que estos necesitan acceder con más
frecuencia, están disponibles a nivel local. El tráfico hacia y desde recursos locales está
confinado entre los recursos, switches y usuarios finales. En la capa de acceso podemos
encontrar múltiples grupos de usuarios con sus correspondientes recursos. En muchas
redes no es posible proporcionar a los usuarios un acceso local a todos los servicios,
como archivos de bases de datos, almacenamiento centralizado o acceso telefónico al
web. En estos casos, el tráfico de usuarios que demandan estos servicios se desvía a la
siguiente capa del modelo: la capa de distribución.
1.4 Capa de Distribución
La capa de distribución de la red(denominada a veces de grupo de trabajo) marca el
punto medio entre la capa de acceso y los servicios principales de la red. La función
primordial de esta capa es realizar funciones tales como enrutamiento, filtrado y acceso
a WAN. En un entorno de campus, la capa de distribución abarca una gran diversidad de
funciones, entre las que figuran las siguientes:
• Servir como punto de acumulación para acceder a los dispositivos de capa.
• Enrutar el tráfico para proporcionar acceso a los departamentos o grupos de
trabajo.
• Segmentar la red en múltiples dominios de difusión / multidifusión.
• Traducir los diálogos entre diferentes tipos de medios, como Token Ring y
Ethernet.
• Proporcionar servicios de seguridad y filtrado.
La capa de distribución puede resumirse como la capa que proporciona una
conectividad basada en una determinada política, dado que determina cuándo y cómo
los paquete pueden acceder a los servicios principales de la red. La capa de distribución
determina la forma más rápida para que la petición de un usuario(como un acceso al
servidor de archivos) pueda ser remitida al servidor. Una vez que la capa de distribución
ha elegido la ruta, envía la petición a la capa del núcleo principal. La capa principal
podrá entonces traspasar rápidamente la petición al servicio apropiado.
1.5 Capa del Núcleo Principal
La capa del núcleo principal (también llamada capa backbone), se encarga de
desviar el tráfico lo más rápidamente posible hacia los servicios apropiados.
Normalmente, el tráfico transportado se dirige o proviene de servicios comunes a todos
los usuarios. Estos servicios se conocen como servicios globales o corporativos.
Algunos de tales servicios pueden ser e-mail, el acceso a Internet o la videoconferencia.
Cuando un usuario necesita acceder a un servicio corporativo, la petición se procesa
al nivel de la capa de distribución. El dispositivo de la capa de distribución envía la
petición del usuario al núcleo.
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