Diseños de servicios de red empresariales (UNIDAD 4) PDF

Diseños de servicios de red empresariales UNIDAD 4 UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 01 Describir los modelos de infraestructura de redes inalámbricas, de colaboración y VoIP Objetivo UNIVERSIDAD DE GUAYAQ...

Diseños de servicios de red empresariales UNIDAD 4 UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 01 Describir los modelos de infraestructura de redes inalámbricas, de colaboración y VoIP Objetivo UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 02 Contenido 4.1 Modelos de infraestructura utilizados en redes inalámbricas 4.1.1 Modelo de infraestructura de red inalámbrica centralizada: características, beneficios y componentes 4.1.2 Modelo de infraestructura red inalámbrica distribuida: características, beneficios y componentes 4.1.3 Modelo de infraestructura de red inalámbrica centralizada unificada: características, beneficios y componentes 4.2 Modelos 4.1.4 Modelode infraestructura de infraestructura utilizados de red en redes mesh: outdoor inalámbricas de colaboración características, beneficios y componentes 4.2.1 Videoconferencia: concepto 4.2.2 Protocolos H.320 y H.323 4.2.3 Esquemas de videoconferencia IP y ISDN 4.2.4 Tipos de videoconferencia: descentralizada, centralizada e híbrida 4.2.5 Componentes: terminales, gatekeeper, gateway, MCU, servidores de aplicaciones 4.2.6 Características y beneficios de plataformas de colaboración 4.3 Modelos de infraestructura utilizados en redes VoIP UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 4.3.1 Arquitecturas: peer to peer, carrier, enterprise, softswitch, IMS 4.3.2 Protocolos: H.323, RSTP, SDP, MGCP, MEGACO/H.248, SIP, RTP/RTCP, SCCP 4.3.3 Plataformas 03  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 04 Introducción a las redes inalámbricas Las redes inalámbricas son redes que utilizan ondas de radio para conectar los dispositivos, sin la necesidad de utilizar cables de ningún tipo. Los dispositivos que comúnmente utilizan las redes inalámbricas incluyen ordenadores portátiles, ordenadores de escritorio, netbooks, asistentes digitales personales (PDA), teléfonos móviles, tablets y dispositivos localizadores. Las redes inalámbricas funcionan de manera similar a las redes cableadas, sin embargo, las redes inalámbricas deben convertir las señales de información en una forma UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL adecuada para la transmisión a través del medio de aire. 05  La infraestructura inalámbrica puede ser construida a muy bajo coste en comparación con las alternativas cableadas Introducción a las tradicionales. Las redes inalámbricas permiten a los dispositivos remotos que se conecten sin dificultad, independientemente que estos dispositivos estén a unos metros o a varios kilómetros de distancia. Todo ello sin necesidad de romper paredes para pasar cables o instalar conectores. Esto ha hecho que el uso de esta tecnología sea muy popular, extendiéndose muy rápidamente. Existen muchas tecnologías diferentes que difieren en la inalámbricas frecuencia de transmisión utilizada, la velocidad y el alcance de redes sus transmisiones. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 06 Tecnologías inalámbricas Redes inalámbricas pueden dividirse también en dos grandes segmentos: de corto y de largo alcance. Inalámbrica de corto alcance se refiere a las redes confinadas en un área limitada. LAN, como edificios corporativos, los campus escolares y universitarios, fábricas o casas, así como PAN donde los ordenadores portátiles necesitan estar muy cerca entre sí para comunicarse. Estas redes suelen operar sobre un espectro sin licencia y reservado para uso industrial, científica y médica (banda ISM). Las frecuencias disponibles difieren de país a UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL país. Las bandas de frecuencia más comunes son la de 2,4 GHz y la de 5 GHz, que están disponibles en la mayor parte del mundo. 07 Tecnologías inalámbricas En las redes de largo alcance, la conectividad es típicamente proporcionada por las empresas que comercializan la conectividad inalámbrica como un servicio. Estas redes abarcan grandes áreas, tales como un área metropolitana (WMAN), un estado o provincia, o un país entero. El objetivo de las redes de largo alcance es proporcionar cobertura inalámbrica a nivel mundial. La red de largo alcance más común es UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL la red inalámbrica de área amplia (WWAN). Cuando se requiere verdadera cobertura global, también están disponibles las redes de satélites. 08  Arquitectura de red. Términos y terminología La arquitectura lógica del estándar 802.11 contiene varios componentes principales: la estación (STA) el punto de acceso inalámbrico (AP) el conjunto independiente de servicios básicos (IBSS) el conjunto de servicios básicos (BSS) la red de distribución (DS) el conjunto de servicios extendidos (ESS). Algunos de los componentes de la arquitectura lógica 802,11 corresponden directamente a dispositivos de hardware, tales como estaciones y puntos de acceso inalámbricos. La estación contiene una tarjeta de adaptador, UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL tarjeta PC o un dispositivo integrado para poder proporcionar conectividad inalámbrica. Las funciones del punto de acceso inalámbrico son servir como un puente entre las estaciones y la red troncal existente para el acceso a la red. 09 Arquitectura de red. Términos y terminología podría ser un PC, un ordenador portátil, una PDA, un Una estación (Station - STA) teléfono o cualquier dispositivo que tenga la capacidad de interferir en el medio inalámbrico. Un punto de acceso (Access Point es un dispositivo que permite a los dispositivos - AP), a veces también llamado inalámbricos que se conecten a una red cableada estación base (BS), mediante Wi-Fi, o estándares relacionados. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL consiste en un punto de acceso, junto con todas las Un conjunto de servicios básicos estaciones asociadas. El punto de acceso actúa como un (Basic Service Set - BSS) maestro para controlar las estaciones dentro de ese BSS. El BSS más simple se compone de un AP y una STA. 010 Arquitectura de red. Términos y terminología es un conjunto de uno o más conjuntos interconectados Un conjunto de servicios de servicios básicos (BSS) que aparecen como un solo extendidos (Extended Service Set BSS a la capa de control de enlace lógico de cualquier - ESS) estación asociada con una de esas BSS. el BSS se denomina BSS independiente (Independent Cuando todas las estaciones en Basic Service Set - IBSS). Un IBSS es una red ad hoc que el conjunto de servicios básicos no contiene puntos de acceso, lo que significa que no son estaciones móviles y no hay pueden conectarse a cualquier otro conjunto de servicios conexión a una red cableada, básicos. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL es el mecanismo por el cual diferentes puntos de acceso pueden intercambiar tramas entre sí o bien con las redes cableadas, si las hubiera. El sistema de distribución no Un sistema de distribución (DS) es necesariamente una red y el estándar IEEE 802.11 no especifica ninguna tecnología en particular para el DS. En casi todos los productos comerciales se utiliza Ethernet por cable como la tecnología de red troncal. 011 Arquitectura de red Términos y terminología UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 012 El estándar IEEE 802.11 El estándar IEEE 802.11 lanzado en 1997 es un conjunto especificaciones de control de acceso al medio (MAC) y de la capa física (PHY) para la implementación de redes inalámbricas de área local en las bandas de frecuencias 2,4 GHz, 5 GHz, y 60 GHz. El comité del estándar IEEE 802 define dos capas separadas para la capa de enlace de datos del modelo de referencia OSI: la subcapa de control de enlace lógico (Logical Link Control - LLC) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL la subcapa de control de acceso al medio (Media Access Control - MAC). 013  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 014  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 015 Modelo de infraestructura de red inalámbrica centralizada ¿Qué es un controlador WLAN? Un controlador WLAN es un dispositivo de red que administra los puntos de acceso (AP) a la red inalámbrica que permiten que los dispositivos inalámbricos se conecten a la red, evitándose delegar un control para cada uno de estos puntos. El AP ya no va a funcionar de forma automática sino pasará a convertirse en lo que se llama un AP ligero UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL “LWAP”, para ello contará con la colaboración del protocolo de control https://youtu.be/0lDiFNIKepM y aprovisionamiento para los puntos de Acceso Inalámbricos “CAPWAP”. 016 LWAPP Es un estándar IETF para control de mensajería de configuración, autenticación y operaciones entre puntos de acceso ligeros y controladoras WLAN (WLC). Reducir la cantidad de procesamiento dentro de los puntos de acceso, liberando sus recursos informáticos para centrarse exclusivamente en el acceso inalámbrico de filtrado y aplicación de políticas Habilita el manejo centralizado del tráfico, la autenticación, el cifrado y la aplicación de políticas para un sistema WLAN completo Proporcionar un mecanismo genérico de encapsulación y transporte UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL para la interoperabilidad de puntos de acceso de múltiples proveedores, utilizando una infraestructura de Capa 2 o una red enrutada por IP 017 LWAPP Además, el controlador de LAN inalámbrica Existe una relación de muchos a uno entre los puede coordinar y recopilar información a través puntos de acceso livianos y los controladores de de una gran red inalámbrica e incluso a través LAN inalámbrica: un solo controlador de LAN de una WAN. El controlador tiene una vista inalámbrica puede administrar y operar una gran holística de toda la red de la misma manera que cantidad de puntos de acceso livianos. un satélite tiene una vista completa de una geografía expansiva. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 018  UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 019 Modelo de infraestructura de red inalámbrica centralizada UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 020 Beneficios de WLAN centralizada Fácil despliegue Fácil actualización RF dinámica balanceo de carga una red de invitados el roaming de capa de usuarios simplificada 3 UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL permite IDS permite VoWLAN (sistema de (Voice over detección de Wireless Local Area intrusos) Netowrk) de alto inalámbricos rendimiento 021  Modelo de infraestructura de red inalámbrica Distribuida Un sistema de distribución inalámbrica (WDS) es un método de interconexión de puntos de acceso (AP) en una red de área local inalámbrica (WLAN) sin necesidad de que se conecten a través de una red troncal cableada. Se configuran dos o más puntos de acceso con el mismo identificador de conjunto de servicios (SSID). Los puntos de acceso configurados con el mismo SSID forman una única red lógica dentro de un único dominio de difusión de Capa 2, lo que significa que todos deben poder comunicarse. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 022  Características  Funciona como un puente dedicado 100% a esta función y no está disponible para que se conecten otros dispositivos a él.  Como un punto de acceso para que se puedan conectar los clientes.  Y finalmente con un funcionamiento dual. En este caso ofrece un punto de acceso para clientes y un puente para conectar otro dispositivo. Beneficios:  Si nos adentráramos en los beneficios de WDS, la primera de ella sería el tratamiento de los paquetes. Esta función consiste en mantener la dirección MAC original de los paquetes.  Otra ventaja que despierta interés en los usuarios de carácter doméstico, es que dentro UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL de poco tendrán la posibilidad de poder mejorar la cobertura de wifi de cualquier ambiente donde se pernote. Esto significa, que tendremos acceso a la red inalámbrica desde otros lugares de la vivienda donde antes no lo teníamos.  Agregar un enlace WDS se limita a exigir una reconfiguración de la autopista del AP, sin tener que pagar el precio de una tarjeta adicional de PC  WDS también es una excelente solución para crear una red roaming en un área en la cual las conexiones por cable entre los puntos de acceso no pueden ser establecidas 023  Componentes de red inalámbrica distribuida Puente inalámbrico: Repetidor inalámbrico: Con esta configuración el En este modo el equipo no equipo, además de crear el permite la conexión de clientes enlace WDS con otras locales, no forma una celda de estaciones base, permite la cobertura Wi-Fi. Se utiliza para crear enlaces punto a punto, por conexión de clientes, creando ejemplo, entre edificios. una celda que será una extensión de la red Wi-Fi. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 024 Componentes de red inalámbrica distribuida Puntos de acceso inalámbricos (Access Points - APs): Son dispositivos que permiten a los dispositivos inalámbricos conectarse a la red. Estos puntos de acceso se distribuyen en diferentes ubicaciones para proporcionar cobertura inalámbrica en toda el área. Dispositivos finales (clientes): Son los dispositivos que se conectan a los puntos de acceso para acceder a la red inalámbrica, como laptops, teléfonos inteligentes, tablets, etc. Controladores inalámbricos: En una red inalámbrica distribuida, puede haber controladores que coordinen la operación de múltiples puntos de acceso. Estos controladores permiten una gestión centralizada de los APs y ayudan a mejorar la eficiencia y el rendimiento de la red. Antenas Las antenas son esenciales para transmitir y recibir las señales inalámbricas. Los puntos de acceso y los dispositivos clientes están equipados con antenas para mejorar la cobertura y la calidad de la señal. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL Sistema de Gestión de Red (NMS) Un sistema de gestión de red es una herramienta que permite a los administradores supervisar, configurar y mantener la infraestructura de red inalámbrica distribuida de manera centralizada. Seguridad En el modelo distribuido, se implementan medidas de seguridad, como autenticación, encriptación y políticas de acceso, para proteger la red contra amenazas y accesos no autorizados. 025 Aplicación de WDS Extensión de Wi-Fi doméstico: Entornos comerciales y de WDS se puede utilizar para ampliar la oficina: cobertura de Wi-Fi en casas o edificios para proporcionar una cobertura Wi-Fi grandes donde un solo enrutador fluida en varios pisos o ubicaciones, WDS inalámbrico podría no ofrecer suficiente se utiliza con frecuencia en entornos de cobertura. La ubicación estratégica de oficina. Esto es vital para mantener la puntos de acceso adicionales garantizará conectividad mientras los empleados se una conectividad inalámbrica constante mueven por la oficina. y confiable en toda el área. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL Redes de campus: WDS puede ayudar a establecer una red inalámbrica unificada en campus universitarios, campus comerciales y otras ubicaciones grandes. Permite a trabajadores o estudiantes unirse a la red y moverse libremente dentro del campus. 026  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED INALÁMBRICA CENTRALIZADA UNIFICADA Las Redes Inalámbricas Centralizadas ∙ Herramienta de Localización Unificadas son el futuro de las Es capaz de localizar miles de dispositivos inalámbricos: comunicaciones inalámbricas al permitir: ∙ Clientes inalámbricos: Portátiles, teléfonos, PDAs. Localización precisa de recursos. ∙ Etiquetas RFID activas. ∙ Puntos de acceso no autorizados. Dotar de nuevos servicios a los Se integra dentro de la infraestructura inalámbrica centralizada. usuarios accesibles desde cualquier Gestionable ubicación gracias al despliegue de ∙ A través del browser de la herramienta de gestión inalámbrica. Redes Outdoor Inalámbricas Mesh. Escalable Aplicaciones: ∙ Localiza hasta 1500 dispositivos inalámbricos simultáneamente. Servicios de Localización de Red Seguridad Avanzada Localización basada en la seguridad. ∙ Mantiene un histórico de localización de los dispositivos UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL durante un mes. Localización en tiempo real de Basado en estándares determinados elementos críticos. ∙ SOAP/XML API que se puede integrar con otras aplicaciones de Gestión de la capacidad de RF. negocio. Voice over WLAN (VoWLAN). 027  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED INALÁMBRICA CENTRALIZADA UNIFICADA (Gp:) Layer 2/3 Servidor RADIUS Base de Datos de usuarios (Gp:) Controladores Herramienta de Gestión Inalámbrica Wireless Bridge Puntos de Acceso Ligeros (Gp:) RFID Tags (Gp:) Outdoor Mesh (Gp:) Herramienta de Localización UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 028 Principios inalámbricos unificados de Cisco UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 029  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH MESH es una topología de red en dónde los dispositivos inalámbricos están conectados a través de muchas conexiones redundantes entre sí. Conexión entre nodos es inalámbrica. En base al estándar 802.11 a. Sólo se necesita un subconjunto de nodos que se conecten a la red cableada. Es descentralizada y escalable. Cada nodo actúa como un repetidor. Es fiable. En caso de fallo de un nodo, siempre existe un posible camino. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 030  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH APs Mesh establecen automáticamente la conexión al controlador: Root AP (RAP) se conecta vía conexión cableada. 1 RAP puede soportar hasta 32 MAPs. Mesh AP (MAP) Adaptive Wireless Path Protocol (AWPP).- Es utilizado por: Los MAPs para establecer el mejor camino al Root. Si la topología cambia ó las condiciones inalámbricas del entorno. APs Mesh son autenticados por el controlador y les descarga configuración y parámetros radio. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 031  Enlaces Backhaul Son las conexiones inalámbricas de alta capacidad que interconectan los nodos mesh entre sí para establecer MeshNode la infraestructura de malla. Estos La presentación del nodo MESH es una enlaces backhaul son responsables de pequeña caja diseñada para transportar el tráfico de datos entre intemperie, es impermeable, contiene nodos distantes y el punto de acceso un sistema operativo basado en principal o la conexión a Internet. Los Debian/GNULinux y dos tarjetas de enlaces backhaul deben ser lo más UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL radio en dos bandas (2.4 GHz y 5.8 confiables posible para asegurar un GHz) buen rendimiento de la red. 032 MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Punto de Acceso Principal Software de Gestión Es el nodo central de la red mesh y En algunas redes mesh, se utiliza generalmente está conectado a una un software de gestión conexión a Internet o a una red centralizado que permite principal. El punto de acceso configurar, monitorear y principal actúa como controlador de administrar la red desde una la red mesh y es responsable de ubicación central. Este software gestionar y coordinar el tráfico entre facilita la planificación, el los nodos mesh. También puede mantenimiento y la resolución de proporcionar funciones de seguridad problemas en la red. y control de acceso a la red. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 033 Backhaul Es el enlace o conexión que permite a los nodos mesh enviar datos desde y hacia el gateway o la red troncal (por ejemplo, una conexión a Internet). El backhaul puede ser inalámbrico o cableado, según la configuración y los requisitos específicos de la red. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 034 En general, el objetivo de una red mesh inalámbrica es crear una infraestructura flexible y escalable que pueda adaptarse a cambios en la topología y ofrecer una conectividad confiable y robusta para dispositivos y usuarios dentro de su cobertura. Seguridad Los protocolos de seguridad, como cifrado de datos (por ejemplo, WPA2, WPA3), son fundamentales para proteger la red mesh de accesos no autorizados y UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL asegurar la confidencialidad de los datos transmitidos. 035  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Aplicaciones Redes Ciudadanas: Despliegue de una red municipal sin hilos. Servicios corporativos al personal del municipio. Servicios a los ciudadanos. Despliegue inmediato de redes IP. En Situaciones de Emergencia. Extinción de Incendios. Protección Civil. Redes de Exterior Despliegue de una red IP UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL corporativa en exterior con un requerimiento de negocio. Para dar servicio en zonas que no sean cubiertas por los operadores. 036  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Beneficios Las principales ventajas de las redes Mesh es que optimizan los recursos. Tienes mayor cobertura en zonas más “remotas” o menos comunicadas de la casa o de la estancia y la calidad de la señal suele ser mejor gracias a la conexión entre todos los nodos. Estés donde estés, encontrarás una señal que sea buena ya que siempre te ofrecerán la ruta más corta posible o la que menos saturada esté en ese momento. El sistema de satélites decidirá en tiempo real y rápidamente, según donde estés o la cantidad de dispositivos conectados, a qué nodo debes conectarte para tener la mejor señal y la mejor potencia mientras te estás desplazando. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 037  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Componentes Servidor El servidor gestiona las peticiones de todas las estaciones de trabajo, su carga puede ser muy pesada. Se puede entonces llegar a una congestión, el tráfico puede ser tan elevado que podría impedir la recepción de algunas peticiones enviadas. Cuanto mayor es la red, resulta más importante tener un servidor con elevadas prestaciones. Se necesitan grandes cantidades de memoria RAM para optimizar los accesos a disco y mantener las colas de impresión. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL El rendimiento de un procesador es una combinación de varios factores, incluyendo el tipo de procesador, la velocidad, el factor de estados de espera, el tamaño del canal, el tamaño del bus, la memoria caché así como de otros factores. 038  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Estaciones de Trabajo Se pueden conectar a través de la placa de conexión de red y el cableado correspondiente. Los terminales ´tontos´ utilizados con las grandes computadoras y minicomputadoras son también utilizadas en las redes, y no poseen capacidad propia de procesamiento. Los terminales inteligentes son los que se encargan de sus propias tareas de procesamiento, así que cuanto mayor y más rápido sea el equipo, mejor. Los terminales tontos en cambio, utilizan el espacio de almacenamiento así como los recursos disponibles en el servidor. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 039  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Tarjetas de Conexión de Red Permiten conectar el cableado entre servidores y estaciones de trabajo. En la actualidad existen numerosos tipos de placas que soportan distintos tipos de cables y topologías de red. Las placas contienen los protocolos y órdenes necesarios para soportar el tipo de red al que está destinada. Muchas tienen memoria adicional para almacenar temporalmente los paquetes de datos enviados y recibidos, mejorando el rendimiento de la red. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 040  MODELO DE INFRAESTRUCTURA DE RED OUTDOOR INALÁMBRICAS MESH Cableado Una vez que tenemos las estaciones de trabajo, el servidor y las placas de red, requerimos interconectar todo el conjunto. El tipo de cable utilizado depende de muchos factores, que se mencionarán a continuación: Los tipos de cableado de red más populares son: par trenzado, cable coaxial y fibra óptica. Además, se pueden realizar conexiones a través de radio o microondas. Cada tipo de cable o método tiene sus ventajas. y desventajas. Algunos son propensos a interferencias, mientras otros no pueden usarse por razones de seguridad. La velocidad y longitud del tendido son otros factores a tener en cuenta el tipo de cable a utilizar. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 041