Redes de Área Extensa (WAN): Conceptos, Tecnologías y Protocolos

Redes de Área Extensa (WAN)

Introducción a las WAN

Una WAN se define como una red de comunicaciones de datos que funciona más allá del alcance geográfico de una LAN. Una WAN funciona principalmente en la capa 1 y 2 del modelo OSI.

Las tecnologías WAN incluyen:

• Líneas arrendadas
• ISDN
• Frame Relay
• X.25
• ATM

Tipos de WAN

WAN Privadas

• Líneas dedicadas (HDLC, PPP)
• Conmutación por circuitos (ISDN, PSTN)
• Conmutación por paquetes (X.25, Frame Relay)

WAN Públicas

• VPN

Arquitectura Empresarial de Cisco

Esta arquitectura es una expansión del modelo jerárquico que divide la red empresarial en:

• Áreas físicas
• Áreas lógicas
• Áreas funcionales

La selección de la tecnología WAN adecuada requiere considerar las siguientes opciones:

• Objetivo de la WAN
• Alcance geográfico de la WAN
• Requerimientos de tráfico
• Si la WAN utiliza una infraestructura pública o privada

Términos DTE y DCE

Los términos DTE y DCE indican el tipo de conector con respecto a su rol en la sincronización de la transmisión serial:

• DCE: Es el extremo que genera la sincronización (Clock Rate).
• DTE: Es el extremo que recibe la sincronización.

Las especificaciones para estas interfaces se basan en factores como: número de pines, voltajes, señalización y secuencia de eventos.

Protocolo HDLC

HDLC es un estándar para el entramado en enlaces seriales síncronos. De él se han derivado varios protocolos de enlace de datos:

• Link Access Procedure, Balanced (LAPB) para X.25
• Link Access Procedure on the D channel (LAPD) para ISDN
• Link Access Procedure for Modems (LAPM) y PPP para módems
• Link Access Procedure for Frame Relay (LAPF) para Frame Relay

• PPPoE (PPP over Ethernet)
• PPPoA (PPP over ATM)
• PPPoFR (PPP over Frame Relay)

Protocolo Punto a Punto (PPP)

El Protocolo Punto a Punto (PPP) está compuesto por HDLC, LCP y NCP.

Comandos de Verificación

• show interface serial x/x
• show running-config | section ppp
• show running-config interface serial x/x

Establecimiento de una Sesión PPP

1. Establecer el enlace (negociación).
2. Determinar la calidad del enlace.
3. Negociación del protocolo de red.

Beneficios de LCP

• Autenticación (PAP, CHAP)
• Compresión
• Multilink

Beneficios de NCP

• Permite interactuar con elementos de la capa de red.

El algoritmo que usa CHAP para la comparación se llama MD5.

Frame Relay y X.25

Protocolo X.25

• X.25 permite una solución de conmutación y enrutamiento (L3) en sus implementaciones.
• X.25 fue desarrollado para funcionar con enlaces de baja calidad y, por ende, muy susceptible a errores.
• X.25 posee un sistema de corrección de errores en cada salto.
• La capa física comprende interfaces X.21, EIA-232, EIA-449.

Todos estos elementos, sumado a que X.25 posee bajas velocidades (64k y levemente superiores).

Circuitos Virtuales

SVC (Switched Virtual Circuit)

• Puede ser establecido de forma dinámica mediante señalización de negociación.
• Poco comunes; Frame Relay y ATM soportan SVC.
• Un SVC usa 4 mensajes de señalización: CALL SETUP, DATA TRANSFER, IDLE, CALL TERMINATION.

PVC (Permanent Virtual Circuit)

• Es establecido de forma estática (manual) en cada switch.
• Es la forma más común; Frame Relay y ATM utilizan PVC.
• Un PVC usa 2 mensajes de señalización: DATA TRANSFER, IDLE.

Topologías Frame Relay

Frame Relay permite crear estas tres topologías:

• Full Mesh: Todos los nodos interconectados.
• Hub & Spoke: Nodo central.
• Partial Mesh: Algunos nodos interconectados.

Encapsulaciones Frame Relay

Frame Relay utiliza dos tipos de encapsulaciones:

• IETF: Cabecera de 2 bytes.
• Cisco: Cabecera de 4 bytes.

Un ISP provee DLCI del 16 al 1007.

Mapeo de DLCI

Existen dos maneras:

• Manual: Configurando los mapas (Frame Relay map).
• Dinámico: Utilizando Inverse ARP (INARP).

Horizonte Dividido

Si se reciben dos actualizaciones por una interfaz que está asociada a más de un PVC (multipunto), la regla de horizonte dividido impedirá la propagación de las actualizaciones.

Se puede desactivar este comportamiento con el comando (config-if)# no ip split-horizon [eigrp N]. Ahora depende del protocolo (RIP, EIGRP).

En el caso de los protocolos de estado de enlace, horizonte dividido no aplica, dado que estos protocolos se comportan de forma diferente. No hacen un cálculo antes de enviar la actualización, sino que inundan (flood) por todas las interfaces activadas los LSP hacia todos los routers aludidos.

Recordar que OSPF utiliza dos direcciones multicast: 224.0.0.5 (routers OSPF) y 224.0.0.6 (DR/BDR).

Frame Relay como Red NBMA

Frame Relay es una red multiacceso del tipo Non-Broadcast (NBMA). Ni broadcast ni multicast se pueden representar de forma normal, dado que, para cualquier caso, solamente mediante un PVC puede ser reenviado (conmutado) el tráfico.

En el caso de OSPF en un entorno multiacceso, intenta establecer adyacencias usando 224.0.0.6 para alcanzar a los DR/BDR. Esto no es posible, dado que los PVC definen los enlaces.

• Interfaces multipunto: No resuelven el problema del horizonte dividido.
• Interfaces punto a punto: No son afectadas por la regla del horizonte dividido.
• Ambas interfaces: Son interfaces enrutables e independientes entre sí.