Análisis y Diseño de Red Introducción y Conceptos Básicos.

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1 Análisis y Diseño de Red Introducción y Conceptos Básicos

2 Clasificación de Redes LAN (Red de Área Local, Local Area Networks) MAN (Red de Área Metropolitana, Metropolitan Area Networks) WAN (Redes de Área Amplia, Wide Area Networks) PAN (Personal Area Networks, Redes de Área Personal) VPN (Virtual Private Network) 2

3 Transmisión de datos Compartir recursos, equipos, información y programas que se encuentran localmente o dispersos geográficamente. Brindar confiabilidad a la información, disponiendo de alternativas de almacenamiento. Obtener una buena relación costo / beneficio. Transmitir información entre usuarios distantes de la manera más rápida y eficiente posible 3

4 Transmisión de datos La transmisión de datos es la acción de cursar datos, a través de un medio de telecomunicaciones, desde un lugar en que son originados hasta otro en el que son recibidos. Objetivos de la Transmisión de Datos: Reducir tiempo y esfuerzo. Aumentar la velocidad de entrega de la información. Reducir costos de operación. Aumentar la capacidad de las organizaciones a un costo incremental razonable. 4

5 5 Proceso general Análisis de requerimientos Análisis de flujo Diseño lógico Diseño físico Direccionamiento y ruteo Ejecución del diseño Condiciones iniciales Análisis Diseño

6 6 Conceptos relevantes Sistemas Componentes y relaciones del sistema Solicita Servicios Ofrece Red Aplicación Host Usuario Aplicación Host Usuario

7 Criterios para seleccionar una LAN Cantidad de puestos de trabajo Departamentos que la usarán Aplicaciones necesarias Seguridad de los datos Dependencia que tiene la organización de los datos Ambiente físico donde se instalaran los equipos de red 7

8 8 Conceptos relevantes Servicios de red Características Demanda Oferta Niveles Requerimientos de rendimiento Confiabilidad Capacidad Retardo Métricas de servicio Red Host Usuario Aplicación Host Usuario Aplicación

9 Introducción A&D de Redes 9 Determinación de requerimientos Consiste en Identificar, capturar y comprender los requerimientos del sistema y sus características Desarrollar umbrales de rendimiento para distinguir entre servicios de bajo y alto rendimiento Determinar servicios específicos Requerimientos de Usuarios Aplicaciones Hosts Red Financieros

10 Introducción A&D de Redes 10 Determinación de requerimientos 2 Para obtener requerimientos desarrollar: Perfiles de usuario Entrevistas Grupos de análisis, tests en laboratorio Decidir entre soluciones abiertas o propietarias

11 Introducción A&D de Redes 11 Análisis de flujo Un flujo Es transmitido durante una sola sesión de una aplicación/host (end-to-end) Es información sobre un conjunto de protocolos y aplicaciones que Tienen atributos comunes, tales como Direcciones destino y fuente -> Fuente/Sumidero Tipo de información Ruteo, Información extremo a extremo Tiene requerimientos de servicio constante

12 Introducción A&D de Redes 12 Análisis de flujo 2 Existen modelos de flujo Peer-to-peer Cliente/servidor Computación cooperativa Computación distribuida. Existen aquí: Administrador de tareas Nodos de cómputo Subtipos: Agrupación de computación Procesamiento paralelo

13 Estructura de Red Borde de la red: hosts: clientes y servidores servidores típicamente en data centers  redes de acceso, medio físico: enlaces de comunicaciones guiados e inalámbricos  núcleo/core de red:  router interconectados  red de redes red móvil ISP global ISP regional red residencial red institucional

14 Estructura de Red «Topología de red» de Yearofthedragon de es. Disponible bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Topolog%C3%ADa_de_red.png#/media/File:Topolog%C3%ADa_de_red.png https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Topolog%C3%ADa_de_red.png#/media/File:Topolog%C3%ADa_de_red.png

15 Introducción A&D de Redes 15 Diseño lógico Subetapas Establecer objetivos de diseño Evaluar y seleccionar tecnología Desarrollar un plan de interconectividad Considerar Administración y seguridad de la red

16 Introducción A&D de Redes 16 Diseño físico Subetapas Evaluar opciones de diseño de cableado Opciones Centralizado Distribuido Considerar componentes medioambientales Ubicar el equipo de la red Existen reglas par asegurar las ubicaciones más adecuadas Esquemas Centralizado Distribuido Construir diagramas físicos de la red ( nro. puertas, dirs...)

17 Introducción A&D de Redes 17 Direccionamiento y ruteo Subetapas Establecer flujos de ruteo Manipular flujos de ruteo Desarrollar una estrategia de direccionamiento Desarrollar una estrategia de ruteo Considerar construir, según situación Subredes Superredes

18 Introducción A&D de Redes 18 Antes de la ejecución Escribir un plan de implementación Evaluar vendedores y productos Desarrollar pruebas de aceptación de equipos y servicios Determinar cómo ajustar la red instalada para optimizar el rendimiento

19 Introducción A&D de Redes 19 Ejecución Consta de: Instalación eléctrica Tendido de cables: rack, ductos, patch panel, etc Instalación de equipos Respaldar y restaurar en caso de equipos existentes Configuración Protocolos Cuentas de usuario Aplicaciones Servicios,... Pruebas y análisis de sensibilidad

20 Estructura del Internet: red de redes  Los sistemas terminale se conectan al Internet a traves de ISPs de acceso (ISP = Internet Service Providers)  ISPs residenciales y empresariales  Los ISPs de acceso deben estar interconectados.  De manera que cualquier computador pueda enviar paquetes a otro en otra red  La red resultante es bastante compleja  Una evolución se hizo necesaria por aspectos económicos y políticas regulatorias  Analicémoslo paso a paso…

21 ¿Qué es Internet? Millones de dispositivos de cómputo conectados: hosts = sistemas términales corriendo aplicaciones de red  Enlaces de comunicaciones  fibra, cobre, radio, satélite  tasa de transmisión: bandwidth  Packet switches: envían paquetes (trozos de información)  routers and switches enlaces guiados enlaces inalámbricos router red móvil ISP global ISP regional red residencial red institucional smartphone PC Servidor Laptop inalámbrico

22 Internet: “red de redes” ISPs interconectados protocolos control el envío y recepción de mensajes e.g., TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11 Estándares de Internet RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force ¿Qué es Internet? red móvil ISP global ISP regional red residencial red institucional

23 ¿Qué es Internet? Infraestructura que provee servicio a aplicaciones: Web, VoIP, email, juegos, e-commerce, redes sociales, … proporciona interfaz de programación a aplicaciones Permite enviar y recibir aplicaciones para conectarse a internet Proporciona opciones de servicio análogo al sistema postal red móvil ISP global ISP regional red residencial red institucional

24 Pregunta: si hay millones de ISPs de acceso, cómo conectarlos unos con otros? access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … Estructura del Internet: red de redes

25 Opción: conectar cada ISP de acceso a todos los otros? access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … … … … … … Conectar cada ISP de acceso a todos los demás no es escalable: O(N 2 ) conexiones. Estructura del Internet: red de redes

26 access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … Opción: conectar cada ISP de acceso a un ISP global de tránsito? ISPs cliente y proveedor deben alcanzar un acuerdo económico. ISP Global Estructura del Internet: red de redes

27 access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … Pero si un ISP global es un negocio viable, entonces existirán competidores…. ISP B ISP A ISP C Estructura del Internet: red de redes

28 access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … ISP B ISP A ISP C IXP peering link Internet exchange point Estructura del Internet: red de redes Pero si un ISP global es un negocio viable, entonces existirán competidores….

29 access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … … y puede dar cabida a redes regionales que den acceso a los ISPs ISP B ISP A ISP C IXP regional net Estructura del Internet: red de redes

30 access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net access net … … … … … … … y las redes proveedoras de contenidos (e.g., Google, Microsoft, Akamai ) podrían tener su propia red para traer contenido más cerca de los usuarios ISP B ISP A ISP B IXP regional net Content provider network Estructura del Internet: red de redes

31 En el centro: un pequeños número de redes grandes conectadas ISPs comerciles de “tier-1” (ejm., Level 3, Sprint, AT&T, NTT), cobertura nacional e internacional Red de proveedores de contenidos (ejm., Google): red privada que que conecta sus data centers al Internet access ISP access ISP access ISP access ISP access ISP access ISP access ISP access ISP Regional ISP IXP Tier 1 ISP Google IXP Estructura del Internet: red de redes