Curso de Routers (ruteadores) y Switches - Diseñando para Ambientes de Backbone

Durante años las organizaciones bienen usando en su central de datos la arquitectura de backbone colapsado, en dicho ambiente una gran cantidad de datos de la empresa se transmite a través de cada dispositivo del backbone.

El backbone colapsado de la figura tiene varios beneficios si se compara con la arquitectura tradicional de backbone distribuido.

Un diseño de backbone colapsado centraliza la complejidad, incrementa la funcionalidad, reduce costos y soporta el modelo de granja de servidores. No obstante tiene limitaciones, pues los dispositivo puede ser un potencial cuello de botella y posiblemente un punto simple de falla.

Si la función primaria del backbone es puramente la funcionalidad entonces se selecciona un switch. Si la meta es funcionalidad y seguridad entonces se selecciona un ruteador.

En la figura los switches de grupo de trabajo son puestos en cada piso. Ellos tienen enlaces dedicados y compartidos de 10 Mbps para los usuarios finales, una interface de alta velocidad para el servidor del grupo de trabajo y un enlace a la central de datos.

Los servidores en la central de datos son puestos a una sola interface del ruteoador de alta velocidad, compartiendo el ancho de banda. Notar que la funcionalidad de cada servidor en el edificio es optimizada al conectarlo a una interface de alta velocidad, ya sea directa o compartida.

El ruteador proporciona conectividad entre los switches de los grupos de trabajo de cada piso, la granja de servidores, el backbone de campus y la WAN. Algunas de las operaciones de ruteo en la capa de red, dividen los edificios en dominios separados de broadcast en cada una de las interfaces y da la seguridad requerida entre las subredes individuales. En esta configuración, el ruteador es la parte central para la operación de la red, mientras el switch proporciona ancho de banda adicional para el usuario "nervioso".

Si la organización esta dispuesta a aceptar un sólo dominio de broadcast para todo el edificio, el siguiente paso en el proceso de migración será la introducción de un switch LAN de alta velocidad en la central de datos, esto es ilustrado en la siguiente figura

Note que la introducción del switch cambia la tópologia lógica de la red interna y esto impacta en las direcciones del usuario.

El switch de alta velocidad permite la conectividad de los pisos e incrementa la funcionalidad, al proporcionar conexiones switcheadas entre los servidores y cada uno de los switches de los grupos de trabajo. Los switch adicionales pueden ser integrados vía concentradores.

Aunque en la figura muestra un switch dedicado de alta velocidad y un solo ruteador, la funcionalidad individual de cada uno de ellos puede ser combinada dentro de una plataforma switch/ruteador. No obstante al integrar los dispositivos, no ofrecera el sopórte completo, ni las facilidades de un ruteador dedicado, en terminos de las capas de protocolos de red (IP, IPX, AppleTalk, DECnet, VINES, etc.) y protocolos de ruteo (RIP, OSPF, MOSPF, NLSP, BGP-4 y otros). Además un switch/ruteador generalmente no dispone de acceso WAN.

Si la organización no acepta un sólo dominio de broadcast para el edificio, se necesitará instalar una interface multiple de ruteo de alta velocidad para soportar un switch en la central de datos, para cada dominio de broadcast. Mientras esta configuración permite conectar más pisos, no provee la misma funcionalidad hacia arriba, porque no hay conexión directa entre la granja de servidores y cada uno de los switch de los grupos de trabajo. Esto se muestra en la siguiente figura:

ATM para el Campus o el Backbone del Edificio

Si tanto el backbone del campus como los edificios comienzan a experimentar congestionamiento, se puede reemplazar el backbone de alta velocidad con un switch ATM.

La figura muestra como un modulo ATM apropiado se integra a la central de datos, notar que los switches de los grupos de trabajo permanecen sin cambios y el acceso a la granja de servidores es via una interface ATM directa al switch de campus.

Backbone Redundantes, Garantizan Disponibilidad de la Red

En cada uno de los ejemplos previos, los switches y ruteadores trabajan conjuntamente en el diseño del backbone. A menudo se pasa por alto, la habilidad del ruteador para soportar rutas redundantes.

Los backbone son parte esencial de la infraestructura de comunicación que debe de protegerse de fallas. La figura ilustra como los ruteadores permiten la construcción de backbones redundantes, garantizando la confiabilidad de la operación, disponibilidad y mantenimiento en días criticos de la red. Un buen diseño de red es tal que si, el backbone primario falla, un backbone secundario esta disponible como un inmediato y automático respaldo.