Arquitectura de red

El direccionamiento consiste en aplicar identificadores (direcciones) a los dispositivos en diferentes capas de protocolo (por ejemplo, de enlace de datos y de la red), mientras que el enrutamiento se centra en aprender acerca de la conectividad dentro de redes y entre ellas y la aplicación de esta información de conectividad IP para reenviar paquetes a sus destinos.[6]

El direccionamiento / enrutamiento describe cómo los flujos de tráfico de usuarios y la gestión se envían a través de la red, así como la jerarquía, la separación, y la agrupación de usuarios y dispositivos.

Este componente de arquitectura es importante, ya que determina la forma del usuario y cómo los flujos de tráfico de gestión se propagan por toda la red. Esto está estrechamente ligado a la arquitectura de gestión de red (por arquitectura de los flujos de gestión) y el rendimiento (para flujos de usuario). Este componente también ayuda a determinar los grados de la jerarquía y la diversidad en la red, y cómo se subdividen las zonas de la red.

Desde una perspectiva de direccionamiento, los mecanismos pueden incluir subredes, subredes de longitud variable, superredes, direccionamiento dinámico, direccionamiento privado, LAN virtuales ( VLAN) , IPv6 , y la traducción de direcciones de red (NAT).

Desde una perspectiva de enrutamiento, los mecanismos incluyen el cambio y el enrutamiento, la propagación ruta por defecto, enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR), multicast, IP móvil, filtrado de ruta, igualitarios, las políticas de enrutamiento, las confederaciones y las IGP y la selección de EGP y la ubicación.

La gestión de redes consiste en funciones para controlar, planificar, asignar, implementar, coordinar los recursos de la red de monitores. La gestión de la red es parte de la mayoría o la totalidad de los dispositivos de red. Como tal, la arquitectura de gestión de red es importante ya que determina cómo y dónde se aplican los mecanismos de gestión en la red. Es probable que los otros componentes de la arquitectura (por ejemplo, seguridad de TI) requieran un cierto grado de control y de gestión y además interactúen con la gestión de la red.

Este componente describe cómo el sistema, incluyendo las otras funciones de la red, se controla y gestiona. Consiste en un modelo de información que describe los tipos de datos que se utilizan para controlar y gestionar cada uno de los elementos en el sistema, los mecanismos para conectar los dispositivos con el fin de conocer los datos de acceso, y los flujos de datos de gestión a través de la red. Los mecanismos de administración de red incluyen la supervisión y recopilación de datos: instrumentación para acceder, transmitir, actuar, y modificar los datos.

La gestión de redes incluye los siguientes mecanismos:

• Monitoreo
• Instrumentación
• Configuración
• Componentes FCAPS
• Gestión dentro de la banda y fuera de banda
• Administración centralizada y distribuida
• Red de gestión del tráfico de escala
• Equilibrio de poderes
• Gestión de datos de gestión de la red
• Selección de MIB
• Integración en OSS

El rendimiento consiste en el conjunto de los mecanismos utilizados para configurar, operar, administrar y dar cuenta de los recursos en la red que distribuyen el rendimiento para los usuarios, aplicaciones y dispositivos.

Esto incluye la capacidad de planificación e ingeniería de tráfico, así como una variedad de mecanismos de servicio. El rendimiento puede ser aplicado en cualquiera de las capas de protocolo, y con frecuencia se aplica a través de múltiples capas. Por lo tanto, puede haber mecanismos orientados hacia la capa de red, físicas o de enlace de datos, así como la capa de transporte y por encima.

El rendimiento describe cómo los recursos de la red se destinan a los flujos de tráfico de usuarios y la gestión. Esto consiste en dar prioridad, programación, y acondicionado a los flujos de tráfico dentro de la red, ya sea de extremo a extremo entre la fuente y el destino para cada flujo, o entre dispositivos de red en una base peer-to-peer. También consta de mecanismos para correlacionar usuarios, aplicaciones y requisitos de los dispositivos a los flujos de tráfico, así como la ingeniería de tráfico, control de acceso, calidad de servicio, políticas y acuerdos de nivel de servicio ( SLAs).

La calidad del servicio, o QoS , consiste en la determinación, creación y saber cómo actuar sobre los niveles de prioridad para flujos de tráfico.[7] Control de recursos se refiere a mecanismos usados para asignar, controlar y administrar los recursos de red para el tráfico. Acuerdos de nivel de servicio ( SLAs ) son contratos formales entre el proveedor y el usuario que definen los términos de la responsabilidad del proveedor para el usuario y el tipo y la extensión de rendición de cuentas si esas responsabilidades no se cumplen.

Este componente arquitectónico es importante, ya que proporciona los mecanismos para el control de los recursos de red asignados a usuarios, aplicaciones y dispositivos. Este puede ser tan simple como determinar la cantidad de capacidad disponible en diversas regiones de la red, o tan complejo como la determinación de la capacidad, demora y RMA características sobre una base de flujos.

La seguridad es un requisito para garantizar la confidencialidad, integridad y disponibilidad de usuario, aplicación, dispositivo y la red de información y recursos físicos.[8] Este a menudo se combina con la privacidad, lo cual es un requisito para proteger la intimidad del usuario, la aplicación, el dispositivo y la red de información. La seguridad describe cómo los recursos del sistema se encuentran protegidos contra robo, daños, denegación de servicio (DOS), o el acceso no autorizado. Los mecanismos de seguridad se implementan en regiones o zonas de seguridad, en donde cada región o zona de seguridad representa un determinado nivel de sensibilidad y control de acceso.

Existen diversos mecanismos de seguridad, algunos de ellos se listan a continuación:

• Análisis de riesgo de seguridad: Es el proceso para determinar que componentes del sistema necesitan ser protegidos y de qué tipo de riesgo de seguridad (amenazas) deben ser protegidos.
• Políticas y procedimientos de seguridad: Son declaraciones formales sobre las normas de acceso al sistema, la red y la información y el uso con el fin de minimizar la exposición a las amenazas de seguridad.
• La seguridad física y la conciencia: Se encarga de la protección del acceso físico de los dispositivos, como daños y robos, asó como y de hacer que los usuarios sean educados. También ayuda a entender los potenciales riesgos que produce violar las políticas y procedimientos de seguridad.
• Los protocolos y aplicaciones de seguridad: Son protocolos de gestión de red y las solicitudes de acceso y uso no autorizado.
• Encriptación: Es hacer que los datos sean ilegibles si son interceptados, mediante un algoritmo de cifrado junto con una clave secreta.
• La seguridad de la red perimetral: Consiste en la protección de las interfaces externas entre la red y las redes externas.[9]
• La seguridad de acceso remoto: Asegura el acceso de red basado en acceso telefónico tradicional, sesiones punto a punto, y las conexiones de red privada virtual.

La optimización consiste en determinar y comprender el conjunto de las relaciones internas entre los componentes de la arquitectura para ser optimizado para una red en particular. Esto se basa en la entrada para esa red en concreto, los requisitos, los flujos de tráfico estimados, y las metas para esa red. Las necesidades de los usuarios, aplicaciones y dispositivos suelen incorporar afectar al grado de rendimiento, la seguridad y los requisitos de gestión de red. Tales requisitos están directamente relacionados con la selección y colocación de mecanismos dentro de un componente de arquitectura.

Mediante la comprensión de los tipos de los flujos en la red, cada componente de la arquitectura puede ser desarrollado para centrarse en diferentes mecanismos que apoyen de manera óptima flujos de alta prioridad.

Las metas para una arquitectura de red se derivan de los requisitos, determinados de las discusiones con los usuarios, la administración y el personal, o bien, puede ser tomado como una extensión del alcance y la escala de la red existente. Cuando los objetivos se desarrollan a partir de una variedad de fuentes, proporcionan una amplia perspectiva sobre qué funciones son más importante en una red.

Cada función puede ser o no compatible con las otras funciones dentro de una red, así como con los requisitos de los usuarios, aplicaciones y dispositivos. Esto se refleja en las relaciones externas entre sus arquitecturas de componentes. La arquitectura de componentes de direccionamiento (o enrutamiento) soporta los flujos de tráfico de cada una de las otras funciones. Sobre la base de los mecanismos utilizados en la administración de la red existen arquitecturas de componentes de seguridad. Los flujos de tráfico pueden tomar caminos por separado de los flujos de tráfico de los usuarios, por ello, esta capacidad debe ser incorporada en el direccionamiento o enrutamiento de la arquitectura de los componentes.

Los requisitos, flujos y metas para una red son puntos que se utilizan para optimizar la referencia de arquitectura de red, de la misma manera que cada arquitectura de componentes es optimizada. Sin embargo, para la arquitectura de referencia, se producen interacciones entre pares de componentes de arquitecturas. Hay muchas ventajas y desventajas sobre las dependencias y limitaciones que ocurren entre direccionamiento /enrutamiento, gestión de red, rendimiento y seguridad.

Hay dos modelos topológicos populares: la LAN / MAN / WAN y acceso /Distribución / modelos core.

Una red LAN / MAN / WAN es un modelo arquitectónico simple e intuitivo y se basa en la separación geográfica y / o topológica de redes.[12] Su característica principal es que se centra en las características y necesidades de los límites y en las funciones de compartimentalización, servicio, desempeño y características de la red a lo largo de esos límites. Los documentos llamados Descripciones de control de la interfaz, o CDI, son útiles en la gestión del desarrollo de este modelo arquitectónico.[13]

El modelo arquitectónico de acceso / distribución / Core tiene algunas similitudes y diferencias respecto del modelo LAN / MAN / WAN. Es similar al modelo LAN / MAN / WAN en el que se compartimenta algunas funciones, servicios, prestaciones y características de la red, aunque no hasta el mismo grado grado en que lo hace el modelo LAN / MAN / WAN. El acceso / distribución / modelo básico, sin embargo , se centra en la función en lugar de ubicación. Una característica importante de este modelo es que se puede utilizar para reflejar el comportamiento de la red en su acceso, áreas de distribución, y el núcleo.

Tanto la LAN / MAN / WAN y acceso / distribución / modelos Core se utilizan como puntos de partida en la arquitectura de red, ya que ambos son intuitivos y fáciles de aplicar. La LAN / MAN / WAN y el modelo de acceso / distribución / modelo Core indican además el grado de jerarquía prevista para la red.

Los modelos basados en el flujo que presentamos son punto a punto, cliente-servidor, jerárquica cliente-servidor, y la computación distribuida. El modelo arquitectónico punto a punto se basa en el modelo de flujo de punto a punto. Donde los usuarios y las aplicaciones son bastante coherentes en sus comportamientos de flujo a lo largo de la red. Dado que los usuarios y las aplicaciones en este modelo son consistentes en toda la red, no hay lugares obvios para las características arquitectónicas. Esto empuja a las funciones, características, y los servicios hacia el borde de la red, cerca de los usuarios y sus dispositivos, y también hace los flujos de extremo a extremo, entre los usuarios y sus dispositivos.

Los modelos funcionales se centran en el apoyo a determinadas funciones de la red. Involucran proveedores de servicio, intranet / extranet, modelos de rendimiento de varios niveles y de extremo a extremo .

El modelo de proveedores de servicios se basa en las funciones de proveedores de servicios, centrándose en la privacidad y la seguridad, la prestación de servicios a los clientes (usuarios), y la facturación.

El modelo intranet / extranet se centra en la seguridad y la privacidad, incluyendo la separación de los usuarios, los dispositivos y las aplicaciones basadas en un acceso seguro. En este modelo no puede haber varios niveles de la jerarquía.

El modelo rendimiento de varios niveles se centra en la identificación de las redes o partes de una red como tener un solo nivel de rendimiento, múltiples niveles de rendimiento, o si tiene componentes de ambos. Este modelo se basa en los resultados de los requisitos y análisis de flujo. Para el desempeño en términos de rendimiento cuando existen múltiples niveles, múltiples aplicaciones, dispositivos y usuarios pueden hacer uso la arquitectura y el diseño de la red ya que puede empeorar el rendimiento, mientras que el rendimiento de un solo nivel se centra en el apoyo (por lo general la mayoría de aplicaciones), los dispositivos y los usuarios que tienen un conjunto coherente de requisitos de rendimiento.

El modelo de arquitectura de extremo a extremo se centra en todos los componentes en la ruta final de un flujo de tráfico. Este modelo está más estrechamente alineado con el flujo de perspectiva de la creación de redes.

Los modelos funcionales son los más difíciles de aplicar a una red, ya que en ella se debe comprender dónde se encuentra cada función.

Algunos de los modelos de las tres secciones anteriores se combinan para proporcionar una vista de la arquitectura global de la red. Esto se logra comenzando con uno de los modelos topológicos y añadiendo en él modelos de flujo y modelos funcionales según se requiera. En el desarrollo de la arquitectura de referencia para una red, se utiliza como entrada información de la especificación de los requisitos, los requisitos de mapa, y el flujo de especificación, junto con los modelos de arquitectura y arquitecturas de componentes. Cada componente de arquitectura que se desarrolla, se integra en la arquitectura de referencia . Los modelos topológicos son un buen punto de partida, ya que pueden ser utilizados para describir toda la red de una manera general. Mientras que los modelos funcionales y los modelos basados en el flujo también se puede utilizar para describir una red completa, pero tienden a estar más centrados en un área en particular de la red.