Crestron Network Solutions - Diseño Esta página se dejó en blanco intencionadamente Crestron Network Solutions Diseño Guía del estudiante Fecha de lanzamiento: Enero 26, 2021 Versión: 13.0 Esta página se dejó en blanco intencionadamente Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Tabla de contenidos Bienvenido a Crestron Network Solutions – Diseño (CNS-D) .................................................................... 1 Después de completar con éxito esta clase, usted será capaz de: ......................................................... 1 Objetivos de aprendizaje para este curso ............................................................................................. 2 Diseños de red desafiantes ...................................................................................................................... 3 Componentes de red ............................................................................................................................... 4 El modelo OSI - Revisión ...................................................................................................................... 4 Switches y Routers............................................................................................................................... 7 Ejercicio de diseño de red – Piso 1 – Cafetería ......................................................................................... 9 Información del documento .............................................................................................................. 11 Requisitos del sistema: .................................................................................................................. 11 Checklist de la red.......................................................................................................................... 11 Requisitos de los equipos de red .................................................................................................... 11 Lista de equipo de red ................................................................................................................... 11 Ejercicio de diseño de red - Piso 1 - Lobby / Gym / Centro de negocios .................................................. 14 Topologías de red .................................................................................................................................. 19 Switches de red – Blocking vs Non-Blocking ....................................................................................... 22 Ejemplo de distribución de red .......................................................................................................... 22 Configuraciones de red ...................................................................................................................... 23 Stack (apilado) ............................................................................................................................... 23 Stack (Alta velocidad)..................................................................................................................... 23 Tecnología DM NVX ............................................................................................................................... 24 Ejercicio de diseño de red – Piso 2 – Pequeña oficina ............................................................................ 26 Seguridad .......................................................................................................................................... 33 Ejercicio de diseño de red – Piso 3 – Centro de información .................................................................. 35 Glosario................................................................................................................................................. 43 Crestron Network Solutions - Diseño Esta página se dejó en blanco intencionadamente Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Bienvenido a Crestron Network Solutions – Diseño (CNS-D) Con la creciente necesidad de mover la tecnología a la red y adoptar el movimiento de IoT, centrarse en proporcionar una red robusta para apoyar las redes convergentes es fundamental. Crestron Network Solutions – Diseño presentará a la comunidad de diseño las habilidades fundamentales necesarias para implementar con éxito las soluciones Crestron en todas las topologías de red, y para comprender y ganar seguridad al asumir las consideraciones de red y los requisitos de diseño. Su curso se centrará en la parte física de la red y proporcionará una introducción sobre cómo crear eficazmente una red adecuada, incluyendo selección de productos, además de la selección de la topología efectiva para las necesidades del sistema. Este curso está destinado, pero no limitado a aquellos profesionales de la industria que son responsables de diseñar la red para el cliente. Después de completar con éxito esta clase, usted será capaz de: o o o o o Comprender los fundamentos del hardware de red. Familiarícese con las especificaciones de hardware de red Comprender las topologías de red básicas. Comprender los requisitos de Crestron para la red. Comprender el diseño básico de la red. Crestron Technical Institute 1 Crestron Network Solutions - Diseño Objetivos de aprendizaje para este curso En este curso, cubriremos los siguientes objetivos a detalle: A/V y IT una Historia o Introducción Desafíos del diseño de red o Convergente / Dedicado Componentes de red o Revisión del modelo OSI o Switches/Routes/Etc. Ejercicio de diseño de red – Piso 1 o Cafetería / Gimnasio / Centro de negocios / Lobby Ejercicio de diseño de red – Piso 2 o Oficina pequeña Ejercicio de diseño de red – Piso 3 o Centro de capacitación 2 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Diseños de red desafiantes Crestron Technical Institute 3 Crestron Network Solutions - Diseño Componentes de red El modelo OSI - Revisión 4 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 5 Crestron Network Solutions - Diseño 6 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Switches y Routers Crestron Technical Institute 7 Crestron Network Solutions - Diseño 8 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Ejercicio de diseño de red – Piso 1 – Cafetería Crestron Technical Institute 9 Crestron Network Solutions - Diseño 10 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Información del documento Requisitos del sistema: Dispositivos conectados a la red - Esta sección es para especificar todos y cada uno de los dispositivos conectados a la red proporcionando cantidad, fabricación y número de modelo. Requisitos de los dispositivos para la red – Esta sección funciona junto con la sección de dispositivos conectados a la red y proporciona la definición de cuáles son los requisitos de red de los dispositivos. Por ejemplo, cuántas tiradas se requieren, cuántos PoE se requieren, etc. Checklist de la red Checklist de la red - Esta tabla permite la definición de lo que la red requiere desde un punto de vista de hardware y configuración. Los detalles tales como cuántos puertos se necesitan, si hay algún requisito para las aplicaciones de velocidad de bits constante, y cuánta energía se requiere para los diseños de PoE. Esta tabla abarca toda la red y ofrece una visión general de los requisitos de hardware de red para abordar las necesidades individuales del equipo de red. Requisitos de los equipos de red Requisitos de los equipos de red - Esta tabla se utiliza para definir los requisitos de red del hardware de red. El objetivo final es que esta tabla se podría proporcionar (con algún contexto) a una fabricación de equipos de red, o al personal de TI si la red es OFE y ayuda en el desarrollo para definir la especificación de hardware Lista de equipo de red Lista de equipo de red - Esta tabla permite especificar el hardware de red necesario para cumplir con los requisitos del equipo de red. Esta lista se puede utilizar como referencia para construir las especificaciones del equipo para la fabricación de hardware de red, el modelo y las necesidades básicas de hardware desde una perspectiva física. Glosario *BW = Bandwidth (Ancho de banda) – CBR (Constant Bit Rate (Velocidad de bits constante)) o VBR (Variable Bit Rate (Velocidad de bits variable)) *CBR = Velocidad de bits constante, el dispositivo proporciona un flujo continuo constante de datos con poca o ninguna variante en el flujo de datos. *DC = Drop Count (Recuento de tiradas) – Cuántas tiradas de red se requieren *PoE = Power Over Ethernet (Alimentación a través de ethernet) Clasificación de alimentación a través de Ethernet basada en los estándares IEEE802.3 *VBR = Velocidad de bits variable, el dispositivo varía dentro de un flujo de datos máximo dirigido Crestron Technical Institute 11 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del sistema Dispositivo conectado a la red Cantidad Fabrica nte 4 Tbd Requisitos de los equipos de red Número de Modelo DC* BW* Alimentación Seguridad Adicional 4 VBR* 120W N/A VLAN 2/3 10 VBR* N/A N/A En VLAN 3 UC-P8-T-HS 2 VBR* 60W N/A En VLAN 1 POS (Point of Sale) 2 VBR* N/A N/A En VLAN 1 Punto de acceso inalámbrico 10 Tbd Tirada de red cableada 2 Crestron 2 Tbd 1 HikVision DS-9616NI-I8 1 VBR* N/A N/A En VLAN4 2 HikVision DS-2CD5126G0-IZS 2 10MB 60 N/A En VLAN4 Per Notas: VLAN 1: Crítico del sistema Esta VLAN contendrá todos los dispositivos críticos del sistema, esta VLAN tendrá acceso a la LAN y a la WAN VLAN 2: Personal Esta VLAN contendrá todos los dispositivos de personal BYOD, esta VLAN tendrá acceso a la LAN y a la WAN VLAN 3: Clientes Esta VLAN contendrá todos los dispositivos BYOD Clientes, esta VLAN tendrá acceso a la LAN y a la WAN VLAN 4: Seguridad Esta VLAN contendrá todos los dispositivos de seguridad, esta VLAN tendrá acceso a la LAN. Todos los dispositivos en la red tienen requisitos VBR (velocidad de bits variable), como resultado los requisitos de ancho de banda no han sido especificados Especificado Checklist de la red Network Descripción Cantidad Protocolo Descripción Recuento de puertos 21 802.3ab % de necesidad requerido BW 20Mb H264, baseline 10Mb Por cámara de referencia 12 Potencia 240 802.3at Tipo 2 Seguridad N/A N/A Acceso WAN 4 VLAN Capa 2/3 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del equipo de red Capacidades Tipo de puerto Velocidad de puerto Notas 21 RJ45 1Gb/s Los puertos usados añaden % de repuesto 1 SFP+ 10 Gb/s Para enlazar con la red del edificio Nombre Propósito Descripción Notas 802.3at Power over Ethernet POE @ 30W Total de 240 Watts requeridos Capacidad de puerto Cantidad Protocolos Tipo 2 Capa 2 VLAN Segmentación de la red Capa 3 Inter VLAN Enrutamiento entre VLANs Equipo de red Número de modelo y cantidades Cantidad Fabricante Número de modelo Descripción 1 Extreme 220-48p-10GE4 48 puertos x 10/100/1000BaseT PoE+ (RJ-45) 4 puertos 10GBASE-X (SFP+) despoblados SFP requerido para la integración Crestron Technical Institute 13 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Ejercicio de diseño de red - Piso 1 - Lobby / Gym / Centro de negocios 14 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 15 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del sistema Dispositivos conectados a la red Cant. 16 Fabricante. No. de Modelo Requisitos del dispositivo de red DC* BW* Power Security Adicional Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Checklist de red Red Descripción Cantidad Protocolo Descripción Requisitos de equipos de red Capacidades Tipo de puerto Velocidad del puerto Notas Capacidades del puerto Cantidad Crestron Technical Institute 17 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos de equipos de red Capacidades Propósito Descripción Notas Protocolos Nombre Equipos de red Número de modelo y cantidades Cantidad 18 Fabricante Modelo Descripción Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Topologías de red Crestron Technical Institute 19 Crestron Network Solutions - Diseño 20 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 21 Crestron Network Solutions - Diseño Switches de red – Blocking vs Non-Blocking Ejemplo de distribución de red 22 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Configuraciones de red Stack (apilado) Stack (Alta velocidad) Crestron Technical Institute 23 Crestron Network Solutions - Diseño Tecnología DM NVX 24 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 25 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Ejercicio de diseño de red – Piso 2 – Pequeña oficina 26 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 27 Crestron Network Solutions - Diseño 28 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 29 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del sistema Dispositivo conectado a la red Cantidad 30 Fabricante Número de Modelo Requisitos del dispositivo de red DC* BW* Alimentación Seguridad Adicional Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Checklist de red Red Descripción Cantidad Protocolo Descripción Requisitos del equipo de red Capacidades Tipo de puerto Velocidad de puerto Notas Capacidades de puerto Cantidad Crestron Technical Institute 31 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del equipo de red Capacidades Propósito Descripción Notes Protocolos Nombre Equipo de red Número de modelo y cantidades Cantidad 32 Fabricante Número de modelo Descripción Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Seguridad Crestron Technical Institute 33 Crestron Network Solutions - Diseño 34 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Ejercicio de diseño de red – Piso 3 – Centro de formación Crestron Technical Institute 35 Crestron Network Solutions - Diseño 36 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Crestron Technical Institute 37 Crestron Network Solutions - Diseño 38 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del sistema Dispositivo conectado a la red Cantidad Fabricante Modelo Requisitos del dispositivo de red DC* BW* Alimentación Seguridad Adicional Crestron Technical Institute 39 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Checklist de la red Red Descripción Cantidad Protocolo Descripción Requisitos del equipo de red Capacidades Capacidades de puerto Cantidad 40 Tipo de puerto Velocidad del puerto Notas Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Requisitos del equipo de red Capacidades Propósito Descripción Notas Protocolos Nombre Equipo de red Número de modelo y cantidades Cantidad Fabricante Número de modelo Descripción Crestron Technical Institute 41 Crestron Network Solutions - Diseño 42 Guía del estudiante Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Glosario 802.1X: IEEE 802.1X permite la autenticación de hosts puerto por puerto, haciéndolo muy seguro. Es un protocolo de control de acceso de red (PNAC) basado en los puertos, que autentica los dispositivos conectados a una red Ethernet utilizando — o encapsulando— el Protocolo de Autenticación Extensible (EAP). La autenticación basada en 802.1X requiere un dispositivo host compatible con 802.1X, hardware de red habilitado para 802.1X y la presencia de un servidor de autenticación (por ejemplo, RADIUS) en la red. A los dispositivos host que no se pueden autenticar con el servidor se le niega el acceso a la parte protegida de la red. Switch de acceso: Los switch de acceso son aquellos switch situados más cerca del host de red o nodos, en redes que utilizan una topología jerárquica o en capas. Por lo general, se colocan en el "borde" exterior de una red y también se conocen como switch de borde(edge). Los dispositivos habilitados para red obtienen acceso a la red más grande conectándose a un switch de acceso, que, a su vez, está conectado a un switch de capa superior. Los switch de acceso son a menudo menos capaces que los switch distribution/core, y pueden o no tener capacidades de capa 3 (enrutamiento). Active Directory (AD): Active Directory es un conjunto de servicios desarrollados por Microsoft® para la gestión y administración de redes de dominio de Windows®. Aunque puede realizar otras tareas opcionales, Active Directory, en su esencia, es responsable de autenticar usuarios y dispositivos y autorizar su acceso al dominio. Una vez que un usuario/dispositivo proporciona credenciales de inicio de sesión, las credenciales se verifican con las almacenadas en el servidor de Active Directory del dominio (o "controlador de dominio"). Además de las credenciales de usuario, un controlador de dominio también almacena el nivel de privilegio o acceso configurado de cada usuario dentro del dominio. Esto permite a los administradores de dominio dictar a qué dispositivos o servicios puede acceder a cada usuario dentro de un dominio. Blocking: La descripción de un switch de red (o de una red completa) que no posee suficiente ancho de banda general de backplane y/o de uplink para permitir que todos los puertos/dispositivos se comuniquen a toda velocidad. A nivel de switch de red, el bloqueo es una función del diseño del switch y las especificaciones técnicas. A nivel de red, suponiendo que los switches individuales en sí mismos no sean de bloqueo, el bloqueo se debe a la superación del ancho de banda máximo de un switch determinado, creando un cuello de botella para la comunicación. Broadcast: La transmisión de Broadcast es una transmisión de uno a todos basada en UDP. Un dispositivo que envía un mensaje de broadcast transmite el mensaje a la dirección de broadcast de su subred, por ejemplo: 192.168.1.255 en una red 192.168.1.0/24. Un switch de red replicará los mensajes de difusión UDP en todos los puertos/hosts de la subred, excepto el puerto a través del cual el broadcast entró en el switch. Broadcast Domain: un dominio de broadcast restringe el tráfico de broadcast a esos hosts dentro del dominio de broadcast. Los hosts dentro del mismo dominio de broadcast recibirán mensajes de broadcast entre sí, pero no recibirán emisiones de hosts en otros dominios de broadcast. Los dominios de broadcast independientes y distintos se crean siempre que una red se subdivide física o lógicamente Crestron Technical Institute 43 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante en varias subredes. En la práctica, cada VLAN única en una red tendrá su propio dominio de broadcast individual. Topología de Bus: Una topología de bus (o daisy chain) se basa en la vinculación de dos o más switches juntos de forma serial. En comparación con otras topologías, la topología de bus es la menos resistente y redundante. Una falla del Switch en el medio de un daisy chain hará que la red unificada y previamente funcional se convierta en dos redes separadas y aisladas. El uso de una topología de bus puede producir fácilmente cuellos de botella en los enlaces ascendentes del conmutador, lo que resulta en una red de bloqueo. Dominio de colisión: Un dominio de colisión es un segmento de red donde los hosts compiten por la oportunidad de transmitir datos a la red. Las transmisiones simultáneas de diferentes hosts dentro del mismo dominio de colisión causarán colisiones de paquetes, reduciendo la eficiencia general del segmento de red. Antes de los switches de red modernos, full-duplex, que eliminan los dominios de colisiones, el problema de colisión se solucionó con protocolos de acceso a medios de capa 2 que permitían a los hosts en un hub repetidor half-dúplex administrar el acceso a la red entre sí. (por ejemplo, CSMA/CD... Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection: Detección de portador Acceso múltiple con detección de colisión). Core Switch: Un switch core es uno situado en el centro (o núcleo) de una red jerárquica de varias capas. Los switches de núcleo proporcionan puertos de enlace ascendente (uplink) de alta velocidad y ancho de banda increíble para los switches de capa de distribución de uplink y agregado de tráfico. Las conexiones redundantes a switches de capa de distribución individuales se utilizan para garantizar el máximo tiempo de actividad de la red. En una topología de núcleo/distribución/acceso, la capa principal ata la capa de distribución, que ata la capa de acceso y sus dispositivos conectados. En redes más pequeñas que utilizan un modelo condensado de 2 capas, el switch "núcleo" también realizaría las tareas normalmente realizadas por los switches en la capa de distribución. Decoder: En el contexto de las aplicaciones AVoIP basadas en red, un decodificador es un cliente host que puede recibir un flujo de medios (streaming) en tiempo real, transcodificarlo a otro formato (por ejemplo, HDMI) y emitir el contenido AV convertido a través de sus interfaces AV. Switch de distribución: Los switches de capa de distribución se sitúan entre la capa de acceso y la capa principal de la red de varias capas. La capa de distribución es responsable de enrutar el tráfico entre subredes/VLAN, aplicando QoS (Calidad de servicio) para priorizar el tráfico esencial, y es la capa en la que se aplica la directiva de red para filtrar y administrar el tráfico. Las demandas impuestas a la capa de distribución, en términos de funcionalidad, potencia de procesamiento y ancho de banda de uplink, a menudo requieren el uso de switches de nivel empresarial de gama alta. Extensible Authentication Protocol (EAP): EAP es un marco para la autenticación de conexiones de red punto a punto mediante métodos EAP, como EAP-TLS (basado en certificados) y EAP-MSCHAPv2 (basado en nombre de usuario/contraseña). El EAP define la sintaxis de los mensajes EAP —que otros protocolos convierten (o "encapsulan") en su propio formato— y también define los métodos EAP que estos otros protocolos utilizan para autenticar las conexiones (es decir, IEEE 802.1X). 44 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante Encoder: En el contexto de las aplicaciones AVoIP basadas en red, un encoder es un servidor host que puede tomar contenido AV desde sus interfaces AV, codificar el contenido AV y transmitir el contenido codificado como una secuencia (streaming) en tiempo real. Ethernet (IEEE 802.3): Ethernet es una familia de tecnologías y especificaciones de red que ayuda a definir el comportamiento, las reglas y los estándares de infraestructura de redes modernas, cableadas y basadas en Ethernet (por ejemplo, LAN, WAN, etc.). Los estándares Ethernet se refieren a las capas físicas (capa 1) y de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI. Definen los estándares de la infraestructura de cableado de una red Ethernet. Por ejemplo, los estándares de cableado de cobre de par trenzado 100BASE-TX, 1000BASE-T y 10GBASE-T admiten velocidades de 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps, respectivamente, hasta una distancia máxima de 100 m. Los dispositivos basados en Ethernet se comunican a través de redes Ethernet enviando y recibiendo tramas Ethernet. Además de los datos reales que los dispositivos desean intercambiar, cada trama transmitida contiene una dirección MAC de origen y una dirección MAC de destino. Full-Duplex: La comunicación full-dúplex describe la capacidad de un dispositivo de red para enviar y recibir datos simultáneamente. Los switches de red modernos full-dúplex y los estándares actuales de cableado Ethernet permiten que las redes cableadas basadas en Ethernet de hoy funcionen de forma completamente full-dúplex. Tenga en cuenta que las redes inalámbricas 802.11 funcionan mediante una comunicación half-dúplex menos eficiente. Gateway: Un gateway (puerta de enlace) es un dispositivo de red (normalmente un router) que permite que los dispositivos de la red del gateway se comuniquen con dispositivos de otra red externa. Por ejemplo, los gateways permiten la comunicación entre la red privada (LAN) de una residencia/empresa e Internet (WAN). Debido a su propósito previsto, los gateways se colocan en el límite más alto (o "borde") de las redes. Esto los hace idealmente posicionados para realizar funciones relacionadas con la seguridad y, por esa razón, están configurados comúnmente para actuar como firewall de red. Half-Duplex: La comunicación half-duplex describe un dispositivo (o red) que solo permite la comunicación unidireccional en un momento dado. Un dispositivo de red half-duplex puede enviar datos o recibirlos, pero no puede hacer ambas cosas simultáneamente. Esto tuvo el efecto, en redes más antiguas, basadas en hubs, de limitar el número de hosts transmisores en un momento dado a otro, mientras que todos los demás escuchaban y/o esperaban su turno para transmitir. Esta restricción ya no es una preocupación en las redes Ethernet modernas y cableadas. Host: Un host de red es un dispositivo con una dirección de red conectada a una red informática. Los hosts que proporcionan servicios (por ejemplo, impresión, uso compartido de archivos, streaming, etc.) a otros hosts de red se denominan servidores. Los hosts que tienen acceso y usan estos servicios se denominan clientes. El mismo host puede actuar como servidor y como cliente, dependiendo de la naturaleza del dispositivo. Por ejemplo, un encoder NVX actúa como un servidor multimedia de streaming, pero también puede ser un cliente de los servidores DHCP y DNS de la red, etc. Hub: También conocido como "concentrador repetidor" o "repetidor multipuerto", un hub de red crea un segmento de red con un único dominio de colisión compartido por todos los dispositivos conectados. Cuando todavía está en uso, un hub podría servir como una red independiente. Si estaba conectado a otro hub (o a un switch half-duplex más antiguo), un hub servía para ampliar las redes existentes. Los hubs funcionan tomando la señal eléctrica que entra en un puerto determinado, la replica y la repite en Crestron Technical Institute 45 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante todos los puertos. Esto hace que toda la comunicación sea de tipo broadcast. Los hubs no tienen conocimiento de los conceptos de capa superior, tales como MAC y las direcciones IP, y soportan solamente la comunicación half-duplex. Todas estas restricciones limitaron el uso real de la red e hicieron probables las colisiones de paquetes. Los concentradores están completamente obsoletos y nunca deben instalarse en una red implementada. Internet Control Message Protocol (ICMP): ICMP es un protocolo IP de capa de Internet utilizado por los routers para informar a los hosts de que un destino o servicio de red es inalcanzable y que los paquetes enviados a la dirección IP de destino no se entregaron correctamente. En caso de que un router no pueda entregar con éxito un paquete a un destino IP dado, el router utilizará la dirección IP de origen (integrada dentro del paquete no entregable) y enviará un mensaje ICMP a esa dirección IP, permitiendo así que el host sepa sobre el destino inalcanzable. Los routers también utilizan mensajes ICMP para redirigir el tráfico dentro de una red determinada, informando a los hosts si existe una ruta óptima. Las utilidades comunes de solución de problemas de red, como 'ping' y 'traceroute', utilizan mensajes ICMP para realizar sus funciones. El ping utiliza los mensajes ICMP para determinar si un destino es accesible, mientras que traceroute los utiliza para determinar el número y la secuencia de routers (o "saltos") que forman la ruta entre dos redes diferentes. Internet Group Management Protocol (IGMP): IGMP es un protocolo de capa de Internet basado en suscripción que administra el tráfico de multicast dentro de un dominio de broadcast (por ejemplo, una VLAN). IGMPv2 e IGMPv3 son las versiones más utilizadas del protocolo. En ausencia de IGMP, los switches de red tratan el tráfico de multicast como el tráfico de broadcast, inundando el tráfico a todos los puertos. Con el IGMP habilitado, el tráfico asociado a una secuencia de multicast fluye solamente a los hosts que quieren el stream. Un host expresa su interés en los streams disponibles mediante el envío de mensajes IGMP para suscribirse a ellos (es decir, unirse) o darse de baja de ellos (es decir, salir). Los switches de red que soportan IGMP pueden realizar el IGMP Snooping, que les permite mirar estos mensajes IGMP y determinar qué host de las secuencias de multicast están interesados en recibir. Una vez que un host se ha unido con éxito — o se ha suscrito — a una secuencia, el Switch manda el tráfico al host suscrito. Internet Protocol (IP) Address: Una dirección IP es un número binario que representa la dirección lógica única de un host IP en una red basada en IP. Las direcciones IP se pueden asignar estática o dinámicamente, mediante DHCP o direccionamiento local de vínculo. Una dirección IP incluye dos elementos de información. Incluye la dirección de la red en la que reside un host, conocida como dirección de red, prefijo de enrutamiento o número de red. También incluye la propia dirección del host en esa red, conocida como dirección de host del host, identificador de host o número de host. Para que una dirección IP sea significativa, un host también debe tener aplicada una máscara de subred/máscara de bits (en redes IPv4) o un prefijo de subred (en redes IPv6). Internet Protocol version 4 (IPv4): El protocolo de Internet es un protocolo de comunicación de conmutación de paquetes capaz de enrutar datos entre límites de red. IPv4 es la cuarta versión del protocolo IP y fue la primera versión no experimental. Estandarizado en 1981, IPv4 definió la funcionalidad requerida de los hosts de "gateway intermedio", lo que ahora se conoce comúnmente como "routers". Esto dio a los dispositivos conectados a diferentes redes (es decir, LAN) la capacidad de comunicarse entre sí y la capacidad de crear grandes "internetworks". El ejemplo más destacado de una interconexión es Internet, un fenómeno que es posible en gran medida debido a IPv4 y sus disposiciones 46 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante para la interconexión/enrutamiento. Las direcciones IPv4 son un número de 32 bits, dividido en cuatro octetos de 8 bits y comúnmente expresado en notación decimal de puntos legible por el ser humano. Internet Protocol version 6 (IPv6): IPv6 es la sexta versión del Protocolo de Internet y fue desarrollado, en parte, debido a temores de agotamiento de direcciones IPv4. Las direcciones IPv4 son un número de 32 bits, lo que limita el número total de direcciones IP públicas disponibles a poco menos de 4.300 millones. Antes del desarrollo de la traducción de direcciones de red o NAT, que permite que toda una red privada comparta una sola dirección IP pública, y ante el crecimiento explosivo de Internet, había una preocupación sustancial de que este grupo de espacio de direcciones se agotaría por completo. Estandarizado en 1998, IPv6 aumenta la longitud de la dirección de 32 bits a 128 bits, aumentando exponencialmente el espacio de direccionamiento general. Las direcciones IPv6 se expresan como ocho grupos de cuatro dígitos hexadecimales, divididos por dos puntos. Aunque IPv6 está diseñado para reemplazar iPv4, todavía no es ampliamente adoptado. Link Aggregate Group (LAG): También conocido como "channel bonding" (unión de canales), la agregación de vínculos es el uso de enfoques estándar o específicos del proveedor para combinar o agregar el rendimiento de varias conexiones físicas en un único canal de conexión lógico. Dependiendo del esquema de agregación seleccionado y de cómo se configure un LAG (es decir, estática o dinámicamente), la agregación de enlaces también puede proporcionar redundancia adicional a las conexiones entre switches. Un LAG configurado dinámicamente puede 'switchear (enrutar) por error' automáticamente, lo que permite que el LAG proporcione tiempo de actividad ininterrumpido en casos donde una conexión física en otro modo funcional, LAG se vea comprometida. Local Area Network (LAN): Red de Área Local (LAN): Una Red de Área Local se define como una red privada de computadoras cuyo alcance operacional se confina a una zona limitada o local, como una residencia individual o un edificio de oficinas. Las redes locales suelen utilizar Ethernet (par trenzado y/o fibra óptica) junto con la comunicación Wi-Fi para interconectar computadoras y otros dispositivos móviles. Media Access Control (MAC) Address: Una dirección MAC es un número que es único en el mundo de 48 bits, que identifica un controlador de interfaz de red (NIC) para la comunicación de capa 2 en un segmento de red basado en Ethernet. Las direcciones MAC también se conocen como direcciones físicas de hardware grabadas o asignadas, y se expresan comúnmente utilizando la notación hexadecimal. Mesh Topology: Una red en malla es una topología de red de área local (LAN) alámbrica o inalámbrica en la que los nodos de la red (por ejemplo, los switches) están conectados al mayor número posible de otros nodos, con el fin de proporcionar múltiples rutas redundantes entre cualesquiera de los dos hosts que participen en la red. La propia red se encarga de determinar cuáles son las trayectorias o rutas óptimas y que pueden ser configurables dinámicamente. Dado que un nodo determinado puede resultar inalcanzable en cualquier momento, se requiere que las redes de malla se auto reparen. Lo consiguen determinando y utilizando dinámicamente rutas alternativas. Multicast: Multicast es una forma de transmisión de datos en red de uno a muchos basado en UDP. Con una red adecuadamente especificada y configurada, la distribución basada en Multicast es más eficiente y escalable en comparación con la comunicación Unicast. Las transmisiones de multicast no se dirigen a las direcciones IP de los propios receptores, sino que se envían a direcciones IP dentro de un rango Crestron Technical Institute 47 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante especial de direcciones reservadas por la Autoridad de Asignación de Números Internacionales (IANA) para la comunicación multicast. Network (red): Una red de computadoras es una red de telecomunicaciones digitales que permite a las computadoras y otros dispositivos compartir recursos y comunicarse entre sí. Node (Nodo): Un nodo de red es cualquier dispositivo que crea, extiende o se conecta a una red de computadoras. Los nodos de la red pueden ser puntos de redistribución de datos (por ejemplo, switches y routers) o pueden ser puntos finales de datos (por ejemplo, clientes y servidores). En la práctica moderna, cada host de la red es un nodo y viceversa. Las tecnologías de puntos de redistribución más antiguas como los hubs repetidores, eran nodos de red, pero -porque carecían de una dirección de red- no eran hosts de red. Non-blocking: Aplicado a un switch de red, Non-blocking (sin bloqueo) significa que el switch posee suficiente ancho de banda interno, de backplane, para que todos los puertos del switch funcionen simultáneamente a máxima velocidad. La mayoría de los switches de grado empresarial son nonblocking, pero esto no debe asumirse. Una red non-blocking consiste enteramente en switches nonblocking (sin bloqueo) conectados entre sí mediante puertos de enlace ascendente de alta velocidad y está diseñada, configurada y desplegada de tal manera que no se exceda el límite de ancho de banda del uplink de cada uno de los switches de la red. Dicha red permite que cualquier dispositivo se comunique con cualquier otro dispositivo en cualquier momento y en cualquier combinación. Open System Interconnection (OSI) Modelo OSI: El modelo de OSI es un marco conceptual que estandariza la forma en que los dispositivos se comunican y comparten datos entre sí a través de una red de computadoras. Está dividido en siete capas únicas y sirve como base para comparar diferentes protocolos del mundo real y sus capas y componentes individuales entre sí. Protocol Independent Multicast (PIM): El protocolo de multidifusión independiente es una familia de protocolos de enrutamiento de multidifusión (PIM-Modo denso, PIM-Modo disperso, etc.) que permite que el tráfico multicast se enrute e intercambie entre diferentes redes (por ejemplo, LAN) o subredes (por ejemplo, VLAN). El modo PIM-Sparse (PIM-SM) supone que sólo un pequeño subconjunto de hosts y routers de una red estará interesado en los flujos multicast. El PIM-SM se ocupa de optimizar las rutas multicast entre redes evitando la inundación de los uplinks de los switches de la red y es generalmente recomendada la variedad de PIM para las aplicaciones de IPTV / AVoIP dada su escalabilidad. Precision Time Protocol (PTP): PTP es un protocolo de red utilizado para sincronizar relojes entre hosts de red y segmentos de red en una red de computadoras. PTP permite la elección de un reloj maestro, que luego se convierte en la referencia de tiempo con la que se sincronizan todos los demás clientes PTP participantes. En una LAN, PTP puede lograr una precisión de sub- microsegundos. Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS): RADIUS es un protocolo de red basado en cliente/servidor que proporciona servicios de autenticación, autorización y contabilidad (AAA) para los dispositivos de red de manera segura. RADIUS se utiliza comúnmente como método de autenticación "back-end" para el método de autenticación 802.1X. La autenticación RADIUS se basa en la presencia de un servidor RADIUS configurado (por ejemplo, un servidor Windows) que ejecuta el protocolo RADIUS como un servicio. El servidor RADIUS de una red también puede ser configurado para actuar como un 48 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante servidor para otros servicios de red (por ejemplo, DNS) o para realizar funciones de gestión de dominio de Windows (por ejemplo, Active Directory). Ring Topology – Topología de anillo: Una topología de red en anillo es aquella en la que cada nodo (o switch) se conecta exactamente a otros dos nodos, creando un bucle o anillo cerrado. Las redes en anillo pueden funcionar de manera unidireccional, donde todo el tráfico fluye en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario, también pueden funcionar de manera bidireccional. En cualquiera de los dos casos, cada nodo entre un host transmisor y el destinatario previsto debe procesar los mensajes en tránsito. Las topologías de anillo pueden hacerse resistentes a posibles fallos o "rupturas" del anillo mediante la implementación de una conexión de anillo secundaria y redundante. En caso de que el anillo primario se vea comprometido, la red falla en el anillo redundante de reserva. Router: Un router es un dispositivo de capa 3 capaz de mover o enrutar paquetes entre diferentes (sub) redes. El enrutamiento no es necesario si las direcciones IP de origen y de destino de un paquete están en la misma red local. Sólo se requiere si se determina que las direcciones IP de origen y de destino están en redes diferentes (es decir, si la IP de destino está en una red remota y no en la misma red local que la fuente del paquete). Un router mantiene su propia tabla de ruteo interno, a la que hace referencia para desplazar los paquetes hacia su destino final. Una tabla de enrutamiento puede ser configurada estáticamente (utilizando rutas estáticas) y/o dinámicamente (utilizando un protocolo de enrutamiento unicast dinámico). Es posible que un determinado paquete tenga que ser enrutado o reenviado a través de múltiples routers hasta que finalmente llegue a su destino final (dirección IP). Spanning Tree Protocol (STP): El objetivo de los protocolos de expansión de árbol como el STP y el mejorado Protocolo de Árbol de Expansión Rápida (RTSP) es asegurar una red Ethernet sin bucles. Un bucle de red (también conocido como "bucle de conmutación" o "bucle puente") se crea cuando hay más de una conexión o ruta de capa 2 (capa de enlace) entre cualquiera de los dos nodos de la red. Los bucles de red se producen comúnmente creando conexiones físicas múltiples y discretas entre dos switches o conectando dos puertos del mismo switch entre sí. Un solo bucle de red puede desencadenar una tormenta de difusión sin fin que haga que la red quede completamente inutilizable. R/STP aborda esta preocupación descubriendo y resolviendo automáticamente cualquier bucle de la red. RSTP también permite la designación de puertos alternativos de reserva permitiendo conexiones físicas redundantes/de reserva entre dos conmutadores. RSTP detectará la presencia de rutas redundantes, y bloqueará todas menos una. Si la conexión actualmente activa se ve comprometida, RSTP bloqueará el puerto asociado y luego permitirá que una conexión redundante previamente inactiva tome el control y se vuelva activa. Subnet Mask – Mascara de subred: Una máscara de subred es un número de 32 bits que cuando se aplica a una dirección IPv4, designa qué parte de la dirección IPv4 de 32 bits representa la dirección de red de un host (o prefijo de red, prefijo de enrutamiento, etc.). La parte restante (o los bits) de la dirección IPv4 no reclamada para el direccionamiento de red se utiliza para representar la dirección de un host en la red en cuestión. Ajustando el número de bits utilizados para el direccionamiento de red (o la longitud de la máscara de bits), los administradores de la red pueden aumentar o reducir el tamaño de una subred determinada y la cantidad de direcciones de host disponibles dentro de la subred. Subred: Una subred es una subdivisión lógica de una red con su propio dominio de difusión. Las subredes crean dominios de difusión más pequeños y aislados, en contraposición a un único dominio de Crestron Technical Institute 49 Crestron Network Solutions - Diseño Guía del estudiante difusión para toda la red. Las subredes suelen estar estructuradas para incluir hosts que están relacionados entre sí desde el punto de vista organizativo o funcional. Esto se hace por conveniencia y por seguridad. Las subredes agilizan la administración de la red, permitiendo a los administradores dividir la red en redes más pequeñas y manejables. Esto permite a los administradores ocuparse de docenas o cientos de hosts, en lugar de miles o decenas de miles. Switch: También conocido como "puente" o "puente multipuerto", un switch es un dispositivo de red de capa 2 capaz de inspeccionar la información de direcciones MAC incorporada en las tramas de Ethernet, utiliza esta información para reenviar las tramas sólo a sus destinatarios previstos. Los switches logran este comportamiento examinando las direcciones MAC de origen y destino embebidas en las tramas transmitidas por los hosts conectados. Los switches construyen y mantienen su propia tabla de búsqueda interna (también conocida como "tabla de búsqueda" y "tabla de direcciones MAC"). Esta tabla asocia la dirección MAC de origen de los dispositivos conectados a los puertos físicos del propio switch. Este conocimiento le permite a un switch, cuando se le presenta un frame que apunta a una dirección MAC de destino específica, hacer referencia a su tabla de búsqueda, ver a qué puerto está asociada la MAC de destino y reenviar el frame en consecuencia. Originalmente, los switches de red como los hubs repetidores eran dispositivos semidúplex. A diferencia de los hubs repetidores, cada puerto de Switch semidúplex era su propio dominio de colisión aislado. Los switches modernos son capaces de comunicación full-duplex, eliminando por completo los dominios de colisión en las redes cableadas. Los switches de red de nivel empresarial y de negocios pueden incluir la funcionalidad de capa 3 tradicionalmente asociada a los routers. Estos se conocen comúnmente como switches de "capa 3" o "multicapa". Tree Topology – Topología de Árbol: La topología de árbol es una combinación de una o más redes de estrella que se organizan en dos o más capas jerárquicas. En la raíz del árbol hay un switch core que enlaza los switches de distribución (o de acceso), dependiendo del número de capas de la topología. Este enfoque del diseño de la red permite una mayor resiliencia que una topología en estrella. En el caso de que un switch del árbol falle, partes de la red seguirán funcionando normalmente. Unicast: Unicast es una forma de transmisión de datos uno a uno basada en TCP en una red. Un host unicast que desee comunicar información idéntica a más de un dispositivo debe generar una conexión y un flujo de datos únicos para todos los receptores. Las transmisiones de unicast se dirigen a las direcciones IP de sus respectivos receptores. Uplink: Los uplinks de los switches son puertos de red de alta velocidad destinados a facilitar la comunicación entre switches. La capacidad total del Uplink de un Switch define la cantidad de datos que puede transferir y recibir de otros switches conectados. Virtual Local Area Network (VLAN): Una VLAN 802.1q es un dominio de difusión que no se encuentra aislado físicamente, sino que está aislado en la capa de enlace de datos. Las VLANs permiten a los administradores de la red crear diferentes subredes lógicas dentro de una única red física. Esto aísla o reserva los puertos de los switches y su tráfico de red a través de uno o más switches de todos los demás puertos y tráfico de la red. Wide Area Network (WAN): Una Red de Área Amplia (WAN) se define como una red de computadoras que abarca regiones, países o todo el planeta. Las WANs pueden ser privadas (por ejemplo, la red empresarial de una corporación) o pueden ser públicas (por ejemplo, Internet). 50 All brand names, product names, and trademarks are the property of their respective owners. Certain trademarks, registered trademarks, and trade names may be used in this document to refer to either the entities claiming the marks and names or their products. 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