Fundamentos de Redes WAN: Arquitecturas, Estándares y Tecnologías de Conectividad

1. Redes Privadas y Públicas

Las WAN privadas son conexiones dedicadas a un único cliente que ofrecen niveles de servicio garantizados, ancho de banda consistente y alta seguridad. En contraste, las WAN públicas, proporcionadas por ISP o proveedores de servicios de telecomunicaciones a través de Internet, presentan variaciones en los niveles de servicio y ancho de banda, además de que las conexiones compartidas no garantizan el mismo nivel de seguridad.

2. Clasificación de Redes según su Alcance

• 2.1 Redes pequeñas: Utilizan una única LAN conectada a un router inalámbrico para compartir datos y periféricos. Su conexión a Internet se realiza mediante DSL, un servicio de banda ancha común, y el soporte de TI se contrata directamente con el proveedor.
• 2.2 Red de campus (CAN): Requiere una red de área de campus. Un firewall garantiza el acceso seguro a Internet para los usuarios corporativos, contando con personal interno de TI para el soporte y mantenimiento.
• 2.3 Red de la sucursal: Utiliza una red de área metropolitana (MAN) para interconectar sitios dentro de una misma ciudad.
• 2.4 Red distribuida: Emplea redes privadas virtuales (VPN) de sitio a sitio y de acceso remoto para conectarse de manera segura y sencilla a través de Internet con empleados e instalaciones en todo el mundo.

3. Estándares WAN

• TIA/EIA: Asociación de la Industria de Telecomunicaciones y Alianza de Industrias Electrónicas.
• ISO: Organización Internacional de Estandarización.
• IEEE: Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica.

4. La WAN en el Modelo OSI

• Capa física: Incluye la Jerarquía Digital Sincrónica (SDH), la Red Óptica Sincrónica (SONET) y el Multiplexado por División de Longitud de Onda Densa (DWDM).
• Capa de enlace de datos: Abarca DSL, cable, conexiones inalámbricas, WAN Ethernet (Metro Ethernet), Switching por Etiquetas Multiprotocolo (MPLS), Protocolo Punto a Punto (PPP), Control de Enlace de Datos de Alto Nivel (HDLC), Frame Relay y Modo de Transferencia Asíncrona (ATM).

5. Terminología WAN

Conceptos clave:

• DTE: Equipo terminal de datos.
• DCE: Equipo de comunicación de datos.
• CPE: Equipo de las instalaciones del cliente.
• POP: Punto de presencia.
• Punto de demarcación.
• Loop local: Última milla.
• CO: Oficina central.
• Red con cargo, Red de backhaul y Red troncal.

6. Dispositivos WAN

Los dispositivos principales incluyen:

• Módem de banda de voz.
• Módem DSL / Módem por cable.
• CSU/DSU.
• Convertidor óptico.
• Enrutador inalámbrico / Punto de acceso.

7. Comunicación en Serie

La comunicación en serie transmite bits secuencialmente a través de un canal único, mientras que la comunicación paralela utiliza múltiples cables para transmitir varios bits simultáneamente. La comunicación en serie es preferida para distancias largas debido a su menor sensibilidad a la sincronización.

8. Tecnologías de Transporte: SDH, SONET y DWDM

SDH y SONET son estándares globales y norteamericanos, respectivamente, para el transporte de datos a través de fibra óptica. Ambos permiten la transferencia de datos, voz y video a largas distancias mediante láseres o LED. DWDM es una tecnología más reciente que aumenta la capacidad de transmisión de datos al multiplexar múltiples flujos de datos usando diferentes longitudes de onda de luz.

9. Red de Telefonía Pública (PSTN) y VPN

Para la Red de telefonía de servicio público (PSTN), el acceso a la WAN de acceso telefónico utiliza la RTC, permitiendo la transmisión de datos binarios a través de los bucles locales tradicionales mediante módems, con una velocidad limitada a menos de 56 kbps.

Las VPN son conexiones cifradas entre redes privadas a través de una red pública, utilizadas para acceder de forma segura a la WAN corporativa mediante Internet. Se implementan de dos formas: VPN de sitio a sitio (configuradas en routers) y acceso remoto (iniciadas por el usuario).

10. Conectividad con el ISP

Las organizaciones pueden conectarse a un ISP de cuatro formas:

• Una sola conexión: La opción más económica, pero sin redundancia.
• Dual-homed: Dos enlaces al mismo ISP para redundancia y equilibrio de carga.
• Multihomed: Conexión a dos ISP diferentes para mayor redundancia y equilibrio de carga.
• Dual-MultiHomed: La opción más resistente, con conexiones redundantes a varios ISP, pero también la más costosa.