martes, 18 de mayo de 2010

Red de área de almacenamiento SAN Y NAS

Red de área de almacenamiento SAN Y NAS


Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (storage area network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte. Principalmente, está basada en tecnología fibre channel y más recientemente en iSCSI. Su función es la de conectar de manera rápida, segura y fiable los distintos elementos que la conforman.
Contenido
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* 1 Definición de SAN
* 2 Antecedentes
* 3 Comparativas
* 4 Estructura básica de una SAN
* 5 Fibre Channel
* 6 Híbrido SAN-NAS
* 7 Características
* 8 Ventajas
* 9 Desventajas
* 10 Protocolos
* 11 Seguridad
* 12 Véase también
* 13 Enlaces externos

Definición de SAN [editar]

Una red SAN se distingue de otros modos de almacenamiento en red por el modo de acceso a bajo nivel. El tipo de tráfico en una SAN es muy similar al de los discos duros como ATA,SATA y SCSI. En otros métodos de almacenamiento, (como SMB o NFS), el servidor solicita un determinado fichero, p.ej."/home/usuario/rocks". En una SAN el servidor solicita "el bloque 6000 del disco 4". La mayoría de las SAN actuales usan el protocolo SCSI para acceder a los datos de la SAN, aunque no usen interfaces físicas SCSI. Este tipo de redes de datos se han utilizado y se utilizan tradicionalmente en grandes main frames como en IBM, SUN o HP. Aunque recientemente con la incorporación de Microsoft se ha empezado a utilizar en máquinas con sistemas operativos Microsoft.

Una SAN es una red de almacenamiento dedicada que proporciona acceso de nivel de bloque a LUNs. Un LUN, o número de unidad lógica, es un disco virtual proporcionado por la SAN. El administrador del sistema el mismo acceso y los derechos a la LUN como si fuera un disco directamente conectado a la misma. El administrador puede particionar y formatear el disco en cualquier medio que él elija.

Dos protocolos de red utilizados en una SAN son Fibre Channel e iSCSI. Una red de canal de fibra es muy rápida y no está agobiada por el tráfico de la red LAN de la empresa. Sin embargo, es muy cara. Las tarjetas de canal de fibra óptica cuestan alrededor de $ 1000.00 USD cada una. También requieren especial conmutadores de canal de fibra. iSCSI es una nueva tecnología que envía comandos SCSI sobre una red TCP / IP. Este método no es tan rápido como una red Fibre Channel, pero ahorra costes, ya que utiliza un hardware de red menos costoso.

A partir de desastres como lo fue el "martes negro" en el año 2001 la gente de TI, han tomado acciones al respecto, con servicios de cómo recuperarse ante un desastre, cómo recuperar miles de datos y lograr la continuidad del negocio, una de las opciones es contar con la Red de área de almacenamiento, sin embargo las compañías se pueden enfrentar a cientos de ataques, por lo que es necesario contar con un plan en caso de contingencia; es de vital importancia que el sitio dónde se encuentre la Red de almacenamiento, se encuentre en un área geográfica distinta a dónde se ubican los servidores que contienen la información crítica; además se trata de un modelo centralizado fácil de administrar, puede tener un bajo costo de expansión y administración, lo que la hace una red fácilmente escalable; fiabilidad, debido a que se hace más sencillo aplicar ciertas políticas para proteger a la red.
Antecedentes [editar]

La mayoría de las SAN usan el protocolo SCSI para la comunicación entre los servidores y los dispositivos de almacenamiento, aunque no se haga uso del interfaz físico de bajo nivel. En su lugar se emplea una capa de mapeo, como el estándar FCP.

Sin embargo, la poca flexibilidad que este provee, así como la distancia que puede existir entre los servidores y los dispositivos de almacenamiento, fueron los detonantes para crear un medio de conexión que permitiera compartir los recursos, y a la vez incrementar las distancias y capacidades de los dispositivos de almacenamiento.

Dada la necesidad de compartir recursos, se hizo un primer esfuerzo con los primeros sistemas que compartían el almacenamiento a dos servidores, como el actual HP MSA500G2, pero la corta distancia y la capacidad máxima de 2 servidores, sugirió la necesidad de otra forma de conexión.
Comparativas [editar]

Una SAN se puede considerar una extensión de Direct Attached Storage (DAS). Donde en DAS hay un enlace punto a punto entre el servidor y su almacenamiento, una SAN permite a varios servidores acceder a varios dispositivos de almacenamiento en una red compartida. Tanto en SAN como en DAS, las aplicaciones y programas de usuarios hacen sus peticiones de datos al sistema de ficheros directamente. La diferencia reside en la manera en la que dicho sistema de ficheros obtiene los datos requeridos del almacenamiento. En DAS, el almacenamiento es local al sistema de ficheros, mientras que en SAN, el almacenamiento es remoto. SAN utiliza diferentes protocolos de acceso como Fibre Channel y Gigabit Ethernet. En el lado opuesto se encuentra la tecnología Network-attached storage (NAS), donde las aplicaciones hacen las peticiones de datos a los sistemas de ficheros de manera remota mediante protocolos CIFS y Network File System (NFS).

SAN vs NAS vs DAS


Esquema
Estructura básica de una SAN [editar]

Las SAN proveen conectividad de E/S a través de las computadoras host y los dispositivos de almacenamiento combinando los beneficios de tecnologías Fibber Channel y de las arquitecturas de redes brindando así una aproximación más robusta, flexible y sofisticada que supera las limitaciones de DAS empleando la misma interfaz lógica SCSI para acceder al almacenamiento.

Las SAN se componen de tres capas:

* Capa Host. Esta capa consiste principalmente en Servidores, dispositivos ó componentes (HBA, GBIC, GLM) y software (sistemas operativos).

* Capa Fibra. Esta capa la conforman los cables (Fibra óptica) así como los SAN Hubs y los SAN switches como punto central de conexión para la SAN.

* Capa almacenamiento. Esta capa la componen las formaciones de discos (Disk Arrays, Memoria Caché, RAIDs) y cintas empleados para almacenar datos.

La red de almacenamiento puede ser de dos tipos:

* Red Fibre Channel. La red Fibre Channel es la red física de dispositivos Fibre Channel que emplea Fibre Channel Switches y Directores y el protocolo Fibre Channel Protocol (FCP) para transporte (SCSI-3 serial sobre Fibre Channel).

* Red IP. Emplea la infraestructura del estándar LAN con hubs y/o switches Ethernet interconectados. Una SAN IP emplea iSCSI para transporte (SCSI-3 serial sobre IP)

Fibre Channel [editar]

Fibre Channel es un estándar, que transporta en gigabits, es optimizado para almacenamiento y otras aplicaciones de alta velocidad. Actualmente la velocidad que se maneja es de alrededor de 1 gigabit (200 MBps full duplex). Fibre Channel soportará velocidades de transferencia full-duplex arriba de los 400 MBps, en un futuro cercano.

Hay 3 topologías basadas en Fibre Channel:

* Punto a punto
* Arbitrated Loop
* Fábrica


Fibre Channel Fábrica

Fue diseñado como una interface genérica entre cada nodo y la interconexión con la capa física de ese nodo. Con la adhesión de esta interface, cualquier nodo Fibre Channel, puede comunicarse sobre la Fábrica, sin que sea requerido un conocimiento específico del esquema de interconexión entre los nodos.

Fibre Channel Arbitrated Loop

Esta topología, se refiere a la compartición de arquitecturas, las cuales soportan velocidades full-duplex de 100 MBps o inclusive de hasta 200 MBps. Analógicamente a la topología token ring, múltiples servidores y dispositivos de almacenamiento, pueden agregarse a mismo segmento del bucle. Arriba de 126 dispositivos pueden agregarse a un FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop). Ya que el bucle es de transporte compartido, los dispositivos deben ser arbitrados, esto es, deben ser controlados, para el acceso al bucle de transporte, antes de enviar datos.

Servicios brindados por una Fábrica.

Cuando un dispositivo se une a una Fabrica su información es registrada en una base de datos, la cual es usada para su acceso a otros dispositivos de la Fabrica, así mismos mantiene un registro de los cambios físicos de la topología. A continuación se presentan los servicios básicos dentro de una Fábrica.

* Login Service: Este servicio se utiliza para cada uno de los nodos cuando estas realizan una sesión a la fabrica (FLOGI). Para cada una de las comunicaciones establecidas entre nodos y la fabrica se envía un identificador de origen (S_ID) y del servicio de conexión se regresa un D_ID con el dominio y la información del puerto donde se estable la conexión.

* Name services: Toda la información de los equipos “logiados” en la fabrica son registrados en un servidor de nombre que realiza PLOGIN. Esto con la finalidad de tener todas las entradas registradas en una base de datos de los residentes locales.

* Fabric Controller: Es el encargado de proporcionar todas las notificaciones de cambio de estado a todos los nodos que se encuentre dados de alta dentro de la Fabrica utilizando RSCNs (Registro notificación de estado de cambio)

* Management Server: El papel de este servicio es proporcionar un punto de acceso único para los tres servicios anteriores, basado en "contenedores" llamadas zonas. Una zona es una colección de nodos que define a residir en un espacio cerrado.

Híbrido SAN-NAS [editar]

Aunque la necesidad de almacenamiento es evidente, no siempre está claro cuál es la solución adecuada en una determinada organización. Elegir la solución correcta puede ser una decisión con notables implicaciones, aunque no hay una respuesta correcta única, es necesario centrarse en las necesidades y objetivos finales específicos de cada usuario u organización. Por ejemplo, en el caso concreto de las empresas, el tamaño de la compañía es un parámetro a tener en cuenta. Para grandes volúmenes de información, una solución SAN sería más acertada. En cambio, pequeñas compañías utilizan una solución NAS. Sin embargo, ambas tecnologías no son excluyentes y pueden convivir en una misma solución. Como se muestra en el gráfico, hay una serie de resultados posibles que implican la utilización de tecnologías DAS, NAS y SAN en una misma solución.
Posibles configuraciones.
Características [editar]

* Latencia - Una de las diferencias y principales características de las SAN es que son construidas para minimizar el tiempo de respuesta del medio de transmisión.
* Conectividad - Permite que múltiples servidores sean conectados al mismo grupo de discos o librerías de cintas, permitiendo que la utilización de los sistemas de almacenamiento y los respaldos sean óptimos.
* Distancia - Las SAN al ser construidas con fibra óptica heredan los beneficios de ésta, por ejemplo, las SAN pueden tener dispositivos con una separación de hasta 10 Km sin ruteadores.
* Velocidad - El rendimiento de cualquier sistema de computo dependerá de la velocidad de sus subsistemas, es por ello que las SAN han incrementado su velocidad de transferencia de información, desde 1 Gigabit, hasta actualmente 2 y 4 Gigabits por segundo.
* Disponibilidad - Una de las ventajas de las SAN es que al tener mayor conectividad, permiten que los servidores y dispositivos de almacenamiento se conecten más de una vez a la SAN, de esta forma, se pueden tener rutas redundantes que a su vez incrementaran la tolerancia a fallos.
* Seguridad - La seguridad en las SAN ha sido desde el principio un factor fundamental, desde su creación se notó la posibilidad de que un sistema accediera a un dispositivo que no le correspondiera o interfiriera con el flujo de información, es por ello que se ha implementado la tecnología de zonificación, la cual consiste en que un grupo de elementos se aíslen del resto para evitar estos problemas, la zonificación puede llevarse a cabo por hardware, software o ambas, siendo capaz de agrupar por puerto o por WWN (World Wide Name), una técnica adicional se implementa a nivel del dispositivo de almacenamiento que es la Presentación, consiste en hacer que una LUN (Logical Unit Number) sea accesible sólo por una lista predefinida de servidores o nodos (se implementa con los WWN)
* Componentes - Los componentes primarios de una SAN son: switches, directores, HBAs, Servidores, Ruteadores, Gateways, Matrices de discos y Librerías de cintas.
* Topología - Cada topología provee distintas capacidades y beneficios las topologías de SAN son:
o Cascada (cascade)
o Anillo (ring)
o Malla (meshed)
o Núcleo/borde (core/edge)
* ISL (Inter Switch Link, enlace entre conmutadores) - Actualmente las conexiones entre los switches de SAN se hacen mediante puertos tipo "E" y pueden agruparse para formar una troncal (trunk) que permita mayor flujo de información y tolerancia a fallos.
* Arquitectura - channel actuales funcionan bajo dos arquitecturas básicas, FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop) y Switched Fabric, ambos esquemas pueden convivir y ampliar las posibilidades de las SAN. La arquitectura FC-AL puede conectar hasta 127 dispositivos, mientras que switched fabric hasta 16 millones teóricamente.

Ventajas [editar]

Compartir el almacenamiento simplifica la administración y añade flexibilidad, puesto que los cables y dispositivos de almacenamiento no necesitan moverse de un servidor a otro. Debemos darnos cuenta de que salvo en el modelo de SAN file system y en los cluster, el almacenamiento SAN tiene una relación de uno a uno con el servidor. Cada dispositivo (o Logical Unit Number LUN) de la SAN es "propiedad" de un solo ordenador o servidor. Como ejemplo contrario, NAS permite a varios servidores compartir el mismo conjunto de ficheros en la red. Una SAN tiende a maximizar el aprovechamiento del almacenamiento, puesto que varios servidores pueden utilizar el mismo espacio reservado para crecimiento.

Las rutas de almacenamiento son muchas, un servidor puede acceder a uno o "n" discos y un disco puede ser accedido por más de un servidor, lo que hace que aumente el beneficio o retorno de la inversión, es decir, el ROI (Return On Investment), por sus siglas en inglés. La Red de área de almacenamiento tiene la capacidad de respaldar en locaciones físicamente distantes. Su objetivo es perder el menor tiempo posible o mejor aún, no perder tiempo, así que tanto el respaldo como la recuperación son en línea. Una de las grandes ventajas que también tiene es que proporciona alta disponibilidad de los datos.

Una ventaja primordial de la SAN es su compatibilidad con los dispositivos SCSI ya existentes, aprovechando las inversiones ya realizadas y permitiendo el crecimiento a partir del hardware ya existente. Mediante el empleo de dispositivos modulares como hubs, switches, bridges y routers, se pueden crear topologías totalmente flexibles y escalables, asegurando la inversión desde el primer día y, lo que es más importante, aprovechando dispositivos SCSI de costo considerable como subsistemas RAID SCSI a SCSI, librerías de cintas o torres de CD-ROM, ya que a través de un bridge Fibre Channel a SCSI podemos conectarlos directamente a la SAN. Puesto que están en su propia red, son accesibles por todos los usuarios de manera inmediata.

El rendimiento de la SAN está directamente relacionado con el tipo de red que se utiliza. En el caso de una red de canal de fibra, el ancho de banda es de aproximadamente 100 megabytes/segundo (1.000 megabits/segundo) y se puede extender aumentando la cantidad de conexiones de acceso.

La capacidad de una SAN se puede extender de manera casi ilimitada y puede alcanzar cientos y hasta miles de terabytes. Una SAN permite compartir datos entre varios equipos de la red sin afectar el rendimiento porque el tráfico de SAN está totalmente separado del tráfico de usuario. Son los servidores de aplicaciones que funcionan como una interfaz entre la red de datos (generalmente un canal de fibra) y la red de usuario (por lo generalEthernet).
Desventajas [editar]

Por otra parte, una SAN es mucho más costosa que una NAS ya que la primera es una arquitectura completa que utiliza una tecnología que todavía es muy cara. Normalmente, cuando una compañía estima el TCO (Coste total de propiedad) con respecto al coste por byte, el coste se puede justificar con más facilidad.
Protocolos [editar]

Existen tres protocolos básicos usados en una red de área de almacenamiento:

* FC-AL
* FC-SW
* SCSI

FC-AL: Protocolo Fibre Channel Arbitrated Loop, usado en hubs, en la SAN hub este protocolo es el que se usa por excelencia, el protocolo controla quién puede comunicarse, sólo uno a la vez.

FC-SW: Protocolo Fibre Channel Switched, usado en switches, en este caso varias comunicaciones pueden ocurrir simultaneamente. El protocolo se encarga de conectar las comunicaciones entre dispositivos y evitar colisiones.

SCSI: Usado por las aplicaciones, es un protocolo usado para que una aplicación de un equipo se comunique con el dispositivo de almacenamiento. En la SAN, el SCSI se encapsula sobre FC-AL o FC-SW. SCSI trabaja diferente en una SAN que dentro de un servidor, SCSI fue originalmente diseñado para comunicarse dentro de un mismo servidor con los discos, usando cables de cobre. Dentro de un servidor, los datos SCSI viajan en paralelo y en la SAN viajan serializados.
Seguridad [editar]

Una parte esencial de la seguridad de las redes de area de almacenamiento es la ubicación física de todos y cada uno de los componentes de la red. La construcción de un data center es sólo la mitad del desafio, es el hecho de decidir dónde pondremos los componentes de la red (tanto Software como Hardware) la otra mitad y la más difícil. Los componentes críticos de la red, como pueden ser los switches, matrices de almacenamiento o hosts los cuales deben estar en el mismo data center. Al implementar seguridad física, sólo los usuarios autorizados pueden tener la capacidad de realizar cambios tanto físicos como lógicos en la topología, cambios como pueden ser: cambio de puerto de los cables, acceso a reconfigurar algún equipo, agregar o quitar dispositivos entre otros.

La planificación también debe tomar en cuenta las cuestiones del medio ambiente como puede ser la refrigeración, la distribución de energía y los requisitos para la recuperación de desastres. Al mismo tiempo se debe asegurar que las redes IP que se utilizan para gestionar los diversos componentes de la SAN son seguros y no son accesibles para toda la compañía. También tiene sentido cambiar las contraseñas por defecto que tienen los dispositivos de la red para así prevenir el uso no autorizado.

ARQUITECTURA DE INTERNET (EXPOSICION)

ARQUITECTURA DE INTERNET
Modelo de Arquitectura
La familia de protocolos TCP/IP se designa por dos de sus protocolos más importantes: el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y el Protocolo de Internet (IP). Otro nombre para ello es la familia de Protocolos de Internet, y esta es la frase que se utiliza en los documentos oficiales estándares de Internet. Usaremos un término más común TCP/IP para referirnos a la familia completa de protocolos de este tutorial.

INTERNET WORKING
El primer objetivo de diseño de TCP/IP fue construir una interconexión de redes que proporcionen servicios de comunicación universal: una interred o internet. Cada red física tiene su propio interfaz de comunicación dependiente de la tecnología en forma de interfaz de programación que proporciona funciones de comunicación básica (primitivas). Los servicios de comunicación se proporcionan mediante software que se ejecuta entre la red física y las aplicaciones de usuario y que proporcionan una interfaz para estas aplicaciones, independiente de la red física subyacente. La arquitectura de las redes físicas es transparente al usuario.


El segundo objetivo es interconectar diferentes redes físicas para formar lo que aparentemente es una red grande para el usuario. Tal conjunto de redes interconectadas se denomina una interred o una internet.


Para ser capaz de interconectar dos red, se necesita un ordenador que se conecte a ambas redes y que puede enviar paquetes desde una red a la otra.

Para ser capaces de identificar un host en la interred, a cada host se le asigna una dirección, la dirección IP. Cuando un host tiene múltiples adaptadores de red, cada adaptador tiene una dirección IP aparte.

La dirección IP consta de dos partes:
dirección IP =
Parte del número de red de la dirección IP la asigna una autoridad central y es único en toda Internet.

La arquitectura de Internet

La familia de protocolos TCP/IP ha evolucionado durante unos 25 años. Describiremos los aspectos más importantes de la familia de protocolos en este capítulo y los sucesivos.

Interfaz de Red
También llamada capa de enlace o capa de enlace de datos, la capa de interfaz de red es la interfaz al hardware actual de red. Esta interfaz puede o no proporcionar transporte fiable y puede ser orientado a flujo o a paquetes. De hecho, TCP/IP no especifica protocolo aquí, pero puede usar casi cualquier interfaz de red disponible, que ilustre la flexibilidad de la capa IP. Ejemplo de ello son IEEE 802.2, X.25, ATM, FDDI, las redes de radio por paquetes (como AlohaNet) e incluso SNA.

Puerta de enlace

Puerta de enlace


Una puerta de enlace es un dispositivo (un router o una computadora) que sirve como enlace entre dos redes informáticas, es decir, es el dispositivo que conecta y dirige el tráfico de datos entre dos redes. Generalmente en las casas, ese dispositivo es el router y Cable-Modem o DSL-Modem que conecta la red local de la casa (LAN) con Internet (WAN). En las empresas, muchas veces es una computadora la que dirige el tráfico de datos entre la red local y la red exterior, y, generalmente, también actúa como servidor proxy y firewall.

Este dipositivo, al conectar dos redes de IP, poseerá:

* una dirección IP privada: que servirá para identificarse dentro de la red local,
* una dirección IP pública: que servirá para identificarse dentro de la red exterior.

Máscara de Subred

Máscara de subred

La máscara de subred es un código numérico que forma parte de la dirección IP (Dirección de una computadora usada en internet) de los computadores, tiene el mismo formato que la dirección IP, pero afecta sólo a un segmento particular de la red. Se utiliza para dividir grandes redes en redes menores, facilitando la administración y reduciendo el tráfico inútil, de tal manera que será la misma para ordenadores de una misma subred.

La tarjeta de red rechazará aquellos paquetes que no cumplan el que IP & MS = GW (gateway, puerta de enlace) realizando un AND lógico sólo con aquellos bits que indique la máscara de subred (MS).

Por ejemplo:
Decimal Binario
IP: 010.010.123.160 00001010.00001010.01111011.10/100000
MS: 255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11/000000
GW: 010.010.123.128 00001010.00001010.01111011.10/000000


Como se ve en el ejemplo anterior la fila binaria de la máscara de subred determina que la IP y el Gateway deben ser iguales hasta la línea. Todos los paquetes que no cumplen esta norma son rechazados por el computador (si el paquete viene de otro ordenador) y aceptados por el router (la puerta de enlace) para su envío fuera de la LAN. De esta manera se optimiza el trabajo que realiza el PC. Así las cosas, la puerta de enlace (router) es una dirección que se programa en el mismo router. La mayoría de los router vienen con una dirección de fábrica, modificable a través de un puerto serie o por red, esta dirección modificable es la dirección interna de la LAN, la que ven los demás equipos de la LAN, no la dirección pública o externa de dicho router la cual no es modificable sino asignada por la empresa suministradora de ADSL/RDSI. En resumen la máscara lo que determina es que los paquetes circulando en la LAN se acepten por algún ordenador de la LAN o salgan fuera de la LAN (por el router).

De esta manera, si se escribe en el navegador una IP: 182.23.112.9, el equipo lo enviara a la LAN (petición web, ftp, etc) y sólo responderá el router porque todos los demás equipos de la LAN lo rechazarán por no cumplir la norma anterior.

En el ejemplo anterior, la máscara da 6 bits (los que quedan a 0, es decir, 64 posibilidades, no de 1 a 64 sino 64 posibilidades) para programar las IP y la puerta de enlace de la LAN, es decir, el último byte para la IP y la puerta de enlace, en nuestro ejemplo debería tomarse entre 10000000 y 10111111, es decir, entre 128 y 191. Lo normal es darle a la puerta de enlace (router) la dirección más baja, indicando que es el primer equipo que se instala en la LAN.

Hay ciertos programas (p.e. Ethereal) que programan la tarjeta en un modo llamado 'promiscuo' en el que se le dice a la tarjeta de red que no filtre los paquetes según la norma explicada, aceptando todos los paquetes para poder hacer un análisis del tráfico que llega al PC.

Las máscaras 255.0.0.0 (clase A), 255.255.0.0 (clase B) y 255.255.255.0 (clase C) suelen ser suficientes para la mayoría de las redes privadas. Sin embargo, las redes más pequeñas que podemos formar con estas máscaras son de 254 hosts y para el caso de direcciones públicas, su contratación tiene un coste muy alto. Por esta razón suele ser habitual dividir las redes públicas de clase C en subredes más pequeñas. A continuación se muestran las posibles divisiones de una red de clase C. La división de una red en subredes se conoce como subnetting.


Clases de máscaras en subredes [editar]
Clase Bits IP Subred IP Broadcast Máscara en decimal CIDR
A 0 0.0.0.0 127.255.255.255 255.0.0.0 /8
B 10 128.0.0.0 191.255.255.255 255.255.0.0 /16
C 110 192.0.0.0 223.255.255.255 255.255.255.0 /24
D 1110 224.0.0.0 239.255.255.255 sin definir sin definir
E 1111 240.0.0.0 255.255.255.254 sin definir sin definir

lunes, 17 de mayo de 2010

Grupos de trabajo y Dominio

Grupo de trabajo

Un grupo de trabajo en windows es un grupo de ordenadores en red que comparten recursos (ficheros e impresoras). En el modelo de grupo de trabajo no existe un servidor central y ordenadores clientes, sino que son redes de igual a igual, donde cualquier ordenador puede jugar ambos roles.
En los sistemas anteriores a XP la autentificación se producía a nivel de recursos: las carpetas compartidas podian ser protegidas por contraseñas. Para acceder al recurso bastaba estar en la red, conocer la ubicacion del recurso y su contraseña.
Microsoft XP (y Windows 2000) introduce el concepto de usuario también en los grupos de trabajo; cada equipo conserva una lista de los usuarios autorizados y los recursos disponibles. Como son listas descentralizadas (en cada equipo) hay que dar de alta a cada nuevo usuario en cada ordenador.

Dominios

Un Dominio es una agrupación de ordenadores en torno a un servidor centralizado que guarda la lista de usuarios y nivel de acceso de cada uno.
Estos servidores son Controladores de Dominio (Windows 2000 Server o Windows .NET Server 2003) y centralizan la administración de la seguridad del grupo.
Los ordenadores integrados en dominio tienen la ventaja adicional de que no necesitan físicamente estar en la misma red.

Redes Wan

Red de área amplia


Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente.
Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio. Fue la aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas.
Contenido[ocultar]
1 Una red
1.1 Topología de los routers
2 Topología de la red
3 Tipos
3.1 Comparativa de los tipos de redes
4 Componentes
5 Descripción de la figura
6 Véase también
7 Enlaces externos
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Una red [editar]
Una área amplia o WAN (Wide Area Network) se extiende sobre un área geográfica extensa, a veces un país o un continente, y su función fundamental está orientada a la interconexión de redes o equipos terminales que se encuentran ubicados a grandes distancias entre sí. Para ello cuentan con una infraestructura basada en poderosos nodos de conmutación que llevan a cabo la interconexión de dichos elementos, por los que además fluyen un volumen apreciable de información de manera continua. Por esta razón también se dice que las redes WAN tienen carácter público, pues el tráfico de información que por ellas circula proviene de diferentes lugares, siendo usada por numerosos usuarios de diferentes países del mundo para transmitir información de un lugar a otro. A diferencia de las redes LAN (siglas de "local area network", es decir, "red de área local"), la velocidad a la que circulan los datos por las redes WAN suele ser menor que la que se puede alcanzar en las redes LAN. Además, las redes LAN tienen carácter privado, pues su uso está restringido normalmente a los usuarios miembros de una empresa, o institución, para los cuales se diseñó la red.
La infraestructura de las WAN la componen, además de los nodos de conmutación, líneas de transmisión de grandes prestaciones, caracterizadas por sus grandes velocidades y ancho de banda en la mayoría de los casos. Las líneas de transmisión (también llamadas "circuitos", "canales" o "troncales") mueven información entre los diferentes nodos que componen la red.
Los elementos de conmutación también son dispositivos de altas prestaciones, pues deben ser capaces de manejar la cantidad de tráfico que por ellos circula. De manera general, a estos dispositivos les llegan los datos por una línea de entrada, y este debe encargarse de escoger una línea de salida para reenviarlos. A continuación, en la Figura 1, se muestra un esquema general de los que podría ser la estructura de una WAN. En el mismo, cada host está conectada a una red LAN, que a su vez se conecta a uno de los nodos de conmutación de la red WAN. Este nodo debe encargarse de encaminar la información hacia el destino para la que está dirigida.
Antes de abordar el siguiente tema, es necesario que quede claro el término conmutación, que pudiéramos definirlo como la manera en que los nodos o elementos de interconexión garantizan la interconexión de dos sistemas finales, para intercambiar información.
Topología de los routers [editar]
Hecha una definición de las redes WAN y los elementos básicos que la forman podemos pasar a analizar las diferentes topologías que ella puede adoptar .Sin embargo, antes de analizar las topologías específicas que se usan para las redes WAN, sería prudente hacer una breve introducción del término topología. El término topología se divide en dos aspectos fundamentales:
Topología física.
Topología lógica.
La topología física se refiere a la forma física o patrón que forman los nodos que están conectados a la red, sin especificar el tipo de dispositivo, los métodos de conectividad o las direcciones en dicha red. Esta basada en tres formas básicas fundamentales: bus, anillo y estrella.
Por su parte, la topología lógica describe la manera en que los datos son convertidos a un formato de trama especifico y la manera en que los pulsos eléctricos son transmitidos a través del medio de comunicación, por lo que esta topología está directamente relacionada con la Capa Física y la Capa de Enlace del Modelo OSI. Las topologías lógicas más populares son Ethernet y Token-Ring, ambas muy usadas en redes LAN. Entre las topologías lógicas usadas para redes WAN tenemos a ATM (Asynchronous Transfer Mode) que es conocido también como estándar ATM. De ATM estaremos hablando más adelante, ya que es necesario explicar otros conceptos antes de llegar a él.
En el caso de las redes WAN, su topología física puede llegar a ser más compleja y no responder a las formas básicas (bus, estrella y anillo), debido a varios factores determinantes: la distancia que deben cubrir las redes, la cantidad enorme de usuarios, el tráfico que deben soportar y la diversidad de equipos de interconexión que deben usar. Existe un grupo establecido de topologías que son las más usadas, y la implementación de cada una de ellas en particular está condicionada por necesidades especificas, como pueden ser: cantidad de nodos a conectar, distancia entre los nodos e infraestructura establecida en ellos (ej.: si se van a conectar a través de la red telefónica, o de un enlace punto-a-punto, medio de transmisión que se usa, etc.). A continuación se presentan las topologías usadas en redes WAN:
Punto a Punto
En esta topología cada nodo se conecta a otro a través de circuitos dedicados, es decir, canales que son arrendados por empresas o instituciones a las compañías telefónicas. Dichos canales están siempre disponibles para la comunicación entre los dos puntos.
Esta configuración es solo funcional para pequeñas WANs ya que todos los nodos deben participar en el tráfico, es decir que si aumenta la cantidad de nodos aumenta la cantidad de tráfico y esto con el consiguiente encarecimiento de la red.
Anillo
En la topología de anillo cada nodo es conectado a otros dos más formando un patrón de anillo . Esta topología tiene dos ventajas: por un lado si existe algún problema en las conexiones en un cable, la información le sigue llegando al nodo usando otro recorrido y si algún nodo esta muy ocupado el tráfico se puede derivar hacia otros nodos.
Extender este tipo de redes es más caro que extender una red punto-a-punto ya que se necesita al menos un enlace más.
Estrella
En esta configuración un nodo actúa como punto central de conexión para todos los demás, permitiendo así que en caso de que exista un fallo en alguno de los cables los demás nodos no pierdan conexión con el nodo central. La principal desventaja de esta topología es que algún problema que exista en el nodo central se convierte en un desastre total para la red ya que se pierde la conexión de todos los nodos.
Malla
En esta topología la esencia es buscar la interconexión de los nodos de tal manera que si uno falla los demás puedan redireccionar los datos rápida y fácilmente. Esta topología es la que más tolerancia tiene a los fallos porque es la que provee más caminos por donde puedan viajar los datos que van de un punto a otro.
La principal desventaja de las redes tipo malla es su costo, es por esto que se ha creado una alternativa que es la red de malla parcial en la cual los nodos más críticos (por los que pasa mas trafico) se interconectan entre ellos y los demás nodos se interconectan a través de otra topología ( estrella, anillo).
Para entender la forma en que se comunican los nodos en una red WAN es preciso abordar un tema que es medular en este tipo de redes. aligual que Topologías de los routers en una red de área amplia (WAN):
Estrella
Anillo
Árbol
Red Completa
Red de Intersección de anillos
Topología de la red [editar]

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La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías más comúnmente usadas son las siguientes:
Topologías físicas
Una topología de bus usa un solo cable backbone que debe terminarse en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone.
La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.
La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración.
Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales entre sí mediante la conexión de HUBs o switches. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red.
Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida. Pero en lugar de conectar los HUBs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.
La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sería un ejemplo excelente. Como se puede observar en el gráfico, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Aunque Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación, no adopta la topología de malla completa.
También hay otra topología denominada árbol.
Topologías lógicas
La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens.
La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.
La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de bus.
Tipos [editar]
La oferta de redes de área local es muy amplia, existiendo soluciones casi para cualquier circunstancia huecos. Podemos seleccionar el tipo de cable, la topología e incluso el tipo de transmisión que más se adapte a nuestras necesidades. Sin embargo, de toda esta oferta las soluciones más extendidas son tres: Ethernet, Token Ring y Arcnet.
Comparativa de los tipos de redes [editar]
Para elegir el tipo de red que más se adapte a nuestras pretensiones, tenemos que tener en cuenta distintos factores, como son el número de estaciones, distancia máxima entre ellas, dificultad del cableado, necesidades de velocidad de respuesta o de enviar otras informaciones aparte de los datos de la red y, como no, el coste.
Como referencia para los parámetros anteriores, podemos realizar una comparación de los tres tipos de redes comentados anteriormente. Para ello, supongamos que el tipo Ethernet y Arcnet se instalan con cable coaxial y Token Ring con par trenzado apantallado. En cuanto a las facilidades de instalación, Arcnet resulta ser la más fácil de instalar debido a su topología. Ethernet y Token Ring necesitan de mayor reflexión antes de proceder con su implementación.
En cuanto a la velocidad, Ethernet es la más rápida, 10/100/1000 Mb/s, Arcnet funciona a 2,5 Mb/s y Token Ring a 4 Mb/s. Actualmente existe una versión de Token Ring a 16 Mb/s, pero necesita un tipo de cableado más caro.
En cuanto al precio, Arcnet es la que ofrece un menor coste; por un lado porque las tarjetas que se instalan en los PC para este tipo de redes son más baratas, y por otro, porque el cableado es más accesible. Token Ring resulta ser la que tiene un precio más elevado, porque, aunque las placas de los PC son más baratas que las de la red Ethernet, sin embargo su cableado resulta ser caro, entre otras cosas porque se precisa de una MAU por cada grupo de ocho usuarios.
Componentes [editar]
Servidor: El servidor es aquel o aquellos ordenadores que van a compartir sus recursos hardware y software con los demás equipos de la red. Sus características son potencia de cálculo, importancia de la información que almacena y conexión con recursos que se desean compartir.
Estación de trabajo:Los ordenadores que toman el papel de estaciones de trabajo aprovechan o tienen a su disposición los recursos que ofrece la red así como los servicios que proporcionan los Servidores a los cuales pueden acceder.
Gateways o pasarelas: Es un hardware y software que permite las comunicaciones entre la red local y grandes ordenadores (mainframes). El gateway adapta los protocolos de comunicación del mainframe (X25, SNA, etc.) a los de la red, y viceversa.
Bridges o puentes: Es un hardware y software que permite que se conecten dos redes locales entre sí. Un puente interno es el que se instala en un servidor de la red, y un puente externo es el que se hace sobre una estación de trabajo de la misma red. Los puentes también pueden ser locales o remotos. Los puentes locales son los que conectan a redes de un mismo edificio, usando tanto conexiones internas como externas. Los puentes remotos conectan redes distintas entre sí, llevando a cabo la conexión a través de redes públicas, como la red telefónica, RDSI o red de conmutación de paquetes.
Tarjeta de red: También se denominan NIC (Network Interface Card). Básicamente realiza la función de intermediario entre el ordenador y la red de comunicación. En ella se encuentran grabados los protocolos de comunicación de la red. La comunicación con el ordenador se realiza normalmente a través de las ranuras de expansión que éste dispone, ya sea ISA, PCI o PCMCIA. Aunque algunos equipos disponen de este adaptador integrado directamente en la placa base.
El medio: Constituido por el cableado y los conectores que enlazan los componentes de la red. Los medios físicos más utilizados son el cable de par trenzado, par de cable, cable coaxial y la fibra óptica (cada vez en más uso esta última).
Concentradores de cableado: Una LAN en bus usa solamente tarjetas de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas, además de los conectores, sin embargo este método complica el mantenimiento de la red ya que si falla alguna conexión toda la red deja de funcionar. Para impedir estos problemas las redes de área local usan concentradores de cableado para realizar las conexiones de las estaciones, en vez de distribuir las conexiones el concentrador las centraliza en un único dispositivo manteniendo indicadores luminosos de su estado e impidiendo que una de ellas pueda hacer fallar toda la red.
Existen dos tipos de concentradores de cableado:
Concentradores pasivos: Actúan como un simple concentrador cuya función principal consiste en interconectar toda la red.
Concentradores activos: Además de su función básica de concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes de ser enviadas.
Los concentradores de cableado tienen dos tipos de conexiones: para las estaciones y para unirse a otros concentradores y así aumentar el tamaño de la red. Los concentradores de cableado se clasifican dependiendo de la manera en que internamente realizan las conexiones y distribuyen los mensajes. A esta característica se le llama topología lógica.
Existen dos tipos principales:
Concentradores con topología lógica en bus (HUB): Estos dispositivos hacen que la red se comporte como un bus enviando las señales que les llegan por todas las salidas conectadas.
Concentradores con topología lógica en anillo (MAU): Se comportan como si la red fuera un anillo enviando la señal que les llega por un puerto al siguiente

Tipos de Redes

TIPOS DE REDES
Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamaño y distribución lógica.
Clasificación segun su tamaño
Las redes PAN (red de administración personal) son redes pequeñas, las cuales están conformadas por no más de 8 equipos, por ejemplo: café Internet.
CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus . Una CAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilometros. Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.
Las redes LAN (Local Area Network, redes de área local) son las redes que todos conocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como pequeñas las redes de una oficina, de un edificio. Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce. Además, simplifica la administración de la red.Suelen emplear tecnologíade difusión mediante un cable sencillo (coaxial o UTP) al que están conectadas todas las máquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.
Características preponderantes:
Los canales son propios de los usuarios o empresas.
Los enlaces son líneas de alta velocidad.
Las estaciones están cercas entre sí.
Incrementan la eficiencia y productividad de los trabajos de oficinas al poder compartir información.
Las tasas de error son menores que en las redes WAN.
La arquitectura permite compartir recursos.
LANs mucha veces usa una tecnología de transmisión, dada por un simple cable, donde todas las computadoras están conectadas. Existen varias topologías posibles en la comunicación sobre LANs, las cuales se verán mas adelante.
Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa) son redes punto a punto que interconectan países y continentes. Al tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LANaunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran área geográfica, como por ejemplo: una ciudad o un continente. Está formada por una vasta cantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio de subredes de comunicación o subredes pequeñas, con el fin de ejecutar aplicaciones, programas, etc.
Una red de área extensa WAN es un sistema de interconexión de equipos informáticos geográficamente dispersos, incluso en continentes distintos. Las líneas utilizadas para realizar esta interconexión suelen ser parte de las redes públicas de transmisión de datos.
Las redes LAN comúnmente, se conectan a redes WAN, con el objetivo de tener acceso a mejores servicios, como por ejemplo a Internet. Las redes WAN son mucho más complejas, porque deben enrutar correctamente toda la información proveniente de las redes conectadas a ésta.
Una subred está formada por dos componentes:
Líneas de transmisión: quienes son las encargadas de llevar los bits entre los hosts.
Elementos interruptores (routers): son computadoras especializadas usadas por dos o más líneas de transmisión. Para que un paquete llegue de un routera otro, generalmente debe pasar por routers intermedios, cada uno de estos lo recibe por una línea de entrada, lo almacena y cuando una línea de salida está libre, lo retransmite.
INTERNET WORKS:Es una colección de redes interconectadas, cada una de ellas puede estar desallorrada sobre diferentes software y hardware. Una forma típica de Internet Works es un grupo de redes LANs conectadas con WANs. Si una subred le sumamos los host obtenemos una red.
El conjunto de redes mundiales es lo que conocemos como Internet.
Las redes MAN (Metropolitan Area Network,redes de área metropolitana) , comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos. Es básicamente una gran versión de LAN y usa una tecnología similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporación o ciudad, esta puede ser pública o privada. El mecanismo para la resolución de conflictos en la transmisión de datos que usan las MANs, es DQDB.
DQDB consiste en dos buses unidireccionales, en los cuales todas las estaciones están conectadas, cada bus tiene una cabecera y un fin. Cuando una computadoraquiere transmitir a otra, si esta está ubicada a la izquierda usa el bus de arriba, caso contrario el de abajo.
Redes Punto a Punto.En una red punto a punto cada computadora puede actuar como cliente y como servidor. Las redes punto a punto hacen que el compartir datos y periféricossea fácil para un pequeño grupo de gente. En una ambiente punto a punto, la seguridades difícil, porque la administración no está centralizada.
Redes Basadas en servidor. Las redes basadas en servidor son mejores para compartir gran cantidad de recursos y datos. Un administradorsupervisa la operación de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red puede tener uno o mas servidores, dependiendo del volumende tráfico, número de periféricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de impresión, un servidor de comunicaciones, y un servidor de base de datos, todos en una misma red.
Clasificación según su distribución lógica
Todos los ordenadores tienen un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser servidora de un determinado serviciopero cliente de otro servicio.
Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de los puestos de la red. La clase de información o servicios que ofrezca determina el tipo de servidor que es: servidor de impresión, de archivos, de páginas web, de correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de base de datos...
Cliente. Máquina que accede a la información de los servidores o utiliza sus servicios. Ejemplos: Cada vez que estamos viendo una página web (almacenada en un servidor remoto) nos estamos comportando como clientes. También seremos clientes si utilizamos el servicio de impresión de un ordenador remoto en la red (el servidor que tiene la impresora conectada).
Todas estas redes deben de cumplir con las siguientes características:
Confiabilidad "transportar datos".
Transportabilidad "dispositivos".
Gran procesamiento de información.
y de acuerdo estas, tienen diferentes usos, dependiendo de la necesidad del usuario, como son:
Compañías - centralizar datos.
Compartir recursos "periféricos, archivos, etc".
Confiabilidad "transporte de datos".
aumentar la disponibilidad de la información.
Comunicación entre personal de las mismas áreas.
Ahorro de dinero.
Home Banking.
Aportes a la investigación "vídeo demanda,line T.V,Game Interactive".