lan_2Hace unas semanas dejamos a medio diseñar la red de datos de nuestra compañía. Ya teníamos una previsión para la red de acceso y dejamos pendiente el diseño de nuestra solución para el core de la red. Hoy trataremos de determinar la mejor opción para cubrir las necesidades de nuestro proyecto, sin que obviamente ello quiera decir que es la única o mejor forma de conseguirlo. Simplemente es la mía.

Por recapitular, comenzaremos retomando los resultados del diseño de la red de acceso. Llegamos a la conclusión que necesitaríamos 33 switches de 48 puertos apilables con enlaces de uplink a 10 Gb/s. En función de las necesidades de cada planta necesitaríamos una pila de 2 o 3 unidades (la planta 4 necesitaría 3). Además vimos que para mejorar la disponibilidad de la red cada uno de los equipos se conectaría a la red de core a través de un doble enlace de uplink. Luego en función de estas conclusiones dejamos en manos de cada uno la elección de uno u otro modelo de los que pusimos como referencia…

Pues bien al igual que hicimos en su día, comenzaremos el diseño de nuestra red de core por el principio, por la toma de requerimientos.

En nuestro caso concreto al margen de los 24 puestos de trabajo ubicados en la planta sótano (ubicación del CPD) vamos a suponer que tenemos que dotar de conectividad a un total de 8 servidores corporativos.

Por lo tanto necesitaríamos un equipamiento de core que por un lado permitiera dotar de conectividad redundante a los diferentes switches de la red de acceso y por otro integrara en la red a los servidores corporativos y los 24 puestos de datos de la planta correspondiente. El esquema correspondiente se recoge a continuación:

 Core

Una vez determinado el escenario en el que nos encontramos es el momento de comenzar con el dimensionamiento del equipo. El primer paso para ello es analizar de forma global las necesidades de capacidad y conectividad que vamos a necesitar para dar cobertura a las necesidades de la red. En nuestro caso tendríamos las siguientes necesidades en cada uno de los equipos de core:

  • Puertos de 10 Gb/s: estos puertos serán los requeridos para la interconexión de los dos equipos de core, la de los servidores corporativos y la de los enlaces troncales con los switches de planta. Para la interconexión entre equipos de core emplearemos 4 enlaces de 10 Gb/s que ofrecerán capacidad suficiente para cubrir las necesidades de tráfico existente entre ambos equipos. Por parte de los servidores requeriremos 8 puertos libres en cada uno de los equipos, de forma que podamos implementar los diferentes servicios corporativos en alta disponibilidad (los equipos disponen de doble tarjeta de red). Por último en cuanto a los enlaces con la red de acceso tal y como se diseño en su momento cada switch dispondrá de un enlace con capacidad de 10 Gb/s con cada uno de los equipos de core. Sabiendo que tenemos 33 switches de planta necesitaríamos por lo tanto 33 puertos 10 Gb/s en cada uno de los equipos para poder dotar de conectividad a la red de acceso. TOTAL: 4+8+33=44 Puertos 10 Gb/s en cada equipo
  • Puertos 1 Gb/s (Fibra óptica): en el caso concreto que estamos tratando no vamos a requerir ningún puerto de estas características. TOTAL: 0 Puertos 1 Gb/s (Fibra óptica) en cada equipo
  • Puertos 1 Gb/s (Cobre): estos puertos deben dimensionarse para soportar la red de acceso de la planta sótano. Dado que los elementos de la red de acceso de la planta (PCs, portátiles, Puntos de Acceso,…) no dispondrán de doble tarjeta de red balancearemos la carga entre los dos equipos de forma que cada uno de ellos soporte 12 elementos hasta cubrir el total de 24 que requiere la red de acceso. TOTAL: 12 Puertos 1 Gb/s (Cobre) en cada equipo

 

Con las necesidades debidamente dimensionadas podemos comenzar con el diseño de nuestra solución. Para ello empezaremos distinguiendo los cuatro elementos básicos dentro de un diseño de una solución de core:

  • Chasis: es la estructura del equipo en la que se irán añadiendo de forma modular los diferentes elementos. Va a determinar el máximo de tarjetas y fuentes de alimentación que vamos a poder emplear en nuestro diseño.
  • Tarjetas: define las interfaces de conectividad que vamos a tener disponibles. El diseño de este elemento determinará el rendimiento de nuestro equipo y el nivel de sobresuscripción que tendremos en cada elemento de red.
  • Módulos de expansión: algunos fabricantes permiten añadir en las tarjetas de interfaces unos módulos que mejoran la flexibilidad de las soluciones, al facilitar la distribución de las necesidades del equipo en un nuevo elemento.
  • Fuentes de alimentación: con el exponencial crecimiento de las necesidades de alimentación PoE (802.3af/at) este elemento se convierte en primordial, sobretodo en el caso en el que el equipo de core vaya a ser empleado a su vez como equipo de acceso.

Analizaremos ahora uno por uno cada uno de los elementos susceptibles de diseñar en nuestra solución de core.

Tarjetas

El diseño de las tarjetas va a depender enormemente del fabricante por el que optemos a la hora de realizar el diseño. No sólo tendremos diferencias entre las interfaces de conexión de cada tarjeta sino que además tendremos que tener en cuenta la arquitectura propia de cada fabricante. Unos requieren tarjetas específicas para ser empleadas como supervisoras o fabrics del equipo, otros prefieren apostar por arquitecturas distribuidas…

En nuestro caso vamos a suponer que usaremos equipos que requieren tarjeta supervisora y permiten el uso de módulos de expansión.

Supondremos tarjetas con una capacidad máxima de 80 Gb/s y dos módulos de expansión con capacidad de 40 Gb/s cada uno de ellos. En total por lo tanto la tarjeta con los módulos agregados ofrece una capacidad máxima de 160 Gb/s.

Intentaremos maximizar el número de puertos de 10 Gb/s de cada tarjeta para cubrir los 44 que necesitamos. Revisando la oferta de tarjetas del fabricante comprobamos que el máximo de puertos de 10 Gb/s por tarjeta es de 16 con lo que para cubrir las necesidades del proyecto necesitaríamos 44/16=2,75 tarjetas de 16 puertos. O lo que es lo mismo 2 tarjetas de 16 puertos y otra de 12.

Dado que de esta manera tenemos seguiríamos teniendo pendientes los 12 puertos de cobre para la red de acceso, la mejor opción sería buscar para esa tarjeta que se nos queda pendiente una que disponga de módulos de expansión que permita cubrir 12 puertos de 10 Gb/s y otros 12 10/100/1000. ¡Voilá! Encontramos una tarjeta de 8 puertos de 10 Gb/s con dos módulos de expansión en los que instalaremos un módulo de 4 puertos de 10 Gb/s (evitamos sobresuscripción porque permite 40 Gb/s) y otro módulo de 12 puertos 10/100/1000. Por lo tanto la configuración quedaría como:

  • 2 x Tarjeta de 16 puertos de 10 Gb/s (con capacidad de fabric o supervisora para dotar de mayor disponibilidad al equipo)
  • 1 x Tarjeta de 8 puertos de 10 Gb/s con dos módulos de expansión
  • 1 x Módulo de expansión de 12 puertos 10/100/1000
  • 1 x Módulo de expansión de 4 puertos de 10 Gb/s

Fuentes de alimentación

La premisa principal que debemos seguir a la hora de diseñar nuestro sistema de alimentación es intentar no convertirlo en un punto único de fallo. Es decir siempre que sea posible debemos intentar redundar nuestra fuente de alimentación de cara a evitar que un fallo en uno de estos elementos (principal punto de fallo del equipo habitualmente) dé al traste con nuestra red.

El diseño de las fuentes de alimentación de un equipo de core cobra cada vez mayor nivel de importancia dadas las crecientes necesidades de servicios PoE (802.3af/at) en redes corporativas. En el caso de que el equipo no vaya a dotar de conectividad a ningún elemento con soporte PoE, no habrá que tener en cuenta este elemento, pero de no ser así el diseño de la misma tiene que llevarse a cabo con sumo cuidado.

Debemos tener en cuenta las principales necesidades de PoE que podemos encontrarnos en nuestra red y realizar los cálculos necesarios en base a las mismas. Tenemos que tener en cuenta para el dimensionamiento de nuestro sistema de alimentación que los equipos 802.3af suponen un consumo máximo de 15,4 W y los que requieren alimentación 802.3at uno de 30 W. Los principales dispositivos que requieren soporte para este tipo de protocolos en una red de área local son:

  • Cámaras IP fijas: 802.3af
  • Cámaras IP domo: 802.3af/at
  • Teléfonos IP: 802.3af
  • Puntos de acceso 802.11a/b/g: 802.3af
  • Puntos de acceso 802.11n (una radio): 802.3af
  • Puntos de acceso 802.11n (doble radio): 802.3af

Chasis

Como habréis podido comprobar hemos dejado para el final la base de nuestro equipo, la estructura sobre la que van a girar los diferentes procesos que hemos diseñado. Y lo he dejado para el final aposta.

Y es que normalmente si el chasis no está limitado por espacio físico en el armario rack, el dimensionamiento del mismo suele determinarse en función de las necesidades de tarjetas y/o fuentes de alimentación que vayamos a tener en nuestro diseño.

La mayoría de fabricantes ofrecen una variedad de tamaños de chasis que permiten adecuarse casi a cualquier escenario que suelen ir desde 1 hasta 10 slots.

En el caso concreto que estamos tratando necesitaríamos un chasis que permitiera la conexión de un total de 3 slots.

En cuanto a diferentes soluciones que se ofrecen en el mercado, a continuación se mencionan las de los principales fabricantes que podrían cubrir las necesidades del diseño:

  • Cisco 4500
  • Cisco 6500
  • Enterasys K-Series
  • Enterasys S-Series
  • HP 7500
  • HP 10500
  • HP 12500
  • Juniper EX6200
  • Juniper EX8200
  • Alcatel-Lucent 9000E
  • Alcatel-Lucent 1OK
  • Allied Telesis SwitchBlade 4000

Con todo esto tendríamos nuestra red diseñada a todos los niveles permitiendo asegurar la capacidad y continuidad que nos marcamos al inicio del diseño. Quedaría mucho trabajo por delante en cuanto a configuración de toda esa cantidad de datos que viajarán puerto a puerto por nuestra red, pero eso no era lo que buscábamos ahora.

Espero que estos dos artículos os hayan servido de ayuda y no dudéis en preguntar cualquier duda que os hubiera podido quedar al respecto del diseño planteado.

También podéis descargaros la Guía de Diseño de Redes LAN desde la sección Descargas del blog.

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