Creación de núcleos de red distribuidos
conSwitches Allied Telesis
GUÍA DE SOLUCIONES
Las redes modernas se han convertido en un componente fundamental de la forma en que interactuamos y hacemos negocios. Una red altamente confiable y de alto rendimiento es ahora esencial en la mayoría de las actividades, desde la educación hasta la gestión de datos y el comercio.
Los estudiantes de hoy en día utilizan la tecnología como nunca antes, y el acceso a recursos y aplicaciones en línea se considera una parte integral de la experiencia educativa. Las clases a demanda, las actividades de aprendizaje en línea y el acceso a Internet son normas esperadas en un entorno universitario.
Las empresas dependen más que nunca de los recursos en línea, desde el acceso estándar al correo electrónico y a los servidores, hasta aplicaciones empresariales críticas que requieren una red de alta disponibilidad. Esto es aún más relevante cuando se utiliza almacenamiento de datos. El acceso a información importante debe ser continuo. A menudo se conservan múltiples copias de los datos críticos para garantizar su disponibilidad y minimizar cualquier posibilidad de pérdida.
Allied Telesis ofrece soluciones avanzadas de núcleo de red distribuido que garantizan una alta disponibilidad de datos en entornos de campus y respaldan la replicación de datos y servicios entre sitios geográficamente separados.
Núcleos de red distribuidos
La decisión de implementar el núcleo de la red en una forma físicamente distribuida puede estar motivada por consideraciones simples de viabilidad y/o por los requisitos de recuperación ante desastres.
En un entorno de campus, a menudo no es factible que el núcleo de red se ubique en una sola ubicación física. Departamentos tan diversos como ingeniería, diseño gráfico, ciencias y administración requieren almacenamiento en línea de gran volumen y aplicaciones especializadas. Con frecuencia, se utilizan servidores locales separados para satisfacer necesidades específicas y distintos requisitos de servicio. Por lo tanto, es común que una red de campus consista en un conjunto distribuido de núcleos de red, con conectividad resiliente y de alta velocidad entre los distintos subnúcleos. Esto se muestra en el siguiente diagrama.
Los requisitos de recuperación ante desastres llevan a que los núcleos de red, e incluso los centros de operaciones de red, se dupliquen en dos o más ubicaciones físicas separadas. Esto garantiza una disponibilidad constante de la información y la seguridad de que los datos críticos estarán siempre disponibles cuando se requieran. La replicación completa de datos y servicios entre los sitios separados permite que las operaciones continúen incluso si uno o más sitios quedan fuera de servicio. La velocidad y confiabilidad de la replicación de datos entre los sitios es fundamental para el éxito de una solución de recuperación ante desastres. Si existen discrepancias significativas entre los conjuntos de datos en los diferentes sitios, la conmutación por error no será fluida.
Las soluciones de núcleo de red distribuido requieren un alto rendimiento y alta disponibilidad, sin añadir capas innecesarias de complejidad a la red o a su gestión. La red ideal para un entorno de núcleo distribuido debe ofrecer mayor fiabilidad y rendimiento, manteniendo al mismo tiempo la facilidad de uso.
Red de campus
Anillo resistente (EPSR)
Ethernet Protection Switching Ring (EPSR) es un mecanismo para prevenir bucles de datos en topologías en anillo. Cuenta con un tiempo de recuperación muy rápido en caso de enlaces rotos o switches fuera de servicio. El tiempo de recuperación puede ser tan bajo como 50 ms.
Además de EPSR, los switches de Allied Telesis también soportan el protocolo G.8032 Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) basado en estándares. La protección en anillo G.8032 puede implementarse de forma independiente o interoperar con una red EPSR.
EPSR puede implementarse en cualquier anillo Ethernet y ejecutarse en enlaces que utilicen los estándares Ethernet más rápidos de la actualidad, hasta 100 Gbps.
La topología de red en la que EPSR puede operar no se limita a un solo anillo. La función de Protección SuperLoop, una extensión de EPSR, permite que funcione en topologías más complejas. Puede operar sobre múltiples anillos, con múltiples puntos de conexión entre cualquier par de anillos. Esto ofrece una solución muy flexible que puede adaptarse a cualquier escenario.
El siguiente diagrama muestra EPSR utilizado en un entorno de campus, con múltiples anillos que proporcionan conectividad de alta velocidad entre los distintos departamentos.
Tecnologías
Allied Telesis ofrece dos tecnologías sobre las cuales se puede construir un núcleo de red distribuido:
- EPSR
- VCStack LD
Primero, hagamos un breve repaso de cada una de estas tecnologías y luego pasemos a analizar los beneficios que ofrece cada una.
Apilamiento a larga distancia (VCStack LD)
Con Virtual Chassis Stacking (VCStack), Allied Telesis proporciona una red verdaderamente resistente. En funcionamiento normal, todo el ancho de banda y toda la potencia de enrutamiento de la red están totalmente disponibles para su uso en todo momento. Si falla un enlace o un dispositivo, se perderá parte del ancho de banda o de la potencia de reenvío, pero la red seguirá siendo plenamente operativa y todos los recursos restantes seguirán utilizándose en su totalidad.
VCStack LD permite que la solución VCStack proporcione un núcleo de red distribuido. La mayor distancia que ofrece la conectividad mediante apilamiento por fibra significa que los miembros del chasis virtual no tienen que estar ubicados en el mismo lugar. En su lugar, pueden estar separados por kilómetros. La distancia está limitada únicamente por las capacidades de los dispositivos enchufables que transmiten la señal a través de los cables de fibra que conectan los switches.
Todos los beneficios y potentes características de VCStack permanecen exactamente igual. Por lo tanto, los switches en una solución VCStack LD operan como un único switch, con tablas de reenvío de software y hardware completamente compartidas, un único script de configuración compartido, soporte para agregación de enlaces y espejo de puertos entre los miembros de la pila, entre otras funcionalidades.
El diagrama a continuación muestra el uso de VCStack LD para conectar dos centros de datos espejados. Este núcleo distribuido virtual único garantiza una alta disponibilidad de datos para los usuarios de la red.
Solución de replicación de datos utilizando VCStack LD
Tanto EPSR como VCStack LD son excelentes opciones para construir un núcleo de red distribuido. Sin embargo, ofrecen diferentes ventajas en distintos escenarios. Analizaremos estas diferencias en la siguiente sección.
Ventajas del apilamiento a larga distancia
Pérdida de tráfico casi nula en caso de fallo de enlace o de unidad
Si los switches de acceso/distribución están conectados a múltiples miembros del stack mediante enlaces resilientes, entonces el tiempo necesario para que el tráfico se recupere tras la caída de uno de esos miembros es simplemente el tiempo que tarda en hacer failover de utilizar ambos enlaces a utilizar solo uno. Este proceso puede ser casi instantáneo.
El diagrama muestra la agregación de enlaces entre los miembros centrales de la pila y los switches de acceso. Esto garantiza que no haya interrupciones perceptibles en caso de fallo de un enlace o dispositivo. La agregación de enlaces también se utiliza para conectar recursos de red, como servidores, a través de los miembros del chasis virtual.
Facilidad de gestión
El núcleo VCStack LD opera como un solo switch y se gestiona como un único dispositivo. Al iniciar sesión en cualquier miembro del stack, se obtiene acceso inmediato a la interfaz de administración de todos los miembros. Las tablas de reenvío, los estados de los puertos y otra información operativa de los miembros del stack se presentan de forma unificada, ya que el stack funciona como un chasis virtual.
Pre-configuración de dispositivos de red
Para agregar flexibilidad a la gestión de un VCStack, el aprovisionamiento ofrece la capacidad de preconfigurar (o configurar “offline”) los puertos de switch de dispositivos que no están físicamente presentes en ese momento. Esto permite a un administrador de red configurar los puertos de un miembro adicional del VCStack antes de que se realice el intercambio en caliente. Al añadir físicamente la unidad, la configuración se aplica automáticamente, minimizando la interrupción de la red.
Sustitución sencilla de un miembro del stack
Si un miembro de la pila debe ser reemplazado, la unidad de sustitución puede conectarse directamente en su lugar y se unirá automáticamente a la pila, recibiendo el script completo de configuración de la pila. Esto incluye, por supuesto, la parte de la configuración relevante para esa unidad, que instalará y ejecutará automáticamente. Esto facilita el intercambio en caliente de unidades de manera sencilla cuando sea necesario.
Simplificación del protocolo
No es necesario operar con protocolos de enrutamiento unicast o multicast de Capa 3 entre los switches centrales. La sincronización de las tablas de reenvío, que es inherente a la formación del stack, elimina la necesidad de configurar protocolos de enrutamiento para anunciar las tablas de rutas entre los switches centrales. Un núcleo VCStack actúa y responde como un chasis virtual real.
Network Operation
Ventajas del anillo elástico
Soporte para un entorno de productos mixtos
Los switches que componen el núcleo distribuido pueden ser cualquier combinación de switches xSeries que admitan EPSR. Esto es bastante más flexible que VCStack LD, que requiere que todos los switches del núcleo sean de la misma serie (por ejemplo, todos los switches x930). Si se requiere una alta densidad de puertos en cada ubicación del anillo, se pueden utilizar pilas de switches .
Flexibilidad en la topología y tamaño del anillo
No hay límite en la cantidad de unidades que se pueden conectar en un anillo EPSR, mientras que VCStack LD está limitado (según la serie de switches utilizada) a un máximo de 8 unidades. Además, EPSR puede emplearse en una topología de anillos múltiples, lo que ofrece un mayor nivel de resiliencia de ruta. Esto permite crear redes distribuidas de gran escala, adecuadas para sectores empresariales como el transporte.
Alto ancho de banda entre los switches centrales
Al utilizar switches xSeries en un anillo EPSR, los enlaces dentro del anillo pueden ser agregados de enlaces de 10, 40 o incluso 100 Gigabit, proporcionando cientos de Gigabits por segundo si es necesario.
Cabe señalar que una solución EPSR no ofrece los beneficios de chasis virtual que proporciona VCStack LD. Cada unidad en el anillo EPSR se gestiona de forma independiente, y no hay sincronización de las tablas de reenvío ni de las configuraciones entre las unidades.
Resumen
Un núcleo de red distribuido es un método ideal para respaldar soluciones de recuperación ante desastres y grandes entornos de campus. Allied Telesis ofrece dos tecnologías líderes para construir núcleos de red distribuidos altamente confiables: VCStack LD y EPSR.
Cada una de estas tecnologías tiene sus propias ventajas en términos de facilidad de gestión, simplicidad de configuración, escalabilidad y tiempo de recuperación. Dependiendo de los requisitos de la red, una u otra de estas tecnologías ofrecerá una solución ideal para una amplia gama de redes con núcleo distribuido.
| VCSTACK LD | EPSR | |
|---|---|---|
| Pérdida de tráfico casi nula en caso de fallo de enlace o de unidad | ✓ | ✓ |
| Facilidad de gestión | ✓ | - |
| Pre-configuración de dispositivos de red | ✓ | - |
| Sustitución sencilla de unidades averiadas | ✓ | - |
| Simplificación del protocolo | ✓ | - |
| Soporte para un entorno de productos mixtos | - | ✓ |
| Flexibilidad en la topología y tamaño del anillo | - | ✓ |
| Alto ancho de banda entre switches centrales | ✓ | ✓ |
Ofreciendo una disponibilidad de red excepcionalmente alta y simplicidad en la operación, los productos y características avanzadas de Allied Telesis tienen la capacidad de garantizar el acceso a la información cuando se requiere.