¿Qué es una red de área amplia (WAN)?

Una red de área amplia (WAN) es la tecnología que conecta entre sí a las oficinas, los centros de datos, las aplicaciones en la nube y el almacenamiento en la nube. Se denomina red de área amplia porque se extiende más allá de un solo edificio o un gran recinto para incluir múltiples ubicaciones repartidas a lo largo de una zona geográfica concreta, o incluso del mundo. Por ejemplo, las empresas con muchas sucursales internacionales utilizan una WAN para conectar las redes de las oficinas entre sí. La WAN más grande del mundo es Internet puesto que se trata de un conjunto de muchas redes internacionales que se conectan entre sí. Este artículo se centra en las WAN empresariales y en sus usos y ventajas.

¿Cuál es el objetivo de una conexión WAN?

Las redes de área amplia (WAN) son en la actualidad el eje central de las empresas. Ante la digitalización de los recursos, las empresas utilizan las WAN para hacer lo siguiente:

  • Comunicarse mediante voz y video.
  • Compartir los recursos entre los empleados y los clientes.
  • Acceder al almacenamiento de datos y realizar copias de seguridad remotas.
  • Conectar con las aplicaciones que se ejecutan en la nube.
  • Ejecutar y alojar aplicaciones internas.

Las innovaciones tecnológicas de la WAN ayudan a las organizaciones a acceder a la información de forma segura, rápida y fiable. Las redes WAN son importantes para la productividad y la continuidad del negocio.

¿En qué consiste la arquitectura de la WAN?

Las arquitecturas de redes de área amplia (WAN) se basan en el modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) que define y estandariza conceptualmente todas las telecomunicaciones. El modelo OSI visualiza que cualquier red informática funciona en siete capas. Diferentes tecnologías de red operan en cada una de estas diferentes capas y juntas forman una WAN que funciona.

Mostraremos estas capas en un enfoque descendente y proporcionaremos un ejemplo para facilitar su comprensión:

Capa 7: capa de la aplicación

La capa de aplicación es la más cercana al usuario y define cómo este interactúa con la red. Contiene la lógica de la aplicación y desconoce la implementación de la red. Por ejemplo, si tiene un sistema de reservas de calendario en la empresa, esta capa administra la lógica de las reservas, como el envío de invitaciones, la conversión de zonas horarias, etc.

Capa 6: capa de presentación

La capa de presentación prepara los datos para su transmisión a través de la red. Por ejemplo, incorpora cierto cifrado de manera que los delincuentes cibernéticos que vigilan la WAN no puedan hackear los datos confidenciales de las reuniones.

Capa 5: capa de la sesión

La capa de la sesión administra las conexiones o sesiones entre las aplicaciones locales y remotas. Puede abrir, cerrar o terminar la conexión entre dos dispositivos. Por ejemplo, el sistema de reservas se encuentra en un servidor web en la oficina central, pero usted trabaja desde casa. La capa de la sesión abre una conexión entre su computadora y el servidor web después de la autenticación. Esta conexión es una conexión lógica, no una conexión física real.

Capa 4: capa de transporte

La capa de transporte define las funciones y procedimientos para la transmisión de datos. Clasifica y envía los datos para su transferencia. También puede empaquetar los datos en paquetes de datos. Por ejemplo, al visitar el sitio de reservas, el protocolo de control de transmisión (TCP) administra la comunicación clasificándola en paquetes de solicitud y respuesta.

Capa 3: capa de red

La capa de red administra el modo en que los paquetes de datos recorren la red. Por ejemplo, define las reglas para el enrutamiento de paquetes, el equilibrio de carga y la pérdida de paquetes.

La capa de enlace de datos se encarga de establecer las reglas o protocolos de comunicación sobre las operaciones de la capa física. Por ejemplo, decide cuándo iniciar o finalizar una conexión directa. Esta función de capa reenvía los paquetes de un dispositivo a otro hasta que llegan a su destino.

Capa 1: capa física

La capa física administra la transferencia de datos sin procesar en forma de bits digitales, señales ópticas u ondas electromagnéticas a través de los diferentes medios de transmisión de la red, como las fibras ópticas y las tecnologías inalámbricas.

¿En qué consisten son los protocolos WAN?

Los protocolos de red de área amplia (WAN), o protocolos de red, definen las reglas de comunicación a través de cualquier red. A continuación, se muestran algunos ejemplos:

Retransmisión de tramas

La retransmisión de tramas es una tecnología inicial que empaqueta los datos en forma de tramas y los transmite por una línea privada a un nodo de retransmisión de tramas. La retransmisión de tramas funciona en las capas 1 y 2 y facilita la transferencia de información de una LAN a otra a través de múltiples conmutadores y enrutadores.

Modo de transferencia asíncrono

El modo de transferencia asíncrono (ATM) es también una de las primeras tecnologías WAN que formatea los datos en celdas de datos de 53 bytes. Los dispositivos de la red del modo ATM utilizan la multiplexación por división de tiempo, que convierte las señales digitales en celdas de tamaño fijo, las transmite y luego las vuelve a ensamblar en su destino.

Paquete sobre SONET/SDH

Paquete sobre SONET/SDH (POS) se trata de un protocolo de comunicación que define cómo se comunican los enlaces punto a punto cuando se utiliza la fibra óptica.

TCP/IP

El Protocolo de control de transmisión/protocolo de Internet (TCP/IP) define la comunicación de extremo a extremo al especificar cómo los datos se deben empaquetar, direccionar, transmitir, enrutar y recibir. IPv6 es la versión más reciente del método más utilizado.

¿Qué son las redes de área local?

Las redes de área local (LAN) son los componentes básicos de una WAN. Una LAN está formada por computadoras interconectadas y otros dispositivos limitados a un lugar pequeño, como un edificio, una escuela o una oficina.

LAN frente a WAN

Las LAN son redes más pequeñas con capacidad limitada pero con mayor velocidad. Es más fácil y más rentable diseñarlas, configurarlas y administrarlas. Son redes privadas que habitualmente utilizan una única tecnología de conexión.

Por otro lado, las WAN conectan las LAN entre sí. Una única WAN puede tener diferentes tipos de tecnologías de red para comunicarse a través de las LAN. Su velocidad de comunicación es lenta, pero su capacidad es alta. Dado que una WAN es una red de gran tamaño, puede resultar más compleja de configurar y administrar.

¿Cómo funciona una WAN?

Las empresas disponen de recursos que se ejecutan en diferentes centros de datos locales, sucursales y nubes virtuales privadas (VPC). Para establecer la conexión entre estos recursos, las empresas utilizan múltiples conexiones de red y servicios de Internet. Dado que las empresas no pueden construir su propia infraestructura de red a través de múltiples fronteras geográficas, suelen alquilarla a un proveedor de servicios externo.

Estos son algunos de los tipos de conexiones más comunes:

Líneas alquiladas

Una línea alquilada es una conexión de red directa que se puede alquilar a un proveedor de red grande, como un proveedor de servicios de Internet (ISP). Puede conectar dos puntos de conexión LAN entre sí. Las líneas alquiladas no son necesariamente líneas físicas. Es posible que sean conexiones virtuales que los proveedores de servicios implementan sobre otra infraestructura de red.

Túnel

El túnel es una forma de cifrar los paquetes de datos a medida que se desplazan por la Internet pública. Con la técnica del túnel, se utiliza una conexión a Internet para acceder a los servidores de la empresa en otro país. Pero se envían como paquetes encapsulados, con lo que se forma una red privada virtual (VPN) propia.

Conmutación de etiquetas multiprotocolo

La conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) es una técnica que dirige el tráfico de datos en función de etiquetas predeterminadas. Intenta dirigir el tráfico de datos críticos a través de rutas de red más cortas o más rápidas, lo que mejora el rendimiento de la red. Funciona entre las capas 2 y 3 de la interconexión de sistemas abiertos (OSI). Se puede utilizar para crear una red unificada en la infraestructura existente, como IPv6, retransmisión de tramas, ATM o ethernet. Se pueden utilizar líneas alquiladas de MPLS o MPLS con VPN para crear redes eficaces y seguras.

WAN definida por software

La red de área amplia definida por software (SD-WAN) es la evolución posterior de la tecnología MPLS. Abstrae las funciones del MPLS a una capa de software. Dado que la WAN definida por software funciona a través de conexiones de Internet de banda ancha de uso común, normalmente puede reducir los costos de la red y proporcionar una mayor flexibilidad que una conexión fija.

MPLS frente a la WAN definida por software

MPLS puede ralentizar la integración de la nube porque dirige el tráfico a través de las sedes corporativas, que actúan como puntos de estrangulamiento centrales. Por otra parte, la WAN definida por software es compatible con la nube y se integra mucho mejor con la infraestructura moderna en la nube. La WAN definida por software también es rentable. Puede funcionar a través de MPLS de modo que sea posible utilizar el ancho de banda de forma más eficiente en las costosas líneas de alquiler de MPLS.

¿En qué consiste la optimización de la WAN?

La optimización de la red de área amplia (WAN) es un conjunto de técnicas que mejoran las métricas de funcionamiento de la WAN, como el rendimiento, la congestión y la latencia. El diseño de la WAN, la tecnología elegida y la disposición del flujo de tráfico afectan al rendimiento de la WAN. A continuación se describen algunas técnicas comunes para la optimización de la WAN.

Administración del flujo de tráfico

La administración del flujo de tráfico incluye técnicas que minimizan la cantidad de datos enviados a través de la red. A continuación, se indican algunos ejemplos:

  • Almacenamiento en caché de la información que se almacena con frecuencia en los servidores locales
  • Identificación y eliminación de las copias de datos redundantes para las aplicaciones de copia de seguridad de datos y recuperación de desastres
  • Reducción del volumen o compresión mediante zip de archivos de datos

Aceleración de protocolos

Algunos protocolos de la WAN presentan un exceso de intercambio de información, es decir, pueden requerir una gran cantidad de comunicación de datos de ida y vuelta para una sola solicitud. Por ejemplo, tanto el cliente como el servidor pueden enviar datos de acuse de recibo para confirmar que han recibido datos. La aceleración de protocolos agrupa las comunicaciones de los protocolos con exceso de intercambio de información para reducir el número de paquetes de datos en la red.

Límites de velocidad y conexión

Los administradores de la red pueden limitar el número de enlaces de acceso a Internet abiertos, el número de usuarios y la cantidad de ancho de banda a la que puede acceder cada usuario a la vez. Por ejemplo, pueden establecer reglas para evitar que los empleados transmitan videos en la WAN de la empresa.

Segmentación de la red

La conformación del tráfico controla el flujo de datos para aplicaciones específicas, lo que reparte el ancho de banda de la red de forma óptima entre las aplicaciones. El operador de la red puede optar por priorizar determinadas aplicaciones críticas para mejorar su rendimiento.

¿De qué manera puede AWS ayudar a la administración de la WAN?

AWS Cloud WAN es un servicio completamente administrado para crear, administrar y supervisar las redes de área amplia (WAN) globales. Proporciona un panel central para establecer conexiones entre las sucursales, los centros de datos y las nubes privadas virtuales (VPC) con tan solo unos clics. Genera una visión completa de las redes locales y de AWS para ayudar a supervisar el estado, la seguridad y el rendimiento de la red. También se pueden utilizar las políticas de red para automatizar la administración de la red y las tareas de seguridad desde un solo lugar.

Se obtienen los siguientes beneficios:

  • Utilice los proveedores de red locales que desee para conectarse a AWS y, a continuación, utilice la red global de AWS para conectar las ubicaciones y las VPC.
  • Ahorre tiempo mediante la automatización de las tareas rutinarias de red, como la adición de nuevas conexiones, ubicaciones de sucursales y VPC.
  • Realice un seguimiento del tráfico de red, consulte el estado de la red, mejore el rendimiento y reduzca los periodos de inactividad.

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