Red troncal

Una red troncal o red central es parte de una red informática que interconecta redes, proporcionando una vía para el intercambio de información entre diferentes LAN o subredes . ^{[ 1 ]} Una red troncal puede conectar diversas redes en el mismo edificio, en diferentes edificios de un campus o en áreas extensas. Normalmente, la capacidad de la red troncal es mayor que la de las redes conectadas a ella. ^{[ 2 ]}

Una gran corporación con múltiples sedes puede contar con una red troncal que las conecta todas. Por ejemplo, si diferentes departamentos de la empresa, ubicados en distintas zonas geográficas, necesitan acceder a un clúster de servidores. El conjunto de conexiones de red (por ejemplo, Ethernet, inalámbricas) que unen estos departamentos se denomina a menudo red troncal. La congestión de la red suele tenerse en cuenta al diseñar redes troncales. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Un ejemplo de red troncal es la red troncal de Internet . ^{[ 5 ]}

La teoría, los principios de diseño y la primera implementación de la red troncal surgieron de la red central telefónica cuando el tráfico era exclusivamente de voz. La red central era la parte principal de una red de telecomunicaciones que proporcionaba diversos servicios a los clientes conectados a través de la red de acceso . Una de sus funciones principales era enrutar las llamadas telefónicas a través de la PSTN .

Normalmente, el término se refería a las instalaciones de comunicación de alta capacidad que conectaban los nodos principales. Una red central proporcionaba vías para el intercambio de información entre diferentes subredes .

En Estados Unidos, las redes centrales de intercambio locales estaban conectadas por varias redes de interconexión que competían entre sí ; en el resto del mundo, la red central se ha extendido más allá de las fronteras nacionales.

Las redes troncales suelen tener una topología de malla que proporciona conexiones punto a punto entre los dispositivos de la red. Muchos proveedores de servicios principales cuentan con sus propias redes troncales interconectadas. Algunas grandes empresas también disponen de su propia red troncal, que normalmente está conectada a las redes públicas.

Las redes troncales crean enlaces que permiten la transmisión a larga distancia, generalmente de 10 a 100 millas, y en ciertos casos, hasta 150 millas. Esto hace que la red troncal sea esencial para proporcionar soluciones inalámbricas de largo alcance para brindar servicio de internet , especialmente a áreas remotas. ^{[ 6 ]}

Las redes troncales generalmente proporcionaban la siguiente funcionalidad:

1. Agregación: El nivel más alto de agregación en la red de un proveedor de servicios. El siguiente nivel en la jerarquía, por debajo de los nodos centrales, son las redes de distribución y, posteriormente, las redes de borde. Los equipos de cliente (CPE) normalmente no se conectan a las redes centrales de un gran proveedor de servicios.
2. Autenticación : Función que determina si el usuario que solicita un servicio a la red de telecomunicaciones está autorizado a hacerlo dentro de dicha red o no.
3. Control y conmutación de llamadas: la función de control o conmutación de llamadas determina el curso futuro de la llamada en función del procesamiento de la señalización de la misma. Por ejemplo, la función de conmutación puede decidir, en función del número marcado , si la llamada se enruta hacia un abonado dentro de la red de este operador o, en el caso de la portabilidad numérica, hacia la red de otro operador.
4. Cobro: Esta funcionalidad se refiere a la recopilación y el procesamiento de los datos de cobro generados por los distintos nodos de la red. Dos tipos comunes de mecanismos de cobro que se encuentran en las redes actuales son el cobro prepago y el cobro pospago. Véase Contabilidad automática de mensajes.
5. Invocación de servicios: La red central se encarga de la invocación de servicios para sus suscriptores. Esta invocación puede producirse mediante una acción explícita del usuario (por ejemplo, transferencia de llamada ) o de forma implícita ( llamada en espera ). Cabe destacar que la ejecución del servicio puede o no ser una funcionalidad de la red central, ya que redes y nodos de terceros pueden participar en ella.
6. Puertas de enlace : Las puertas de enlace deben estar presentes en la red central para acceder a otras redes. La funcionalidad de la puerta de enlace depende del tipo de red con la que interactúa.

Físicamente, una o más de estas funcionalidades lógicas pueden existir simultáneamente en un nodo de red central determinado.

Además de las funcionalidades mencionadas anteriormente, las siguientes también formaban parte de una red central de telecomunicaciones:

• O&M: El centro de operaciones de red y los sistemas de soporte operativo se encargan de configurar y aprovisionar los nodos centrales de la red. El número de suscriptores, la tasa de llamadas en hora punta , la naturaleza de los servicios y las preferencias geográficas son algunos de los factores que influyen en la configuración. La recopilación de estadísticas de red, la monitorización de alarmas y el registro de las acciones de los distintos nodos también se llevan a cabo en el centro de O&M. Estas estadísticas, alarmas y registros constituyen herramientas importantes para que el operador de red supervise el estado y el rendimiento de la red y realice mejoras.
• Base de datos de suscriptores: La red central también aloja la base de datos de suscriptores (por ejemplo, HLR en sistemas GSM). Los nodos de la red central acceden a esta base de datos para funciones como autenticación, creación de perfiles, invocación de servicios, etc.

Una red troncal distribuida es una red troncal que consta de varios dispositivos de conectividad conectados a una serie de dispositivos de conectividad centrales, como concentradores, conmutadores o enrutadores, en una jerarquía. ^{[ 7 ]} Este tipo de topología permite una expansión sencilla y una inversión de capital limitada para el crecimiento, ya que se pueden agregar más capas de dispositivos a las capas existentes. ^{[ 7 ]} En una red troncal distribuida, todos los dispositivos que acceden a la red troncal comparten el medio de transmisión, ya que a cada dispositivo conectado a esta red se le envían todas las transmisiones realizadas en ella. ^{[ 8 ]}

En la práctica, las redes troncales distribuidas se utilizan en todas las redes a gran escala. ^{[ 9 ]} Las aplicaciones en escenarios empresariales confinados a un solo edificio también son prácticas, ya que ciertos dispositivos de conectividad se pueden asignar a pisos o departamentos específicos. ^{[ 7 ]} Cada piso o departamento posee una LAN y un armario de cableado con el hub o enrutador principal de ese grupo de trabajo conectado a una red de tipo bus mediante cableado troncal. ^{[ 10 ]} Otra ventaja de utilizar una red troncal distribuida es la capacidad del administrador de red para segregar grupos de trabajo para facilitar la gestión. ^{[ 7 ]}

Existe la posibilidad de puntos únicos de falla, refiriéndose a los dispositivos de conectividad en la parte superior de la jerarquía de la serie. ^{[ 7 ]} La red troncal distribuida debe diseñarse para separar el tráfico de red que circula en cada LAN individual del tráfico de la red troncal mediante el uso de dispositivos de acceso como enrutadores y puentes. ^{[ 11 ]}

Una red troncal convencional abarca distancias para proporcionar interconectividad entre múltiples ubicaciones. En la mayoría de los casos, la red troncal actúa como enlace, mientras que las funciones de conmutación o enrutamiento las realiza el equipo en cada ubicación. Se trata de una arquitectura distribuida.

Una red troncal colapsada (también conocida como red troncal invertida o red troncal integrada) es un tipo de arquitectura de red troncal. En este caso, cada ubicación cuenta con un enlace a una ubicación central que se conecta a la red troncal colapsada. Esta red troncal puede ser un clúster o un único conmutador o enrutador. La topología y arquitectura de una red troncal colapsada es en estrella o en árbol con raíz .

Las principales ventajas del enfoque de columna vertebral colapsada son:

1. facilidad de gestión puesto que la infraestructura principal se encuentra en una única ubicación y en una sola caja, y
2. Dado que la estructura principal es esencialmente el plano posterior o la matriz de conmutación interna del dispositivo, se puede utilizar tecnología propietaria de alto rendimiento .

Sin embargo, la desventaja de una red troncal colapsada es que si el servidor que la aloja falla o hay problemas de conectividad con la ubicación central, toda la red colapsará. Estos problemas se pueden minimizar mediante el uso de servidores troncales redundantes y ubicaciones de respaldo.

Existen varios tipos de redes troncales que se utilizan para una red empresarial. Cuando las organizaciones buscan una red troncal muy robusta y confiable, deben optar por una red troncal paralela. Esta red troncal es una variante de una red troncal colapsada, ya que utiliza un nodo central (punto de conexión). Sin embargo, una red troncal paralela permite conexiones duplicadas cuando hay más de un enrutador o conmutador . Cada conmutador y enrutador se conecta mediante dos cables. Al tener más de un cable que conecta cada dispositivo, se garantiza la conectividad de red en cualquier área de la red empresarial. ^{[ 12 ]}

Las redes troncales paralelas son más costosas que otras redes troncales porque requieren más cableado . Si bien esto puede ser un factor importante al decidir qué topología empresarial utilizar, su costo se compensa con la eficiencia que genera al ofrecer mayor rendimiento y tolerancia a fallos . La mayoría de las organizaciones utilizan redes troncales paralelas cuando hay dispositivos críticos en la red. Por ejemplo, si existen datos importantes, como la nómina , a los que deben acceder varios departamentos en todo momento, su organización debería optar por implementar una red troncal paralela para garantizar la continuidad de la conectividad. ^{[ 12 ]}

Una red troncal serial es el tipo más simple de red troncal. ^{[ 13 ]} Las redes troncales seriales constan de dos o más dispositivos de interconexión conectados entre sí por un solo cable en cadena. Una cadena es un grupo de dispositivos de conectividad enlazados en serie. Los concentradores se conectan a menudo de esta manera para extender una red. Sin embargo, los concentradores no son los únicos dispositivos que se pueden conectar en una red troncal serial. Las pasarelas , los enrutadores , los conmutadores y los puentes suelen formar parte de la red troncal. ^{[ 14 ]} La topología de red troncal serial podría utilizarse para redes empresariales, aunque rara vez se implementa para ese propósito. ^{[ 15 ]}

• Regreso
• Enrutador principal
• proveedor de servicios de red

• Topología de red troncal IPv6