Construye la idea primero y luego usa la siguiente actividad para comprobarla.
Formas en que se construyen las redes
Dos niveles, tres niveles y spine-leaf, y qué intenta volver predecible cada forma.
Lo que podrás hacer
- Describir las jerarquías de núcleo colapsado y de tres niveles, y cuándo conviene cada una
- Explicar qué vuelve predecible spine-leaf que una jerarquía no
- Distinguir una topología física de una lógica
- Relacionar el tamaño de un sitio con un diseño razonable
Antes de esto: Deberías saber qué hace cada uno de un switch y un router, y qué es un dominio de difusión - consulta "Hosts, switches y routers" y "Dominios de difusión y VLANs".
Por qué importa: Las preguntas de diseño aparecen en ambos exámenes como reconocimiento más que como cálculo: dada una descripción, nombrar la arquitectura. La razón por la que existe cada forma es más memorable que su diagrama, y también es lo que te dice cuándo se está usando una forma donde no corresponde.
Los diseños de red no son arbitrarios. Cada forma reconocida es una respuesta a un problema específico - generalmente sobre cómo crece el tráfico, o sobre cuántos lugares puede propagarse una falla. Aprender las formas como respuestas en vez de como diagramas hace que sean mucho más difíciles de olvidar.
Física frente a lógica
Dos redes con el mismo cableado pueden comportarse de manera completamente distinta, así que la primera distinción es entre cómo está cableado algo y cómo fluye realmente el tráfico sobre eso.
| Tipo | Qué describe | Ejemplo |
|---|---|---|
| Topología física | Por dónde corren realmente los cables | Cada escritorio cableado a un mismo armario - una estrella física |
| Topología lógica | Cómo fluye el tráfico y qué comparte un dominio | Esos escritorios divididos en tres VLANs - tres segmentos lógicos sobre una misma estrella |
La jerarquía, en tres capas
El diseño clásico de campus separa las responsabilidades en capas, de modo que cada dispositivo tiene un solo trabajo y el tráfico entre dos puntos cualesquiera sigue una ruta predecible.
| Capa | Trabajo | Optimizada para |
|---|---|---|
| Acceso | Conectar dispositivos finales, aplicar política a nivel de puerto | Cantidad de puertos y costo |
| Distribución | Agregar switches de acceso, enrutar entre VLANs, aplicar política | Política y agregación |
| Núcleo | Mover tráfico entre bloques de distribución lo más rápido posible | Rendimiento y simplicidad |
El núcleo hace deliberadamente lo menos posible. El filtrado, la política y las decisiones de enrutamiento pertenecen a la capa de distribución, para que el núcleo pueda ser lo bastante simple como para ser confiable y rápido. Un núcleo que hace control de acceso es un defecto de diseño reconocible.
Colapsar dos capas en una
La mayoría de las organizaciones no son lo bastante grandes como para necesitar tres capas. Un diseño de dos niveles o de núcleo colapsado fusiona la distribución y el núcleo en un solo par de dispositivos, dejando la capa de acceso como está.
| Diseño | Conviene a | Por qué |
|---|---|---|
| Dos niveles / núcleo colapsado | Un edificio, o unos pocos | Un núcleo aparte agrega costo y saltos sin nada que agregar |
| Tres niveles | Varios edificios o bloques de distribución | El núcleo existe para conectar bloques de distribución - con un solo bloque no hay nada que conectar |
Spine-leaf
Una jerarquía asume que la mayor parte del tráfico fluye desde un dispositivo final hacia otro lugar - hacia arriba y hacia afuera. Los centros de datos rompieron ese supuesto: ahora la mayor parte del tráfico es entre servidores en la misma instalación, y puede ser entre cualquiera de los dos.
En una fábrica spine-leaf, cada leaf se conecta a cada spine y ningún leaf se conecta con otro leaf. Cualquier servidor está exactamente a dos saltos de cualquier otro servidor - uno hacia arriba a un spine, uno hacia abajo a un leaf.
| Propiedad | Jerarquía de tres niveles | Spine-leaf |
|---|---|---|
| Longitud de ruta entre extremos | Varía según dónde estén ubicados | Siempre la misma |
| Tráfico asumido | Mayormente hacia adentro y afuera del sitio | Mayormente entre extremos dentro de él |
| Agregar capacidad | Mejorar una capa | Agregar otro spine |
| Gestión de bucles | El spanning tree bloquea enlaces | Todos los enlaces activos, gestionados por enrutamiento |
Escalas y límites
| Término | Qué significa |
|---|---|
| SOHO | Oficina pequeña u oficina en casa - típicamente un router, switch y punto de acceso combinados |
| Campus | Varios edificios en un sitio, unidos por enlaces que tú posees |
| WAN | Sitios unidos a través de distancias, usando enlaces que generalmente rentas |
| Local (on-premises) | Equipo que posees, en un edificio que controlas |
| Nube | Capacidad que rentas, en una instalación que otro opera |
La línea más importante de esta lista es entre los enlaces que posees y los que rentas. En un enlace que posees, el ancho de banda es una compra que ya hiciste y la latencia es cuestión de distancia. En un enlace rentado, ambos son contractuales, y la WAN es donde el costo por megabit empieza a moldear el diseño en vez de derivarse de él.
Híbrido, y por qué suele ser la respuesta habitual
La mayoría de las organizaciones reales corren algunos servicios en su propio equipo y otros en una instalación rentada, unidos por una conexión entre ambos. Ese arreglo híbrido rara vez es un estado final planeado - es lo que ocurre a medida que servicios individuales se mudan en momentos distintos.
Su característica definitoria es que el límite entre ambos se convierte en una dependencia. Un servicio local que depende de otro alojado en otra parte ahora tiene el enlace de unión en su ruta de falla, y ese enlace suele ser la parte menos redundante de todo el diseño.
Terminología
- Núcleo colapsado
- Un diseño de dos niveles que fusiona las capas de distribución y núcleo, adecuado para un solo bloque de distribución.
- Spine-leaf
- Una fábrica donde cada leaf se conecta a cada spine, dando una longitud de ruta idéntica entre dos extremos cualesquiera.
- Topología lógica
- Cómo fluye realmente el tráfico y qué comparte un dominio, a diferencia de cómo corren los cables.
- SOHO
- Oficina pequeña u oficina en casa - usualmente un dispositivo que combina router, switch y punto de acceso inalámbrico.
Puntos clave
- La topología física es el cableado; la topología lógica es cómo fluye el tráfico sobre él.
- El acceso conecta dispositivos, la distribución aplica política, el núcleo mueve tráfico y hace poco más.
- Una capa de núcleo existe para unir bloques de distribución, así que un solo bloque significa que dos niveles es correcto.
- Spine-leaf hace que la longitud de ruta entre dos extremos cualesquiera sea idéntica, algo que las jerarquías no logran.
- La latencia consistente, no la velocidad máxima, es lo que compra un diseño de fábrica.
- El límite importante en términos de WAN y nube es entre los enlaces que posees y los que rentas.
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