¿Qué es la arquitectura de red y cuáles son sus funciones?

Anteriormente, las redes se clasificaban con base en el tipo de dispositivos que las conformaban, de esta manera una red telefónica únicamente servía para comunicarse vía teléfono y una red informática para conectar dispositivos informáticos.

Con toda la transformación tecnológica, apareció un nuevo tipo de red convergente, que empezó a permitir utilizar una única red para varias funciones, para lograrlo, fue necesario contar con una excelente arquitectura de red. 

Estas arquitecturas o sistemas de redes están compuestos por un conjunto de equipos de transmisión, programas, protocolos de comunicación y una infraestructura radioeléctrica que posibilita la conexión y transmisión de datos a través de la red, de esta forma se logra compartir información de manera fiable y eficiente.

5 características básicas para clasificar a una buena arquitectura de red

Tolerancia a fallos

La idea de que Internet esté disponible todo el tiempo para los millones de usuarios que dependen de él requiere, como ya fue mencionado, de una perfecta arquitectura de red. 

Se le puede nombrar así, a aquella que impide el impacto de un grave error de software o hardware y que como ventaja logra recuperarse de este error con mucha rapidez.

Por ejemplo, en caso de que nosotros enviáramos un mensaje y este tuviera un error de enrutamiento, la red lo que deberá hacer es enviar en ese momento el mismo mensaje por otra ruta diferente, con el propósito de que el destinatario no note dicho error y pueda recibir el mensaje sin problema alguno. 

Tanto las infraestructuras físicas como los procesos lógicos que direccionan los mensajes a través de la red están diseñados para adaptarse a esta redundancia. 

Escalabilidad

La escalabilidad de la arquitectura de red se refiere a la forma en que una red puede expandirse rápidamente para admitir nuevos usuarios y aplicaciones sin dañar el rendimiento del servicio enviado a los usuarios.

Todos los días nuevos usuarios y proveedores de servicio se conectan a Internet, lo que permite que la capacidad de la red pueda admitir nuevas interconexiones, dependiendo del diseño jerárquico en capas que tiene la infraestructura física subyacente y la arquitectura de red lógica, permitiendo así una gestión eficiente de los recursos y una distribución equitativa de la carga de trabajo.

El funcionamiento de cada capa hace posible a los usuarios y proveedores de servicios introducirse, sin necesidad de causar alguna disrupción, en toda la red. Incrementando las capacidades de transmitir el mensaje y el rendimiento de los componentes de la estructura física en cada capa.

Estos modelos en conjunto con los métodos para identificar y localizar usuarios individuales dentro de una internetwork (interconexión de varias redes de computadoras para formar una red más grande y compleja), permiten a Internet estar al tanto de la demanda de los usuarios.

Calidad de servicio

Para que una red tenga buena calidad en su servicio, establece prioridades. En la actualidad Internet proporciona un nivel considerable de tolerancia a fallas y escalabilidad para sus usuarios, sin embargo, las aplicaciones más recientes para los usuarios en internetworks crean mayores expectativas en cuestión de esperar mejor calidad en los futuros servicios entregados. 

Los requisitos más nuevos,  giran en torno a recibir soporte a la calidad del servicio sobre una red convergente, y modificar la forma en que están diseñadas y en que se implementan las arquitecturas de red.

Seguridad

La confidencialidad de datos es primordial para cualquier empresa, es por ello, que se han ido cambiando los requerimientos de seguridad de la red.

Internet ha tenido que evolucionar de ser una internetwork controlada sobre organizaciones educativas y gubernamentales a un medio accesible para la transmisión de comunicaciones comerciales y personales. 

La rápida expansión de las áreas de comunicación, que no eran atendidas por las redes de datos tradicionales, ha ido aumentando la necesidad de incorporar mayor seguridad en la arquitectura de red, creando expectativas de privacidad y seguridad que se originan del uso de internetworks para el intercambio de información empresarial, crítica y confidencial.

Gestión de red

La gestión de la arquitectura de red da como resultado las funciones para controlar, planificar, asignar, implementar y coordinar los recursos de la red de monitores.

Es también el sistema que incluye a las otras funciones de la red, las controla y gestiona con el objetivo de que los datos de acceso y los flujos de datos se gestionen a través de la red.

Los mecanismos de administración de red incluyen la supervisión y recopilación de datos, la instrumentación para acceder, transmitir, actuar y modificar los datos.

Es necesario que una empresa conozca las características básicas que tiene una buena arquitectura de red, de esta manera podrá saber cuál es la que más le conviene con respecto a sus objetivos y propósitos. A continuación te presentamos una breve lista de los modelos existentes.

Modelos de arquitectura de red

Cuando se crea una arquitectura de red de forma correcta, se aumenta la seguridad de todos los integrantes, permitiendo mejorar la optimización y el rendimiento de los componentes.

Pueden existir redes con ordenadores, clientes y otros proveedores, como también diseños en los que todos sean esclavos de un solo componente. A continuación te mostramos los modelos.

• Topológicos

Los modelos topológicos de la arquitectura de red se determinan por ser simples y distribuir los ordenadores y componentes basándose en una determinada área geográfica.

Los tipos de redes más conocidos de este modelo son LAN, MAN y WAN, los cuales centran su trabajo en límites físicos que han sido impuestos. Aquí también entran las redes core, que se encargan mayormente del trabajo en la entrada de red.

• Basados en el flujo de datos

Este modelo estudia la relación que hay entre dos ordenadores pertenecientes a la misma arquitectura de red, es decir, se analiza la red (P2P) de punto a punto, y la jerarquía que se tiene entre un cliente y el servidor.

El modelo basado en flujo de datos intenta arreglar el máximo de todos los servicios que puedan aumentar el flujo de paquetes de datos entre los componentes.

• Funcionales

Los modelos funcionales son creados para mejorar las funciones de servicio que ya existen entre los diferentes niveles de la arquitectura de red.

Se ocupan de la privacidad y de la seguridad, de la misma forma que manejan todos los requerimientos que se presentan para analizar mejor los flujos de datos.

• Combinados 

Tipos de arquitectura de red a lo largo de nuestra era

Ethernet

Ethernet es el estándar de arquitecturas de redes de área local para computadores, por sus siglas en español: Acceso Múltiple con Escucha de Portadora y Detección de Colisiones, es el encargado de realizar varias funciones, que incluyen el empaquetado y desempaquetado de los datagramas, el manejo del enlace, la codificación y decodificación de datos y el acceso al canal.

Esta arquitectura de red es mucho más rápida y segura que una red wifi, ya que estas alcanzan velocidades reales de 300Mbps en condiciones ideales en el estándar Gigabit Ethernet.

Token ring

Token ring es la implementación del estándar IEEE 802.5, sus métodos de acceso de paso de testigo a través del anillo y su cableado físico, logran distinguirlas de otras redes.

Esta arquitectura de red no requiere enrutamiento, por lo que solo dependen de poca cantidad de cable.

AppleTalk

Este tipo de arquitectura de red es compatible con conexiones a otras redes AppleTalk mediante puentes, y de la misma forma compatible con conexiones a diferentes redes a través de puertas de enlace.

AppleTalk segura la transmisión de datos de misión crítica mediante la posibilidad de emplear prioridades y la seguridad de enlaces de backup.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

FDDI es la arquitectura de red de circuitos conmutados para tráfico isócrono o asíncrono. Cuenta con 16 circuitos de 6.1444 Mbps multiplexados y 96 canales separados de 64 Kbps por circuito.

Las redes Fiber Distributed Data Interface permiten que existan un máximo de 500 estaciones FDDI directamente sobre cada anillo paralelo, utilizando una dirección de 45 bytes, definida por la IEEE.

ARCNET (Attached Resource Computer NETwork)

ARCNET emplea un método de acceso de paso de testigo en una topología de bus en estrella con una tasa de transmisión de 2,5 Mbps. ArcNet Plus, una sucesora de la ArcNet original, permite una tasa de transmisión de 20 Mbps.

La velocidad de transmisión rondaba los 2 Mbit, aunque al no producirse colisiones el rendimiento era equiparable al de las redes ethernet. Empezaron a entrar en desuso en favor de Ethernet al bajar los precios de estas.

En otras palabras, ARCNET es como una red de caminos para transmitir información entre computadoras. Aunque tenía una velocidad inicial de 2.5 Mbps, su sucesor, ArcNet Plus, mejoró esto a 20 Mbps. Sin embargo, con la disminución de los precios de las redes Ethernet, ARCNET perdió popularidad y comenzó a ser reemplazado.

Anillo

En el modelo de arquitectura de red anillo, cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.

Esta arquitectura cuenta con gran facilidad para detectar PCS que estén causando problemas en la red. Si alguna de las computadoras tiene una falla en el comportamiento de la red, esta puede seguir sin problemas, gracias al control de tráfico centralizado. 

Bus

Bus es una topología de red en la que todas las estaciones están conectadas a un único canal o segmento de comunicaciones por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones utilizan este canal para comunicarse con el resto, por lo que cuenta con gran facilidad de implementación y crecimiento.

Estrella

Estrella es una arquitectura de red donde las estaciones se conectan directamente a un punto central, y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este. Si el cable se rompe o se desconecta una PC, solo ese dispositivo queda fuera de la red, previniendo daños o conflictos a otros.

Finalmente, hay que tomar en cuenta que una empresa debe contar con un buen plan o arquitectura de red, para lograr la conexión adecuada de los protocolos y otros programas de software. En Servnet tenemos las mejores opciones para lograr el buen funcionamiento de la red en tu empresa.