Red troncal

Una red troncal o central es una parte de una red informática que interconecta redes y proporciona un camino para el intercambio de información entre diferentes LAN o subredes. Una red troncal puede unir diversas redes en el mismo edificio, en diferentes edificios en un entorno de campus o en áreas amplias. Normalmente, la capacidad del backbone es mayor que la de las redes conectadas a él.

Una gran corporación que tiene muchas ubicaciones puede tener una red troncal que une todas las ubicaciones, por ejemplo, si diferentes departamentos de una empresa que se encuentran en diferentes ubicaciones geográficas deben acceder a un clúster de servidores. Las piezas de las conexiones de red (por ejemplo: Ethernet, inalámbricas) que unen a estos departamentos se mencionan a menudo como la red troncal. La congestión de la red a menudo se tiene en cuenta al diseñar redes troncales.

Un ejemplo de red troncal es la red troncal de Internet.

Historia

La teoría, los principios de diseño y la primera instanciación de la red troncal provinieron de la red central telefónica cuando el tráfico era puramente de voz. La red central era la parte central de una red de telecomunicaciones que brindaba varios servicios a los clientes que estaban conectados por la red de acceso. Una de las funciones principales era enrutar las llamadas telefónicas a través de la PSTN.

Por lo general, el término se refiere a las instalaciones de comunicación de alta capacidad que conectan los nodos primarios. Una red central proporcionaba caminos para el intercambio de información entre diferentes subredes.

En los Estados Unidos, las redes centrales de intercambio local estaban conectadas por varias redes de intercambio competidoras; en el resto del mundo, la red central se ha extendido a las fronteras nacionales.

Las redes centrales generalmente tenían una topología de malla que proporcionaba conexiones de cualquiera a cualquiera entre los dispositivos de la red. Muchos proveedores de servicios principales tendrían sus propias redes centrales/troncales que están interconectadas. Algunas grandes empresas tienen su propia red central/troncal, que normalmente están conectadas 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 larga distancia para brindar servicio de Internet, especialmente en áreas remotas.

Funciones

Las redes centrales generalmente brindaban la siguiente funcionalidad:

1. Agregación: el nivel más alto de agregación en una red de proveedores de servicios. El siguiente nivel en la jerarquía bajo los nodos centrales son las redes de distribución y luego las redes perimetrales. Los equipos en las instalaciones del cliente (CPE) normalmente no se conectan a las redes centrales de un gran proveedor de servicios.
2. Autenticación: La función para decidir si el usuario que solicita un servicio de la red de telecomunicaciones está autorizado para hacerlo dentro de esta red o no.
3. Control/conmutación de llamadas: la funcionalidad de control o conmutación de llamadas decide el curso futuro de la llamada en función del procesamiento de la señalización de la llamada. Por ejemplo, la funcionalidad de conmutación puede decidir en función del "número llamado" que la llamada se enrute hacia un suscriptor dentro de la red de este operador o con portabilidad de número más predominante a la red de otro operador.
4. Cobro: esta funcionalidad de recopilación y procesamiento de datos de cobro generados por varios nodos de red. Dos tipos comunes de mecanismos de cobro que se encuentran en las redes actuales son el cobro de prepago y el cobro de pospago. Ver Contabilidad Automática de Mensajes
5. Invocación del servicio: la red central realiza la tarea de invocación del servicio para sus suscriptores. La invocación del servicio puede ocurrir en base a alguna acción explícita (por ejemplo, transferencia de llamada) por parte del usuario o implícitamente (llamada en espera). Sin embargo, es importante tener en cuenta que la "ejecución" del servicio puede o no ser una funcionalidad central de la red, ya que las redes o los nodos de terceros pueden participar en la ejecución real del servicio.
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 dado.

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

• O&M: centro de operaciones y mantenimiento o sistemas de soporte de operaciones para configurar y aprovisionar los nodos de la red central. El número de suscriptores, la tasa de llamadas en horas pico, la naturaleza de los servicios, las preferencias geográficas son algunos de los factores que afectan la configuración. La recopilación de estadísticas de red (Gestión de rendimiento), la supervisión de alarmas (Gestión de fallos) y el registro de varias acciones de nodos de red (Gestión de eventos) también se realizan en el centro de O&M. Estas estadísticas, alarmas y seguimientos forman herramientas importantes para que un operador de red controle el estado y el rendimiento de la red e improvise sobre ellos.
• Base de datos de suscriptores: la red central también aloja la base de datos de suscriptores (p. ej., HLR en sistemas GSM). Los nodos de la red central acceden a la base de datos de suscriptores para funciones como autenticación, creación de perfiles, invocación de servicios, etc.

Red troncal distribuida

Una red troncal distribuida es una red troncal que consta de una serie de dispositivos de conectividad conectados a una serie de dispositivos de conectividad centrales, como concentradores, conmutadores o enrutadores, en una jerarquía. Este tipo de topología permite una expansión simple y un desembolso de capital limitado para el crecimiento, porque se pueden agregar más capas de dispositivos a las capas existentes. En una red troncal distribuida, todos los dispositivos que acceden a la red troncal comparten los medios de transmisión, ya que cada dispositivo conectado a esta red recibe todas las transmisiones colocadas en esa red.

Las redes troncales distribuidas, en la práctica, están en uso por todas las redes a gran escala. Las aplicaciones en escenarios de toda la empresa confinados a un solo edificio también son prácticas, ya que ciertos dispositivos de conectividad se pueden asignar a ciertos pisos o departamentos. Cada piso o departamento posee una LAN y un armario de cableado con el concentrador o enrutador principal de ese grupo de trabajo conectado a una red de estilo bus mediante cableado troncal. Otra ventaja de usar una red troncal distribuida es la capacidad del administrador de la red para segregar grupos de trabajo para facilitar la administración.

Existe la posibilidad de puntos únicos de falla, que se refieren a dispositivos de conectividad altos en la jerarquía de la serie. La red troncal distribuida debe estar diseñada 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.

Columna vertebral colapsada

Una red troncal convencional abarca la distancia para proporcionar interconectividad en múltiples ubicaciones. En la mayoría de los casos, las redes troncales son los enlaces, mientras que las funciones de conmutación o enrutamiento las realiza el equipo en cada ubicación. Es una arquitectura distribuida.

Una red troncal colapsada (también conocida como red troncal invertida o red troncal en una caja) es un tipo de arquitectura de red troncal. En el caso de una red troncal colapsada, cada ubicación presenta un enlace a una ubicación central para conectarse a la red troncal colapsada. La red troncal colapsada puede ser un clúster o un solo conmutador o enrutador. La topología y la arquitectura de un backbone colapsado es una estrella o un árbol enraizado.

Las principales ventajas del enfoque de columna colapsada son

1. facilidad de manejo ya que el backbone está en un solo lugar y en una sola caja, y
2. dado que la red troncal es esencialmente el plano posterior o la matriz de conmutación interna de la caja, se puede utilizar tecnología patentada de alto rendimiento.

Sin embargo, el inconveniente de la red troncal colapsada es que si la caja que aloja la red troncal está caída o si hay un problema de accesibilidad a la ubicación central, toda la red colapsará. Estos problemas se pueden minimizar si se tienen cajas de red troncal redundantes y ubicaciones de red troncal secundarias/de respaldo.

Espina dorsal paralela

Hay algunos tipos diferentes de redes troncales que se utilizan para una red de toda la empresa. Cuando las organizaciones buscan una red troncal muy fuerte y confiable, deben elegir una red troncal paralela. Esta red troncal es una variación de una red troncal colapsada en el sentido de que utiliza un nodo central (punto de conexión). Aunque, con un backbone paralelo, permite conexiones duplicadas cuando hay más de un enrutador o conmutador. Cada conmutador y enrutador están conectados por dos cables. Al tener más de un cable que conecta cada dispositivo, garantiza la conectividad de red a cualquier área de la red de toda la empresa.

Las redes troncales paralelas son más costosas que otras redes troncales porque requieren más cableado que las otras topologías de red. Aunque esto puede ser un factor importante a la hora de decidir qué topología empresarial utilizar, su costo compensa la eficiencia que crea al agregar un mayor rendimiento y tolerancia a fallas. La mayoría de las organizaciones utilizan redes troncales paralelas cuando hay dispositivos críticos en la red. Por ejemplo, si hay datos importantes, como la nómina, a los que varios departamentos deben acceder en todo momento, entonces su organización debe optar por implementar una red troncal paralela para asegurarse de que la conectividad nunca se pierda.

Columna vertebral en serie

Una red troncal en serie es el tipo más simple de red troncal. Las redes troncales en serie consisten en dos o más dispositivos que funcionan con Internet conectados entre sí mediante un solo cable en forma de cadena tipo margarita. Una conexión en cadena es un grupo de dispositivos de conectividad conectados entre sí en forma de serie. Los concentradores a menudo se conectan de esta manera para extender una red. Sin embargo, los concentradores no son el único dispositivo que se puede conectar en una red troncal en serie. Las puertas de enlace, los enrutadores, los conmutadores y los puentes suelen formar parte de la red troncal. La topología de red troncal en serie podría usarse para redes de toda la empresa, aunque rara vez se implementa para ese propósito.