TOPOLOGÍA

Definición.

Se entiende como topología, la manera en que se interconectan los dispositivos en una Red.

La topología de red se componen de las especificaciones de la capa de enlace de datos que suelen definir cómo hay que conectar físicamente los dispositivos, como en una topología de bus, anillo o estrella.

 

Para el diseño de la topología de la red en la escuela Mountain Sky, se seleccionó los siguientes equipos de acuerdo a las características del servicio prestado.

 

Router 3360.

Se seleccionó un Router 3660. El mismo dispone de dos puertos 10/100 Fast Ethernet, para la interconexión con un Switch multicapa.

También posee 6 slots para módulos de red. 2 Slots AIM (Advance Integration Module), su performance es de 100-120 kpps, con una memoria flash de 64MB máximo, SDRA M hasta 256MB, con fuente doble de energía AC/DC.

Este equipo será el encargado de brindar la conexión con las escuelas de distrito. También dispone de dos interfaz para la conexión telefónica con la red pública a través de los puertos AIM, para la instalación de dos  E1 para voz (Digital voice module), de igual manera dispone de una  WIC (wan interface card)/Multiflex Voice para la interconexión de voz con las escuelas  de distrito a través de T1, para el servicio de voz y datos. En este equipo estará configurada lista de acceso para el tráfico de voz y datos, dependiendo del servicio solicitado por el usuario.

El tipo IOS a usar es la versión 12.0.7

 

Catalyst 4006

Se seleccionó este equipo por su perfomance para el control de tráfico de voz, datos y video para la convergencia de la red.

Debido a que es un dispositivo de capa dos, tres y cuatro, es el ideal para usar como backbone principal de la red, entre su característica resalta el de calidad de servicio (QoS, quality of service ), escalabilidad, seguridad y administración sencilla. Su arquitectura modular, flexibilidad y expansibilidad, hace del Catalyst 4006 de larga vida y convergencia de la red. Reduce los costos y minimiza el recurrente gasto de operación, garantizando un rápido retorno de inversión.

Este equipo incluye flexibilidad de configuración de Vlan basado en 802.1Q.

Provee alta velocidades de acceso desde estaciones de trabajo a servidores, e-mail, Intranet corporativa e Internet.

De igual manera ofrece un servicio inteligente de la red con alta calidad de servicio y una sofisticada administración de tráfico. Ofrece una alta calidad de servicio por puerto clasificando la prioridad del servicio, y optimizando el ancho de banda para aplicaciones críticas, servicio de voz y multimedia asignando una estricta prioridad según el tipo de tráfico cursado. Por ser un dispositivo de capa cuatro, maneja de una forma ideal la latencia del tráfico de voz y video, otorgando prioridad a los mismos.

 

El Cisco Catalyst 4006, ofrece una plataforma que optima para aplicaciones multimedia soportando multicast, soporta IGMP, y administra efectivamente el tráfico de red.

 

Estas son sus características principales, tomadas de la página de Cisco.

http://www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps663/products_data_sheet09186a00800924f2.html

 

Layer 2 Features

Ø      Layer 2 hardware forwarding at 48 Mpps

Ø      Layer 2 switch ports and VLAN trunks

Ø      IEEE 802.1Q VLAN encapsulation

Ø      ISL VLAN encapsulation (excluding blocking ports on WS-X4418-GB and WS-X4412-2GB-T)

Ø      Dynamic Trunking Protocol (DTP)

Ø      VLAN Trunking Protocol (VTP) and VTP domains

Ø      Support for 4096 VLANs per switch (future software release)

Ø      Per-VLAN spanning tree (PVST) and PVST+

Ø      Spanning-tree PortFast and PortFast guard

Ø      Spanning-tree UplinkFast and Backbone Fast

Ø      Spanning-tree root guard

Ø      Cisco Discovery Protocol

Ø      IGMP snooping v1 and v2, IGMP filtering

Ø      Cisco Ether Channel®, Fast Ether Channel, and Gigabit Ether Channel technology across line cards

Ø      Port Aggregation Protocol (PAgP)

Ø      Unidirectional link detection (UDLD) and aggressive UDLD

 

Layer 3 Features

Ø      IP Cisco Express Forwarding (CEF) routing at 48 Mpps

Ø      Static IP routing

Ø      IP routing protocols (Interior Gateway Routing Protocol [IGRP], Enhanced IGRP [EIGRP], Open Shortest Path First [OSPF], Routing Information Protocol [RIP], RIP2)

Ø      Border Gateway Protocol 4 (BGP4) and Multicast Border Gateway Protocol (MBGP)

Ø      Hot Standby Router Protocol (HSRP)

Ø      IGMP v1, v2, and v3

Ø      IGMP Filtering

Ø      IP multicast routing protocols (Distance Vector Multicast Routing Protocol [DVMRP], PIM, SSM)

Ø      Multicast Source Discovery Protocol (MSDP)

Ø      Cisco Group Multicast Protocol (CGMP) server

Ø      Full Internet Control Message Protocol (ICMP) support

Ø      ICMP Router Discovery Protocol

 

Advanced Quality of Service and Sophisticated Traffic Management

Ø      Per-port QoS configuration

Ø      Support for four queues per port in hardware

Ø      Strict priority queuing

Ø      IP DSCP and IP Precedence

Ø      Classification and marking based on IP type of service (ToS) or DSCP

Ø      Classification and marking based on full Layer 3/4 headers (IP only)

Ø      Input and output policing based on Layer 3/4 headers (IP only)

Ø      Support for 1024 policers on ingress and 1024 policers on egress configured as aggregate or individual

Ø      Shaping and sharing output queue management

Ø      No performance penalty for granular QoS functionality

 

Scalable Performance

Ø      64-Gbps switching fabric

Ø      Layer 2 hardware forwarding at 48 Mpps

Ø      Layer 3 IP Cisco Express Forwarding routing at 48 Mpps

Ø      Layer 4 (TCP/UDP) hardware-based filtering at 48 Mpps

Ø      No performance penalty with advanced Layer 3/4 services enabled

Ø      Software-based learning at a sustained rate of 1000 hosts per second

Ø      Support for 32,768 MAC addresses

Ø      Support for 131,072 entries in routing table (shared between unicast and multicast)

Ø      Scalability to 2000 virtual ports (VLAN port instances)

Ø      Bandwidth aggregation up to 16 Gbps through Cisco Gigabit EtherChannel technology

Ø      Hardware-based multicast management

Ø      Hardware-based ACLs

 

Simple Manageability

Ø      Single console port and single IP address to manage all features of the system

Ø      Software configuration management, including local and remote storage

Ø      Optional compact Flash memory card to store software images for backup and easy software upgrades

Ø      Manageable through CiscoWorks Windows network management software on a per-port and per-switch basis, providing a common management interface for Cisco routers, switches, and hubs

Ø      SNMP v1, v2, and v3 instrumentation, delivering comprehensive in-band management

Ø      Command-line interface (CLI)-based management console to provide detailed out-of-band management

Ø      Remote Monitoring (RMON) software agent to support four RMON groups (history, statistics, alarms, and events) for enhanced traffic management, monitoring, and analysis

Ø      Support for all nine RMON groups through use of a Cisco SwitchProbe® Analyzer (Switched Port Analyzer [SPAN]) port, which permits traffic monitoring of a single port, a group of ports, or the entire switch from a single network analyzer or RMON probe

Ø      Analysis support, including ingress port, egress port, and VLAN SPAN

 

Comprehensive Security

Ø      TACACS+ and RADIUS, which enable centralized control of the switch and restrict unauthorized users from altering the configuration

Ø      Standard and extended ACLs on all ports

Ø      Router access control lists (RACLs) on all ports (no performance penalty)

Ø      Private VLANs (PVLANs), which provide security and isolation between ports on a switch

 

Integrated Voice

Ø      Integrated in-line power

Ø      Voice VLAN

 

 

 

 

 

Especificaciones técnicas:

 

Performance and Switching Specifications

Ø      64-Gbps nonblocking switch fabric

Ø      48-Mpps Layer 2 Forwarding (hardware)

Ø      48-Mpps Layer 3/4 Forwarding—IP routing, Cisco Express Forwarding based (hardware)

Ø      Layer 2, Layer 3, and Layer 4 hardware-based switch engine (ASIC based)

Ø      Centralized design: No head-of-line blocking

Ø      Unicast and multicast routing entries: 131,072

Ø      Layer 2 multicast addresses: 16,384

Ø      MAC addresses: 32,768

Ø      VLANs: 4096 supported in hardware (future software)

Ø      PVST: Yes

Ø      Uplinks: Dual 1000-Mbps Gigabit Ethernet

 

Traffic/Congestion Management

Ø      Number of queues: Four queues per port

Ø      Type of buffers: Dynamic

 

Switch Architecture Specifications

Ø      Store-and-forward switching, fast 1.4-microsecond latency

Ø      Functionally transparent line-card architecture

Ø      Packet buffering: dynamic, 16-MB shared memory

 

Faster CPU and Increased Memory

Ø      Power PC with 300-MHz CPU

Ø      SDRAM memory: 256 MB

Ø      NVRAM memory: 512 kB

Ø      Onboard Flash memory: 64 MB

Ø      Removable CompactFlash (64 or 128 MB available from Cisco)

 

Management

CiscoWorks 2000/LAN Management Solutions Bundle

Ø      SNMP v1, v2, and v3

Ø      RMON I and II

Ø      RFC1213-MIB (MIB II)

Ø      UDP-MIB

Ø      TCP-MIB

Ø      CISCO-FLASH-MIB

Ø      CISCO-IMAGE-MIB

Ø      RFC 2233 (IF-MIB)

Ø      CISCO-CONFIG-MAN-MIB

Ø      CISCO-MEMORY-POOL

Ø      CISCO-CDP-MIB

Ø      RMON-MIB lite (RFC 1757)

Ø      RMON2-MIB lite (RFC 2021)

Ø      HC-RMON-MIB

Ø      SMON-MIB

Ø      ENTITY-MIB (V1-RFC 2037) (V2- RFC 2737)

Ø      BRIDGE-MIB (RFC 1493)

Ø      CISCO-CONFIG-COPY-MIB

Ø      CISCO-ENTITY-ASSET-MIB

Ø      CISCO-ENTITY-EXTENSION-MIB

Ø      CISCO-ENTITY-FRU-CONTROL-MIB

Ø      CISCO-ENTITY-SENSOR-MIB

Ø      CISCO-ENTITY-VENDORTYPE-OID-MIB

Ø      CISCO-ENVMON-MIB

Ø      CISCO-PAGP-MIB

Ø      CISCO-PRIVATE-VLAN-MIB

Ø      CISCO-PROCESS-MIB

Ø      CISCO-STP-EXTENSIONS-MIB

Ø      CISCO-SYSLOG-MIB

Ø      CISCO-VLAN-IFTABLE-RELATIONSHIP-MIB

Ø      CISCO-VLAN-MEMBERSHIP-MIB

Ø      CISCO-VTP-MIB

Ø      IF-MIB (RFC 1573)

Ø      IGMP-MIB

Ø      OSPF-MIB (RFC 1253)

Ø      PIM-MIB

 

 

Industry Standards

Ø      Ethernet: IEEE 802.3, 10BASE-T

Ø      Fast Ethernet: IEEE 802.3u, 100BASE-TX, 100BASE-FX

Ø      Gigabit Ethernet: IEEE 802.3z, 802.3ab

Ø      IEEE 802.1D Spanning-Tree Protocol

Ø      IEEE 802.1p CoS prioritization

Ø      IEEE 802.1Q VLAN

Ø      1000BASE-X (gigabit interface converter [GBIC])

Ø      1000BASE-X (small form-factor pluggable [SFP])

Ø      1000BASE-SX

Ø      1000BASE-LX/LH

Ø      1000BASE-ZX

Ø      RMON I and II standards

 

Supported Line Cards and Modules

 

Ø      WS-X4148-FX-MT—Cisco Catalyst 4000 Fast Ethernet Switching Module, 48-100BASE-FX multimode fiber (MMF) (MT-RJ)

Ø      WS-X4148-RJ—Cisco Catalyst 4000 10/100 Module, 48 ports (RJ-45)

Ø      WS-X4148-RJ21—Cisco Catalyst 4000 10/100 Module, 48-port telco (4 x RJ-21)

Ø      WS-X4148-RJ45V—Cisco Catalyst 4000 Inline Power 10/100, 48 ports (RJ-45)

Ø      WS-X4232-GB-RJ—Cisco Catalyst 4000 32-10/100 (RJ-45), 2-Gigabit Ethernet (GBIC) Module

Ø      WS-X4232-L31—Cisco Catalyst 4000 Layer 3 32-10/100 (RJ-45), 2-Gigabit Ethernet (GBIC) Module

Ø      WS-X4232-RJ-XX—Cisco Catalyst 4000 Layer 3 Services 32-10/100 (RJ-45), plus modular uplink slot

Ø      WS-X4424-GB-RJ45—Cisco Catalyst 4000 24-Port 10/100/1000 Module (RJ-45)

Ø      WS-X4306-GB—Cisco Catalyst 4000 Gigabit Ethernet Module, 6 ports (GBIC)

Ø      WS-X4412-2GB-T—Cisco Catalyst 4000 Gigabit Ethernet Module, 12-1000BASE-T(RJ-45) + 2-1000BASE-X (GBIC)

Ø      WS-X4418-GB—Cisco Catalyst 4000 Gigabit Ethernet Module, server switching 18 ports (GBIC)

Ø      WS-X4448-GB-LX—Cisco Catalyst 4000 48-Port 1000BASE-LX (SFP)

Ø      WS-X4448-GB-RJ45—Cisco Catalyst 4000 48-Port 10/100/1000 Module (RJ-45)

Ø      WS-U4504-FX-MT—Cisco Catalyst 4000 Fast Ethernet Uplink Daughter Card, 4-port 100BASE-FX (MT-RJ)

Ø      WS-X4604-GWY1—Cisco Catalyst 4000 Access Gateway Module with IP/Firewall software

Ø      WS-X4095-PEM—Cisco Catalyst 4006 DC Power Entry Module

Ø      WS-X4124-FX-MT2—Cisco Catalyst 4000 Fast Ethernet Switching Module, 24-100BASE-FX (MT-RJ)

Ø      WS-G5484—Cisco 1000BASE-SX Short Wavelength GBIC (multimode only)

Ø      WS-G5486—Cisco 1000BASE-LX/LH long-haul GBIC (single mode or multimode)

Ø      WS-G5487—Cisco 1000BASE-ZX extended-reach GBIC (single mode)

 

Especificaciones técnicas tomadas de la página:

http://www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps663/products_data_sheet09186a00800924f2.html

 

Catalyst 3524-PWR XL.

El Catalyst 3524-PWR XL, es un miembro de la familia Catalyst 3500 Series XL. Es una línea escalable y “stackable”, de 10/100 y gigabit Eethernet, ofrece alto perfomance, fácil administración y flexibilidad. Su alta calidad de servicio integrado con los teléfonos Cisco IP, y su alta disponibilidad de servicio, hace de este equipo el ideal para las soluciones integradas de una red Lan, con servicio de voz, video y datos.

El Catalyst 3524-PWR XL switch, tiene 24 puertos de 10/100 con línea de energía integrada, y dos puertos Gigabit Interface Converter (GBIC)-based Gigabit Ethernet ports.

 

Estos equipos ofrecen una apropiada calidad de servicio y alta prioridad en el envío de datos, proporcionando a la voz alta prioridad. Es un equipo que converge rápidamente sobre la topología de la red dependiendo de las aplicaciones que este corriendo, es así como puede reconocer inmediatamente la activación de dispositivos como los teléfonos Cisco IP.

Estos equipos proporcionan suficiente energía a los teléfonos IP, y evita la adquisición de módulos adicionales de poder para su funcionamiento, la energía es enviada desde el switch a través del cableado UTP categoría 5.

 

El Catalyst 3524-PWR XL, es de fácil administración, y prepara a la red para el funcionamiento de voz, video y datos.

 

Especificaciones técnicas:

Ofrece 24 a 48 puertos 10Base-T/100Base-TX, auto detectado por puerto, con entrega de hasta 200Mbps de ancho de banda por usuario, servidores o grupos de trabajo, y soporta un alto ancho de banda para aplicaciones críticas.

Posee dos puertos GBIC-based Gigabit Ethernet ports, entregando hasta 4Gbps agregando ancho de banda a los Gigabit Ethernet backbones, Gigabit Ethernet servers, o entre Switches.

10.8 Gbps switching fabric, y hasta 8.0-million- paquetes por Segundo, garantiza un alto rendimiento por cada  Puerto de 10Base-T/100Base-TX and Gigabit Ethernet port.

 

4Mb de memoria compartida, operación full-duplex  en todos sus puertos, con entrega de hasta 200Mbps sobre puertos 10/100, o 2 Gbps sobre 1000Base-X ports.

Habilita la red para la prioridad de tráfico y la integración de voz, datos y video a través del protocolo IEEE 802.1p.

 

Performance:

Ø      10.8 Gbps switching fabric

Ø      6.5 million pps wire-speed forwarding rate for 64-byte packets

Ø      5.4 Gbps maximum forwarding bandwidth

Ø      4 MB memory architecture compartida por todos los puertos

Ø      8 MB dynamic random-access memory (DRAM) and 4 MB Flash memory

Ø      8192 MAC addresses

 

Estándares:

Ø      IIEEE 802.3x full duplex on 10Base-T, 100Base-TX, and 1000Base-X ports

Ø      IEEE 802.1D Spanning-Tree Protocol

Ø      IEEE 802.1p CoS prioritization

Ø      IEEE 802.1Q VLAN

Ø      IEEE 802.3ab 1000Base-T specification

Ø      IEEE 802.3z 1000Base-X specification

Ø      1000Base-X (GBIC), 1000Base-T, 1000Base-SX , 1000Base-LX/LH, 1000Base-ZX

Ø      IEEE 802.3u 100Base-TX specification

Ø      EEE 802.3 10Base-T specification

 

Conectores y cableado:

Ø      10Base-T ports: RJ-45 connectors; two-pair Category 3, 4, or 5 UTP cabling

Ø      100Base-TX ports: RJ-45 connectors; two-pair Category 5 UTP cabling

Ø      1000Base-T GBIC ports: RJ-45 connectors; two-pair Category 5 UTP cabling

Ø      1000Base-SX,-LX/LH and -ZX GBIC ports: SC fiber connectors, single-mode or multimode fiber

Ø      GigaStack GBIC ports: copper-based Cisco GigaStack cabling

Ø      Management console port: RJ-45 connector, RS-232 serial cabling

Para otras características visitar la página:

http://www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps637/products_tech_note09186a00800c27e5.shtml#13

 

 

 

Implantación:

Cada switch, estará asignado a un IDF que brindará servicio de voz y datos al área administrativa, y datos a la parte curricular.

Estos equipos estarán interconectados a través de fibra óptica, desde los puertos Gbic, hasta los puertos WS-X4306-GB del switch Catalyst 4006 que se encontrará en el MDF.

De igual manera, saldrán cuatro tendidos de cable 10/100, para cada área de captación de la parte curricular, esto con el objetivo de brindar mayor velocidad.

En el MDF, estará un switch que brindará conexión a la granja de servidores.

En el MDF, se realizará la interconexión del Catalyst 4006, con el Router 3660, a través de un puerto Fast Ethernet.

La conexión de voz, de la parte pública se realizará a través de dos interfaz AIM-VOICE-30, que proporciona 30 canales de voz, de los cuales serán asignados uno para entrada y otro para salida.

La conexión con la Wan se hará con una WIC, para manejar T1.

 

En los Switchs, se realizará la micro-segmentación, para dividir la parte curricular de la parte administrativa. De esta manera estaremos controlando el tráfico.

 

En el router, se manejará las listas de acceso, que permitirá el tráfico desde la escuela hacia otras localidades y viceversa, así como el tráfico de voz.