construyendo ciudades digitales -...
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Construyendo Ciudades Digitales
Ing. Jorge FilippoEmail: [email protected]
Tel. Móvil: +54 9 11 6693 5494
Skype: jorgefilippo
Facebook: Ing Jorge Filippo
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Objetivos Optimix
� Proveer estrategias de networking infalibles y económicamente eficaces.
� Capacitar al personal técnico de las redes guiadas, para que puedan resolver las necesidades cotidianas de la red.
� Ser un aliado, para desarrollar proyectos de escalabilidad y funcionalidadesilimitadas.
Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
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� Abordar, desde una óptica técnica, un plan de Ciudad Digital (Red Urbana Municipal).
� Ordenar los roles de los técnico involucrados, haciendo eficiente y coherente el desarrollo de proyectos.
� Compartir la implementación de la red de fibra óptica municipal en Berazategui, provincia de Buenos Aires.
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Objetivos de esta exposición
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� Esta exposición abordará los conceptos desde lo simple a lo complejo, para que hasta el consultor más principiante pueda aprovechar esta experiencia Optimix.
� Se asentarán los conceptos más básicos, para construir al final de la exposición los conceptos más complejos.
� Se dejarán en claro los conceptos funcionales, para comprender las mejores prácticas en redes escalables y seguras.
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Introducción
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Historia de la red Municipal
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Más difícil que crear una red,es hacer que una red evolucione,sin traumatizar a los usuarios.
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Municipalidad antigua
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Municipalidad nueva
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Municipalidad antigua
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Municipalidad nueva
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Municipalidad antigua
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Planteo conceptual: Red Municipal, áreas independientes.
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Problemas humanos/morales(y técnicos) de quienesdesarrollamos la red.
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Planteo cultural
� La gestión de una red municipal exige proteger y aislar correctamente todas las áreas.
� La intimidad entre áreas, muchas veces lleva al Departamento de Sistemas a la encrucijada de recibir el requerimiento de generar privilegios para algunos usuarios, y tener la responsabilidad de evitar privilegios para equidad de todos.
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Planteo técnico de los usuarios� La gestión de una red municipal de cobertura
urbana, plantea una población de usuarios (dispositivos) que deben gestionarse bidireccionalmente desde una posición central.
� La gestión bidireccional, implica para cada dispositivo cliente, poder:
� Controlar el ancho de banda.
� Controlar a qué recursos internos accederá.
� Regular libertades hacia Internet.
� Monitorearlo y accederlo remotamente.
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Las redes que conocemos
� La arquitectura WISP tradicional, plantea que los usuarios que están detrás de un router, están enmascarados.
� Cada cliente, es un station que toma una IP, y es el dispositivo controlado (no así su LAN).
� Así, desconocemos qué dispositivos hay en la LAN del domicilio, algo que no se admite en una red municipal.
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Las redes WISP tradicionales� Podemos simplificar el análisis y decir que
en una red WISP, hay mínimamente dos niveles de control:
�El Router de Borde – El equipo que recibe los servicios de Internet, y enmascara a los usuarios para compartir ese Internet y darle vida al negocio ISP.
�El Equipo Cliente – El equipo que se conecta lógicamente al Router de Borde (a través de switches, enlaces y paneles), y enmascara su LAN para darle servicio al domicilio.
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Planteo WISP
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LAN= 10.0.0.254
WAN= 190.13.7.43
Internet
Router de BordeRouter de Borde
SwitchSwitch
PanelPanel
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10.0.0.310.0.0.3
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Planteo WISP
20
Internet192.168.0.10192.168.0.10
192.168.0.1192.168.0.1
192.168.0.10192.168.0.10
192.168.0.1192.168.0.1
192.168.0.10192.168.0.10
192.168.0.1192.168.0.1
10.0.0.25410.0.0.254
190.13.7.43190.13.7.43
10.0.0.110.0.0.1
10.0.0.210.0.0.2
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10.0.1.110.0.1.1
10.0.1.210.0.1.2
10.0.1.310.0.1.3 10.0.1.410.0.1.4 10.0.1.510.0.1.5
10.0.1.610.0.1.6
10.0.1.710.0.1.7
10.0.1.25410.0.1.254
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SWITCH
Un solo nivel de inteligenciaInternet
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10.0.1.210.0.1.2
10.0.1.310.0.1.3 10.0.1.410.0.1.4 10.0.1.510.0.1.5
10.0.1.610.0.1.6
10.0.1.710.0.1.7
10.0.1.25410.0.1.254
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SWITCH
Un solo nivel de inteligenciaInternet
SWITCH SWITCH
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10.0.1.110.0.1.1
10.0.2.110.0.2.1
10.0.2.210.0.2.2 10.0.2.310.0.2.3 10.0.1.210.0.1.2
10.0.2.410.0.2.4
10.0.1.310.0.1.3
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SWITCH
Un solo nivel de inteligenciaInternet
SWITCH SWITCH
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sfp4= 10.0.1.254sfp4= 10.0.2.254sfp4= 10.0.3.254sfp4= 10.0.4.254sfp4= 10.0.5.254sfp4= 10.0.6.254
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SWITCH
10.0.1.0/24
10.0.2.0/24
10.0.3.0/24 10.0.4.0/24
10.0.5.0/24
10.0.6.0/24
Internet
Un solo nivel de inteligencia
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� El hecho de que el transporte se gestione en L2 (Capa 2), nos hace vulnerables a:
�Conflicto de IP.
�DHCP espurio.
�Tormentas de ARP.
10.0.0.25410.0.0.254
Vulnerabilidades
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SWITCH
10.0.0.110.0.0.1 10.0.0.210.0.0.2
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10.0.0.25410.0.0.254
SWITCH
10.0.0.110.0.0.1 10.0.0.210.0.0.2
10.0.0.254
Red en L2 – Conflicto de IP
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Red en L2 – DHCP espurio
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10.0.0.25410.0.0.254
SWITCH
10.0.0.210.0.0.2
10.0.0.310.0.0.3
DHCP Server espurio
Router de BordeDHCP Server
Router de BordeDHCP Server
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28
10.0.0.25410.0.0.254
SWITCH
10.0.0.110.0.0.1
10.0.0.210.0.0.2
Loop
Loop
Red en L2 – Tormentas de ARP
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Un Gobierno Digital, nace a partir de un Gobierno Analógico!Crear una gran red, es un gran desafío. Pero el mayor desafío es transformar lo prexistente, reuniendo muchas redes en una superior.
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Escenario físico original
� Red urbana multiproveedores(inalámbricos, ADSLs, algunos vínculos dedicados).
� Edificios conectados mediante switchessin orden.
� Áreas con accesos a Internet propios que no quieren compartir.
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� Necesidades:
� Salvaguardar la independencia de cada area.
� Que las agresiones afecten al área que las causa.
� Pero sin restringir la funcionalidad.
� Solución:
� Aislar las áreas entre sí en L2 (Capa 2).
� Pero comunicándolas en L3 (Capa 3).
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Bases
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ether2= 10.0.1.254ether5= 10.0.2.254ether6= 10.0.3.254ether7= 10.0.4.254ether9= 10.0.5.254
ether2= 10.0.1.254ether5= 10.0.2.254ether6= 10.0.3.254ether7= 10.0.4.254ether9= 10.0.5.254
Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
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10.0.1.0/24(Lan 1)
10.0.1.0/24(Lan 1)
10.0.2.0/24(Lan 2)
10.0.2.0/24(Lan 2)
Internet
Router multipuerto
SWITCH
10.0.5.0/24(Lan 5)
10.0.5.0/24(Lan 5)
10.0.4.0/24(Lan 4)
10.0.4.0/24(Lan 4)
SWITCH
SWITCH
10.0.3.0/24(Lan 3)
10.0.3.0/24(Lan 3)
SWITCH
SWITCH
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Lo mejor de los dos mundos� Cada area está interconectada por un switch, y ese switch,
está conectado a un puerto distintivo del Router de Borde.
� Cada puerto distintivo del Router de Borde, posee una IP, gateway de la LAN a la que le brinda servicio.
� Las distintas LANs, tienen broadcast interno, pero no tienen comunicación broadcast con las otras LANs.
� Las distintas LANs puede comunicarse unas con otras, a través del Router de Borde (por IP, es decir en Capa 3).
� No hay visibilidad broadcast entre distintas LANs, pero si hay comunicación IP.
� Se dice que las áreas están aisladas en Capa 2, pero comunicadas en Capa 3.
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Distancias físicas entre domicilios municipales
Cuando la cobertura es urbana, nacen nuevos desafíos por la lejanía de las dependencias municipales.
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Desafíos� Los desafíos de interconectar dependencias
municipales en una Ciudad Digital:
� Desafío Técnico 1 – Enlaces inalámbricos (calidad dudosa).
� Desafío Técnico 2 – Internet dedicado (perder el control).
� Desafío Humano – Un gran poder, conlleva una gran...
� Con MikroTik, tenemos que poder resolver los Desafíos Técnicos, para que solo queden pendientes los Desafíos Humanos que requerirán nuestra compañía intelectual.
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
Inalámbricos y Dedicados
36
Internet
192.168.0.10192.168.0.10192.168.0.1192.168.0.1
192.168.0.10192.168.0.10192.168.0.1192.168.0.1
192.168.0.10192.168.0.10
192.168.0.1192.168.0.1
10.0.0.25410.0.0.254
190.13.7.43190.13.7.43
10.0.0.110.0.0.1
10.0.0.210.0.0.2
192.168.0.30192.168.0.30
192.168.0.20192.168.0.20
Internet
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Políticas de control� Para las dependencias remotas tenemos que:
� Auditar todo el tráfico (proxys HTTP y HTTPS, y email interno).
� Para eso, debe bloquearse por defecto todo tráfico saliente.
� Si se llega por transporte propio, podremos mejorar el rendimiento económico de Internet, brindar telefonía, y cartelería digital.
� La topología de Router de Borde, que concentra todas las áreas en Capa 3, debe subir de jerarquía, para alcanzar todos los rincones de la ciudad.
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sfp4= 10.0.1.254sfp4= 10.0.2.254sfp4= 10.0.3.254sfp4= 10.0.4.254sfp4= 10.0.5.254sfp4= 10.0.6.254
sfp4= 10.0.1.254sfp4= 10.0.2.254sfp4= 10.0.3.254sfp4= 10.0.4.254sfp4= 10.0.5.254sfp4= 10.0.6.254
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SWITCH
10.0.1.0/24
10.0.2.0/24
10.0.3.0/24 10.0.4.0/24
10.0.5.0/24
10.0.6.0/24
Manteniendo la lógicaInternet
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sfp4= 10.0.0.201 nw= 10.1.0.201sfp4= 10.0.0.202 nw= 10.2.0.202sfp4= 10.0.0.203 nw= 10.3.0.203sfp4= 10.0.0.204 nw= 10.4.0.204sfp4= 10.0.0.205 nw= 10.5.0.205sfp4= 10.0.0.206 nw= 10.6.0.206
sfp4= 10.0.0.201 nw= 10.1.0.201sfp4= 10.0.0.202 nw= 10.2.0.202sfp4= 10.0.0.203 nw= 10.3.0.203sfp4= 10.0.0.204 nw= 10.4.0.204sfp4= 10.0.0.205 nw= 10.5.0.205sfp4= 10.0.0.206 nw= 10.6.0.206
Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
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SWITCH
10.0.1.0/24
10.0.2.0/24
10.0.3.0/24 10.0.4.0/24
10.0.5.0/24
10.0.6.0/24
Internet
Manteniendo la lógica
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Analogía WISP
40
Internet192.168.1.10192.168.1.10
192.168.1.1192.168.1.1
192.168.2.10192.168.2.10
192.168.2.1192.168.2.1
192.168.0.10192.168.0.10
192.168.0.1192.168.0.1
10.0.0.25410.0.0.254
190.13.7.43190.13.7.43
10.0.0.110.0.0.1
10.0.0.210.0.0.2
192.168.0.30192.168.0.30
192.168.0.20192.168.0.20
Internet
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Muy lejos!...� Para que una dependencia extremadamente
lejana tenga Internet:
�Fibra óptica PTP – Excelentes prestaciones y alto costo. Lógica controlable desde la LAN principal.
�Punto a punto inalámbrico – Prestaciones inferiores y bajo costo. Lógica controlable desde la LAN principal.
�Servicios de Internet propios dedicados:
� Internet puro – Prestaciones mínimas a un costo intermedio, pero sin control. La dependencia opera en libertinaje.
� Internet y vinculación VPN – Se logra un buen control desde la LAN principal, con prestaciones y costo intermedios.
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usuarios habitan la red, se pueda garantizar queningún dispositivo consuma los recursos de losdemás .
� Control de contenido en Layer 7. Para que podamos implementar controles de contenidos que desde la óptica laboral, parental, y moral, no deben accederse.
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42
PCQ y Layer 7
192.168.0.10192.168.0.10
192.168.0.1192.168.0.1
192.168.0.30192.168.0.30
192.168.0.20192.168.0.20
Internet� Medidas básicas de
control de dependencias remotas:
� Control de ancho de banda con PCQ. Para que, independientemente de la cantidad de
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Control ancho de banda PCQ
� PCQ divide el tráfico en flujos. Cada flujo, es una cola FIFO, con tamaño de cola Rate.
� Luego, PCQ reúne a todo el grupo de flujos en otra FIFO, donde la opciónTotal Limit define el tamaño total de esa cola del grupo.
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PCQ en Simple QueuesEl Rate, define la velocidad individual de los usuarios.
El Total Limit, define la velocidad total del grupo.
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Control Layer 7� Se pueden interceptar peticiones con el criterio
“dominio destino”, para bloquear sitios como facebook.com, incluso en páginas HTTPS.
� Para ello, basta con crear patrones de expresiones regulares en Firewall -> Layer 7, del modo:
� ^.+(facebook.com).*$
� Creado el patrón, solo resta generar una regla en Firewall -> Filter -> Advanced, que intercepte el tráfico que contenga dicho patrón Layer 7, y lo bloquee.
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Muy lejos!..., solo Internet� Una dependencia con solo Internet no rinde al
100% del potencial Municipal:
� Se dificulta controlar el ancho de banda según tráfico Internet o Municipal.
� Se dificulta monitorear el uptime de los dispositivos LAN.
� Se dificulta auditar acciones locales, y se fuerza la publicación de los sistemas en Internet(exponiéndonos a DOS).
� Tenemos que incorporar las redes remotas a nuestra lógica privada Municipal, y eso implica VPNs.
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SWITCH
10.0.1.0/2410.0.1.0/24
10.0.2.0/2410.0.2.0/24
10.0.3.0/2410.0.3.0/24 10.0.4.0/2410.0.4.0/24
10.0.5.0/2410.0.5.0/24
10.0.6.0/2410.0.6.0/24
Internet
Unificarbridge= 10.0.0.201 nw= 10.1.0.201bridge= 10.0.0.202 nw= 10.2.0.202bridge= 10.0.0.203 nw= 10.3.0.203bridge= 10.0.0.204 nw= 10.4.0.204bridge= 10.0.0.205 nw= 10.5.0.205bridge= 10.0.0.206 nw= 10.6.0.206
bridge= 10.0.0.201 nw= 10.1.0.201bridge= 10.0.0.202 nw= 10.2.0.202bridge= 10.0.0.203 nw= 10.3.0.203bridge= 10.0.0.204 nw= 10.4.0.204bridge= 10.0.0.205 nw= 10.5.0.205bridge= 10.0.0.206 nw= 10.6.0.206
Internet
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
48
SWITCH
10.0.6.0/2410.0.6.0/24
Internet
Dependencias en Internet
InternetConexión virtual mediante
Túnel EoIPConexión virtual mediante
Túnel EoIP
Edificio Municipal CentralEdificio Municipal Central
Dependencia Municipal RemotaDependencia Municipal Remota
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GPON
Interconectar una ciudad, manteniendo un control minucioso a nivel de dispositivos.
.com.ar.com.ar
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
Unificar toda la ciudad
� El transporte mediante switches, nos expone a vulnerabilidades de L2.
� La gestión de fibras punto a punto, es costosa.
� Pero surge la gestión por VLANs, para que en un concentrador en L2, se puedan aislar los entornos de broadcast para proteger a cada usuario de los demás.
50
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
En términos explícitos� Se conectan todas las delegaciones mediante un
despliegue de fibra GPON.
� Todos los vínculos se despliegan mediante spliteo, a partir de troncales mayores en la OLT.
� Esta estructura unificada en vínculos de fibra, se administra y relaciona con VLANs.
� Estas VLANs se destaguean en el dispositivo cliente llamado ONU, que posee puertos ethernet mediante los que se trasduce al mundo.
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Fibra Punto a Punto
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52
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GPON – OLT y ONTs
Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
53
OLTOLT
SpliterSpliter
ONTONT
ONTONT
ONTONT
ONTONT
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
55
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Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
Estructura
confidencialconfidencial
confidencial
confidencial
confidencialconfidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencial
confidencialconfidencial
confidencial
confidencial
confidencial
56
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Estructura
Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
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Router Core
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Router Core – VLANs
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Router Core – BGP
Ing. Jorge Filippo - Optimix.com.ar ® Distratel Tectel - GPON y MikroTik
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ONT1ONT1
Zonas de servicio de infraestructura.
Zonas de servicio de infraestructura.
GPON
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OLTOLT
ONT2ONT2
ONT3ONT3
ONT4ONT4
SpliterSpliter
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Conceptos fundamentales de una arquitectura segura
Causas y consecuencias de las distintas arquitecturas que nos guían hacia la red de Berazategui.
.com.ar.com.ar
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192.168.0.1192.168.0.1
Red en L2
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63
SWITCH
192.168.0.10192.168.0.10 192.168.0.20192.168.0.20
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� Vulnerabilidades discutidas:
� Conflicto de IP.
� DHCP espurio.
� Tormentas de ARP.
� Soluciones:
� Una red por puerto.
� Una red por VLAN.
192.168.0.1192.168.0.1
Red en L2
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SWITCH
192.168.0.10192.168.0.10 192.168.0.20192.168.0.20
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RouterCore - ether4VLAN1= 192.168.1.1VLAN2= 192.168.2.1VLAN3= 192.168.3.1
RouterCore - ether4VLAN1= 192.168.1.1VLAN2= 192.168.2.1VLAN3= 192.168.3.1
TrunkTrunk
swp3= vlan1swp3= vlan1 swp17= vlan3swp17= vlan3swp12= vlan2swp12= vlan2
Una red por puerto con VLANs
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192.168.1.10192.168.1.10192.168.2.10192.168.2.10 192.168.3.10192.168.3.10
SWITCH
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RouterCore - ether4VLAN1= 192.168.1.1VLAN2= 192.168.2.1VLAN3= 192.168.3.1
RouterCore - ether4VLAN1= 192.168.1.1VLAN2= 192.168.2.1VLAN3= 192.168.3.1
OLTOLT
ONU24= vlan1ONU24= vlan1ONU39= vlan2ONU39= vlan2 ONU57= vlan3ONU57= vlan3
Una red por puerto con VLANs
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192.168.1.10192.168.1.10192.168.2.10192.168.2.10 192.168.3.10192.168.3.10
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OLTOLT
192.168.101.10192.168.101.10
192.168.3.10192.168.3.10192.168.2.10192.168.2.10
Lan= 192.168.101.1Lan= 192.168.101.1 ONU24= vlan1ONU24= vlan1 ONU39= vlan2ONU39= vlan2 ONU57= vlan3ONU57= vlan3
VLANs y RSs
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192.168.1.10192.168.1.10
ONU41= vlan100ONU41= vlan100
Wan= 192.168.100.41Wan= 192.168.100.41
RouterCore - ether4VLAN1= 192.168.1.1VLAN2= 192.168.2.1VLAN3= 192.168.3.1
RouterCore - ether4VLAN1= 192.168.1.1VLAN2= 192.168.2.1VLAN3= 192.168.3.1
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Conclusiones� La gestión de VLANs, nos permite segmentar
las delegaciones que viajan por la infraestructura de transporte.
� El resto, sigue siendo MikroTik, con lo que ya nos sentimos cómodos.
� Podemos plantear en cada destino, el concepto de Router de Servicio, para mayor control local.
� Así, la red se extiende en la ciudad, sin perder control, bidireccionalidad ni monitoreo.
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Glosario� FTTx – Fiber to X. Expresión genérica que engloba FTTH (fiber to the home) y FTTO (fiber to the
office). Transmite a nivel general el concepto de transporte óptico de tráfico de red a estos tipos de usuarios.
� GPON – Gigabit passive optical network. Arquitectura para provisión de servicios de red FTTx con redes pasivas spliteables. En contraposición a despliegues de fibras punto a punto convencionales.
� OLT – Optical line termination. Concentrador principal en que se reúne una zona de infraestructura GPON. Suele definir un POP.
� ONU – Optical network unit. Equipo terminal cliente que brinda conectividad final (endpoint) a un usuario o grupo de usuarios.
� POP – Point of presence. Domicilio físico en que se ubica la OLT, desde la que sale a nivel físico un despliegue GPON.
� RB – Router de borde. Router conectado (expuesto) a Internet. Definición Optimix.
� RC – Router Core. Router que gobierna concentradores de gran escala (switches, OLTs, etc…). Definición Optimix.
� RS – Router de Servicio. Router conectado a los usuarios, que suele controlarlos con visibilidad broadcast. Definición Optimix.
� VLAN – Virtual LAN. Tipo de paquetización en frames ethernet que permite aislar lógicamente distintos entornos de broadcast en un mismo medio físico.
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Inauguración 2015
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