Componentes de arquitetura de rede
Los componentes de la arquitectura son una descripción de cómo y dónde cada función de una red se aplica dentro de esa red. Se compone de un conjunto de mecanismos (hardware y software) cada cual con una función que se aplica a la red, y un conjunto de relaciones internas entre estos mecanismos.
Cada función de una red representa una capacidad importante de esa red. Las cuatro funciones más importantes para medir las capacidades de las redes son:.
Otras funciones generales que también podrían ser desarrolladas como componentes de arquitecturas son la infraestructura y almacenamiento. Existen mecanismos de hardware y software que ayudan a una red a lograr cada capacidad. Las relaciones internas consisten en interacciones (trade- offs, dependencias y limitaciones), protocolos y mensajes entre los mecanismos que se utilizan para optimizar cada función dentro de la red. Las compensaciones son los puntos de decisión en el desarrollo de cada componente de la arquitectura. Se utilizan para priorizar y decidir qué mecanismos se han de aplicar. Las dependencias se producen cuando un mecanismo se basa en otro mecanismo para su funcionamiento. Estas características de la relación ayudan a describir los comportamientos de los mecanismos dentro de una arquitectura de componentes, así como el comportamiento global de la función en sí.
El desarrollo de los componentes de una arquitectura consiste en determinar los mecanismos que conforman cada componente, el funcionamiento de cada mecanismo, así como la forma en que cada componente funciona como un todo. Por ejemplo, considerando algunos de los mecanismos para el rendimiento de calidad de servicio (QoS), acuerdos de nivel de servicio (SLA) y políticas. Con el fin de determinar cómo el rendimiento de trabajo para una red, se necesitan determinar cómo funciona cada mecanismo, y cómo funcionan en conjunto para proporcionar un rendimiento de la red y del sistema.
Las compensaciones son los puntos de decisión en el desarrollo de cada componente. A menudo hay varias compensaciones dentro de un componente, y gran parte de la refinación de la arquitectura de red ocurre aquí.
Las dependencias son los requisitos que describen como un mecanismo depende en uno o más de otros mecanismos para poder funcionar. La determinación de tales dependencias ayuda a decidir si las compensaciones son aceptables o inaceptables.
Las restricciones son un conjunto de limitaciones dentro de cada componente de arquitectura. Tales restricciones son útiles en la determinación de los límites en que cada componente opera.
Endereçamento/Roteamento
O endereçamento envolve a aplicação de identificadores (endereços) a dispositivos em diferentes camadas de protocolo (por exemplo, enlace de dados e rede), enquanto o roteamento se concentra em aprender sobre a conectividade dentro e entre redes e na aplicação dessas informações de conectividade IP para encaminhar pacotes para seus destinos.[6].
O endereçamento/roteamento descreve como os fluxos de tráfego de usuários e de gerenciamento são enviados pela rede, bem como a hierarquia, separação e agrupamento de usuários e dispositivos.
Este componente arquitetônico é importante porque determina a forma do usuário e como os fluxos de tráfego de gerenciamento se propagam pela rede. Isto está intimamente ligado à arquitetura de gerenciamento de rede (para arquitetura de fluxos de gerenciamento) e ao desempenho (para fluxos de usuários). Este componente também ajuda a determinar os graus de hierarquia e diversidade na rede e como as áreas da rede são subdivididas.
Do ponto de vista do endereçamento, os mecanismos podem incluir sub-redes, sub-redes de comprimento variável, super-redes, endereçamento dinâmico, endereçamento privado, LANs virtuais (VLANs), IPv6 e tradução de endereços de rede (NAT).
Do ponto de vista do roteamento, os mecanismos incluem comutação e roteamento, propagação de rota padrão, roteamento entre domínios sem classe (CIDR), multicast, IP móvel, filtragem de rota, peering, políticas de roteamento, confederações e IGPs e seleção e posicionamento de EGP.
Gerenciamento de rede
O gerenciamento de rede consiste em funções para controlar, planejar, alocar, implementar, coordenar e monitorar os recursos da rede. O gerenciamento de rede faz parte da maioria ou de todos os dispositivos de rede. Como tal, a arquitetura de gerenciamento de rede é
importante porque determina como e onde os mecanismos de gestão são aplicados na rede. Os outros componentes da arquitetura (por exemplo, segurança de TI) provavelmente exigirão algum grau de controle e gerenciamento e também interagirão com o gerenciamento da rede.
Este componente descreve como o sistema, incluindo as outras funções da rede, é controlado e gerenciado. Consiste em um modelo de informação que descreve os tipos de dados que são utilizados para controlar e gerenciar cada um dos elementos do sistema, os mecanismos de conexão dos dispositivos para acessar os dados e os fluxos de dados de gerenciamento na rede. Os mecanismos de gerenciamento de rede incluem monitoramento e coleta de dados: instrumentação para acessar, transmitir, agir e modificar dados.
O gerenciamento de rede inclui os seguintes mecanismos:
Desempenho
Desempenho consiste no conjunto de mecanismos usados para configurar, operar, gerenciar e contabilizar recursos na rede que distribuem desempenho a usuários, aplicativos e dispositivos.
Isto inclui planejamento de tráfego e capacidades de engenharia, bem como uma variedade de mecanismos de serviço. O desempenho pode ser aplicado em qualquer uma das camadas do protocolo e geralmente é aplicado em múltiplas camadas. Portanto, podem existir mecanismos voltados para a camada de rede, física ou de enlace de dados, bem como para a camada de transporte e superiores.
O desempenho descreve como os recursos da rede são alocados para fluxos e gerenciamento de tráfego de usuários. Isso envolve priorizar, programar e condicionar fluxos de tráfego dentro da rede, seja de ponta a ponta entre a origem e o destino de cada fluxo, ou entre dispositivos de rede ponto a ponto. Também consiste em mecanismos para correlacionar requisitos de usuários, aplicações e dispositivos aos fluxos de tráfego, bem como engenharia de tráfego, controle de acesso, qualidade de serviço, políticas e acordos de nível de serviço (SLAs).
Qualidade de serviço, ou QoS, consiste em determinar, criar e saber como agir em níveis de prioridade para fluxos de tráfego.[7] O controle de recursos refere-se a mecanismos usados para alocar, controlar e gerenciar recursos de rede para tráfego. Acordos de nível de serviço (SLAs) são contratos formais entre o provedor e o usuário que definem os termos da responsabilidade do provedor para com o usuário e o tipo e extensão da responsabilidade caso essas responsabilidades não sejam cumpridas.
Este componente arquitetônico é importante porque fornece mecanismos para controlar os recursos de rede atribuídos a usuários, aplicativos e dispositivos. Isto pode ser tão simples como determinar a quantidade de capacidade disponível em várias regiões da rede, ou tão complexo como determinar a capacidade, o atraso e as características de RMA com base no fluxo.
A segurança é um requisito para garantir a confidencialidade, integridade e disponibilidade de informações e recursos físicos de usuários, aplicativos, dispositivos e redes.[8] Isso geralmente é combinado com privacidade, que é um requisito para proteger a privacidade do usuário, do aplicativo, do dispositivo e das informações da rede. A segurança descreve como os recursos do sistema são protegidos contra roubo, danos, negação de serviço (DOS) ou acesso não autorizado. Os mecanismos de segurança são implementados em regiões ou zonas de segurança, onde cada região ou zona de segurança representa um certo nível de sensibilidade e controle de acesso.
Existem vários mecanismos de segurança, alguns deles estão listados abaixo:
Otimização
A otimização consiste em determinar e compreender o conjunto de relacionamentos internos entre os componentes da arquitetura a serem otimizados para uma determinada rede. Isso se baseia nas informações dessa rede específica, nos requisitos, nos fluxos de tráfego estimados e nas metas dessa rede. As necessidades dos usuários, aplicações e dispositivos muitas vezes afetam o nível de desempenho, segurança e requisitos de gerenciamento de rede. Tais requisitos estão diretamente relacionados com a seleção e colocação de mecanismos dentro de um componente arquitetônico.
Ao compreender os tipos de fluxos na rede, cada componente da arquitetura pode ser desenvolvido para se concentrar em diferentes mecanismos que suportam de forma otimizada fluxos de alta prioridade.
Os objectivos de uma arquitectura de rede são derivados de requisitos, determinados a partir de discussões com utilizadores, gestão e pessoal, ou podem ser considerados como uma extensão do âmbito e escala da rede existente. Quando os objetivos são desenvolvidos a partir de diversas fontes, eles fornecem uma visão ampla sobre quais funções são mais importantes em uma rede.