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1.1.1. 1️⃣ MPLS con VPN-L3

1.1.2. 2️⃣ Conexión de Clientes con Diferentes Servicios

1.1.3. 3️⃣ Proveedor de Internet Empresarial

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📂 Diferencias entre PE, CPE, Switchs y Convertidor de Medio

A continuación, se presenta un análisis detallado de los diferentes equipos utilizados en redes de telecomunicaciones y su propósito principal:

🔍 Resumen Comparativo

Dispositivo	Rol Principal	Nivel OSI	Ejemplo
Provider Edge (PE)	Conectar la red del cliente con la infraestructura del proveedor.	Capa 3 (Enrutamiento)	Router PE en una red MPLS.
Customer Premises Equipment (CPE)	Punto de conexión entre la red del cliente y el proveedor.	Capa 2 o Capa 3	Router o modem en las instalaciones del cliente.
Switch de Acceso	Conectar dispositivos finales a la red principal.	Capa 2	Switch Ethernet en una oficina conectando PCs y teléfonos IP.
Switch Core	Centralizar el tráfico entre switches y routers en una red empresarial.	Capa 2 y Capa 3	Switch en el centro de datos conectando servidores y switches de acceso.
Convertidor de Medio	Permitir la conexión entre diferentes tipos de medios de transmisión.	Capa 1 (Físico)	Convertidor de fibra óptica a Ethernet para extender la red entre dos edificios.

1. Provider Edge (PE)

📘 Definición:

Un PE (Provider Edge) es un router avanzado ubicado en el borde de la red del proveedor de servicios. Este equipo actúa como punto de interconexión entre la red del cliente y la red troncal del proveedor, permitiendo la prestación de servicios de telecomunicaciones avanzados, como VPNs (Virtual Private Networks), MPLS (Multiprotocol Label Switching), y conexiones dedicadas a Internet.

El PE es clave para garantizar la segmentación, seguridad, y calidad del tráfico de los clientes, así como para proporcionar servicios personalizados.

🔧 Características Clave:

• Soporte para Protocolos Avanzados:
  • BGP (Border Gateway Protocol): Permite el intercambio de rutas entre el cliente y el proveedor para gestionar el tráfico de forma eficiente.
  • MPLS (Multiprotocol Label Switching): Etiqueta los paquetes para enrutar de manera eficiente dentro de la red troncal.
  • OSPF/IS-IS: Protocolos internos para intercambiar rutas con la red del proveedor.
• Virtual Routing and Forwarding (VRF):
  • Permite la segmentación del tráfico de diferentes clientes al crear instancias de enrutamiento virtuales.
  • Cada cliente tiene su propia tabla de enrutamiento, lo que asegura aislamiento y seguridad.
• QoS (Calidad de Servicio):
  • Garantiza el manejo prioritario del tráfico sensible, como voz y video, frente a datos estándar.
  • Configura clases de servicio (CoS) para personalizar el tráfico de cada cliente.
• Escalabilidad:
  • Soporta múltiples clientes mediante configuraciones optimizadas, como políticas de filtrado y agregación de rutas.
  • Facilita la interconexión global mediante EBGP para conectar diferentes sistemas autónomos.

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🎯 Rol Principal del PE

El PE es el punto de contacto principal entre el cliente y el proveedor. Su rol incluye:

• Encapsulación y Etiquetado del Tráfico:
  • En una red MPLS, el PE etiqueta el tráfico del cliente con identificadores únicos para asegurar un enrutamiento preciso dentro de la red troncal del proveedor.
  • Esto permite que el tráfico del cliente viaje de forma segmentada y segura dentro de la misma infraestructura utilizada por otros clientes.
• Provisión de Servicios Personalizados:
  • Puede configurar conexiones dedicadas (como enlaces punto a punto) o servicios compartidos (como VPNs).
  • Permite la implementación de servicios avanzados como VPN-L3 (VPN basadas en enrutamiento IP) y VPN-L2 (VPN basadas en Ethernet).
• Gestión del Tráfico Multicliente:
  • Gracias a las instancias VRF, el PE puede manejar múltiples clientes en la misma infraestructura física sin comprometer la seguridad o la calidad del servicio.

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🧪 Ejemplos de Uso

1️⃣ MPLS con VPN-L3

Un proveedor ofrece una red privada virtual (VPN) a una empresa multinacional. El PE etiqueta el tráfico desde cada sucursal para que se dirija a la sucursal correcta a través de la red MPLS.

📘 Configuración en Huawei:

ip vpn-instance VPN_CLIENTE
ipv4-family
 route-distinguisher 65000:100
 vpn-target 65000:100 export-extcommunity
 vpn-target 65000:100 import-extcommunity
interface Vlanif10
ip binding vpn-instance VPN_CLIENTE
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

2️⃣ Conexión de Clientes con Diferentes Servicios

Un cliente tiene una conexión a Internet y otra VPN para tráfico corporativo. El PE separa ambos tipos de tráfico mediante diferentes tablas de enrutamiento (VRFs).

• VRF INTERNET: Permite acceso público.
• VRF VPN-CORPORATIVA: Asegura tráfico privado entre oficinas.

3️⃣ Proveedor de Internet Empresarial

Un proveedor usa el PE para proporcionar conectividad a Internet a empresas, usando BGP para anunciar rutas y asegurar redundancia con múltiples enlaces.

🔍 Capa OSI

• Capa 3 (Red): El PE realiza enrutamiento avanzado, etiquetado MPLS y manejo de instancias VRF.
• Capa 2 (Enlace de Datos): Configuración de VLANs y encapsulaciones como 802.1Q para gestionar tráfico Ethernet.

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✅ Ventajas de los Routers PE

1. Aislamiento y Seguridad: Al usar VRFs y VPNs, los datos de diferentes clientes permanecen completamente aislados.
2. Flexibilidad: Admite múltiples protocolos y servicios para satisfacer las necesidades específicas de los clientes.
3. Escalabilidad: Puede manejar cientos de clientes en una misma infraestructura gracias a su diseño modular y capacidad de procesamiento.
4. Conectividad Global: Permite interconexión entre diferentes regiones, sistemas autónomos, y servicios de proveedores terceros.

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🖥️ Ejemplos de Dispositivos PE

• Huawei NE40E-X3: Diseñado para redes MPLS de alta capacidad. Soporte para miles de instancias VPN.
• Cisco ASR 1000 Series: Equipos robustos para redes empresariales y de operadores. Alta capacidad de enrutamiento y segmentación de clientes.

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🧪 Caso Práctico

Una empresa multinacional tiene oficinas en tres continentes y contrata un servicio MPLS VPN para interconectar sus sedes. Los routers PE del proveedor asignan etiquetas MPLS a los datos de cada sucursal y aseguran que el tráfico se enrute correctamente entre las oficinas, manteniendo la privacidad y la calidad del servicio.

Con un diseño robusto, los PEs manejan miles de rutas BGP y ajustan dinámicamente las preferencias de tráfico según las necesidades del cliente.

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📡 2. Customer Premises Equipment (CPE)

📘 Definición

Un CPE (Customer Premises Equipment) es un dispositivo instalado en las instalaciones del cliente para conectar su red interna con los servicios del proveedor de telecomunicaciones. Este equipo actúa como interfaz entre la red del cliente (LAN o red privada) y la infraestructura del proveedor, gestionando el tráfico y asegurando que se cumplan los requisitos del servicio contratado.

El CPE puede ser un dispositivo simple, como un módem en un hogar, o un equipo avanzado, como un router empresarial que soporta múltiples servicios.

⚙️ Características Clave

1. Versatilidad en Funcionalidades:
   • Puede desempeñar funciones como enrutamiento, conmutación y conversión de medios.
   • Soporta configuraciones específicas como enrutamiento estático, BGP, OSPF o VPN.
2. Capacidad de Manejo de Conexiones: Administra conexiones punto a punto, redes privadas virtuales (VPN), o acceso a Internet.
3. Interoperabilidad: Compatible con la red del proveedor y ajustable según las políticas de servicio.
4. Opciones de Seguridad: Incluye firewalls, listas de control de acceso (ACL) y encriptación de tráfico para proteger los datos del cliente.
5. Gestión Local y Remota: El proveedor puede configurar y monitorear el CPE de manera remota para garantizar el cumplimiento del contrato de servicio.

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🎯 Rol Principal

El CPE es el punto de acceso donde el cliente consume los servicios del proveedor. Su rol incluye:

1. Interconexión: Conecta la red interna del cliente con la infraestructura del proveedor, traduciendo protocolos y ajustando el tráfico según sea necesario.
2. Distribución de Servicios: Permite el acceso a Internet, redes privadas virtuales (VPN) y servicios específicos como voz sobre IP (VoIP).
3. Seguridad: Actúa como un punto de control para garantizar que el tráfico de la red interna esté protegido y que cumpla con las políticas del proveedor.
4. Soporte de Configuraciones Avanzadas: Puede manejar configuraciones de protocolo como BGP, OSPF, y VLANs para empresas con necesidades complejas.

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🧪 Ejemplos de Uso

• 🏠 Hogares:
  • Un router Wi-Fi que conecta los dispositivos de la red doméstica a Internet.
  • Ejemplo: Una ISP instala un CPE que gestiona el acceso a Internet a través de fibra óptica o DSL.
• 🏢 Empresas:
  • Un router CPE que conecta la red local (LAN) de una empresa a un servicio MPLS VPN.
  • Ejemplo: Una oficina usa un router configurado para enrutar tráfico empresarial a través de una red VPN que conecta varias sucursales.
• 🏭 Proyectos Industriales:
  • Un CPE especializado que conecta una red industrial (IoT) a servicios en la nube para análisis de datos.

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🧬 Capa OSI

El CPE opera principalmente en las siguientes capas del modelo OSI:

• Capa 1 (Física): Interfaz con medios de transmisión como fibra óptica, cableado Ethernet o enlaces inalámbricos.
• Capa 2 (Enlace de Datos): Configuración de VLANs, etiquetado 802.1Q y control de acceso mediante MAC.
• Capa 3 (Red): Enrutamiento estático y dinámico, NAT y manejo de direcciones IP públicas y privadas.

🚀 Ventajas de los CPE

• 🎯 Personalización: Diseñados y configurados según las necesidades específicas del cliente.
• 🔐 Aislamiento: Separa la red del cliente de la infraestructura del proveedor para garantizar privacidad y seguridad.
• 📈 Escalabilidad: Puede adaptarse a cambios en los servicios contratados, como mayor ancho de banda o nuevas funcionalidades.
• 🛠️ Fácil Mantenimiento: Gestionado de manera remota por el proveedor, lo que reduce la necesidad de intervención manual del cliente.

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🖥️ Ejemplos de Dispositivos CPE

• Cisco ISR 1100 Series: Router empresarial que soporta BGP, OSPF y conexiones VPN.
• Huawei AR Series: CPE avanzado para pequeñas y medianas empresas, con funciones de firewall, VPN y conmutación.
• Módems Residenciales: Equipos básicos para gestionar acceso a Internet en hogares.

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📌 Caso Práctico

Una empresa pequeña contrata un servicio de Internet y VPN para conectar su sede principal con una oficina remota. El proveedor instala un CPE que:

• Configura el acceso a Internet.
• Establece una conexión segura con la oficina remota a través de una VPN.
• Segmenta el tráfico empresarial en VLANs, separando datos administrativos del tráfico del equipo de desarrollo.

El CPE maneja el enrutamiento entre la red local de la empresa y la red del proveedor, mientras permite al cliente monitorear el tráfico mediante una interfaz gráfica proporcionada por el proveedor.

3. Switch de Acceso

🔌 Definición

Un Switch de Acceso es un dispositivo ubicado en la capa de acceso dentro de una red de área local (LAN). Su función principal es conectar dispositivos finales, como computadoras, teléfonos IP, impresoras o puntos de acceso inalámbrico, con la red principal y permitir la comunicación entre ellos. Este tipo de switch también gestiona y controla el tráfico de datos entre dispositivos conectados.

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⚙️ Características Clave

• 🌐 Operación en la Capa 2 del Modelo OSI: Gestionan direcciones MAC y permiten conmutación de tramas Ethernet. Soportan VLANs mediante 802.1Q.
• 🔢 Alta Densidad de Puertos: Poseen múltiples puertos Ethernet (10/100/1000 Mbps) para conectar dispositivos finales.
• 🧩 Soporte para VLANs: Permiten separar el tráfico de distintos departamentos para mejorar seguridad y eficiencia.
• 🖥️ Gestión y Monitoreo: Disponen de interfaz CLI o GUI para configuraciones, monitoreo y administración remota.
• ⚡ Power over Ethernet (PoE): Algunos modelos permiten alimentar dispositivos como teléfonos IP o APs sin cableado adicional.
• 🔐 Seguridad: Implementan ACLs, autenticación 802.1X y limitación de puertos para evitar accesos no autorizados.

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🎯 Rol Principal

• 🔗 Conectividad: Interconecta dispositivos finales con la red empresarial.
• 📤 Control del Tráfico: Reenvía tráfico dentro de la VLAN hacia dispositivos y switches superiores.
• 🧱 Segmentación: Aísla el tráfico entre departamentos o grupos mediante VLANs.
• 💼 Facilitación de Servicios: Proporciona acceso a servicios como Internet, VoIP, impresión y almacenamiento.

📌 Ejemplo de Uso

• 🏢 Oficina Corporativa: Los usuarios conectan sus laptops y teléfonos IP al switch, que organiza el tráfico por VLANs según departamentos como "Administración", "RH" e "IT".
• 🎓 Campus Universitario: Los switches conectan aulas, laboratorios y oficinas a la red principal. Cada edificio o facultad tiene su propia VLAN.
• 🏠 Red Residencial Avanzada: Un hogar con múltiples dispositivos (PCs, consolas, cámaras) usa un switch para consolidar las conexiones y brindar acceso centralizado a Internet.

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📶 Capa OSI

Los switches de acceso operan principalmente en:

• 📘 Capa 2 (Enlace de Datos): Gestionan direcciones MAC y realizan conmutación de tramas Ethernet.
• 📗 Capa 3 (Red) [Opcional]: Algunos modelos permiten Inter-VLAN Routing, actuando parcialmente como routers.

🖥️ Ejemplos de Dispositivos

• Cisco Catalyst 2960: Soporta VLANs, PoE y cuenta con opciones de gestión centralizada.
• Huawei ATN 910 Series: Dispositivos compactos diseñados para acceso IP/MPLS en escenarios de última milla con servicios de datos, voz y video.

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⚙️ Configuración de Ejemplo

vlan 10
name Administracion
!
vlan 20
name IT
!
interface FastEthernet0/1
switchport mode access
switchport access vlan 10
spanning-tree portfast
!
interface FastEthernet0/2
switchport mode access
switchport access vlan 20
spanning-tree portfast

📘 Explicación:

• VLAN 10 y 20: Segmentan la red por departamentos (Administración e IT).
• Puertos Access: Conectan dispositivos finales y se asignan a VLANs específicas.
• Spanning Tree PortFast: Acelera la activación de puertos conectados a usuarios finales.

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✅ Ventajas de un Switch de Acceso

• 🚀 Eficiencia: Mejora la conectividad local y permite segmentación del tráfico.
• 🔐 Seguridad: Soporta ACLs, 802.1X y autenticación por puerto.
• 📈 Escalabilidad: Admite la expansión de la red sin degradar el rendimiento.
• 🔌 Flexibilidad: Compatible con VLANs, PoE y múltiples configuraciones de acceso.

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🔗 4. Switch Core o de Agregado

📘 Definición

Un Switch Core o Switch de Agregado es un equipo central en la arquitectura de red que conecta switches de acceso, servidores y routers, facilitando el flujo de datos entre diferentes segmentos.

⚙️ Características Clave

• Opera en las Capas 2 y 3 del modelo OSI.
• Alta capacidad de procesamiento con interfaces de alta velocidad (10/40/100Gbps).
• Soporte de enrutamiento inter-VLAN, protocolos de redundancia (HSRP, VRRP), y LACP.
• Diseño modular y escalable para crecimiento de red.

📌 Ejemplo de Uso

• En empresas: centraliza el tráfico de switches de acceso y lo dirige hacia routers y servidores.
• En data centers: conecta dispositivos de almacenamiento, servidores y gateways de red.

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🔄 5. Convertidor de Medio

📘 Definición

Un Convertidor de Medio transforma señales de un medio físico (como cobre) a otro (como fibra óptica), permitiendo la integración de distintos tipos de cableado en una red.

⚙️ Características Clave

• Compatible con fibra monomodo y multimodo.
• Extiende distancias de conexión desde 100 metros hasta 80 km.
• Soporta 100BASE-TX, 100BASE-FX, 1000BASE-T, 1000BASE-LX.
• Fácil instalación (plug-and-play).
• Reduce interferencias electromagnéticas en redes mixtas.

📊 Comparación Tecnológica

Tecnología	Ventaja Principal	Limitación Principal	Capa OSI	Ejemplo de Equipo
Convertidor de Medio	Extiende redes a largas distancias	Puede agregar un punto de fallo adicional	Capa 1	TP-LINK MC200CM
Radio	Conectividad sin cables	Interferencia climática	Capas 1 y 2	Ubiquiti AirFiber
Fibra Óptica	Alta velocidad y baja atenuación	Costos elevados	Capa 1	Huawei OptiX OSN 1800
Cobre	Bajo costo y facilidad de instalación	Distancia y velocidad limitadas	Capa 1	ASMi-54, LRS-102, MSAN

🔌 3. Cobre

Definición: Medio tradicional para transmitir datos mediante señales eléctricas.

• 💲 Económico: Material accesible y ampliamente disponible.
• 📏 Limitación de Distancia: Máximo 100 metros en estándares Ethernet.
• ⚠️ Susceptibilidad a Interferencias: Puede verse afectado por EMI en entornos ruidosos.
• ⚡ Velocidad: Compatible con 10/100/1000 Mbps y hasta 10 Gbps en cables CAT6 y CAT7.
• 🔧 Tipos de Aplicaciones:
  • DSL: Transmisión de datos sobre líneas telefónicas.
  • MSAN: Integra servicios de voz y datos en redes de acceso.
  • ASMi: Modems SHDSL para conexiones de datos simétricas a larga distancia.
  • LRS-102: Concentradores DSL para múltiples líneas de cobre en redes de datos.

🎯 Rol Principal: Proveer conectividad en redes de acceso y entornos donde la fibra no es viable.

🧪 Ejemplo de Uso: Uso de modems SHDSL como el ASMi para conectar clientes a redes MPLS.

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🏢 Ejemplo Práctico: Red Empresarial

1. 🔗 Núcleo de la Red: Utilizar fibra óptica para conectar switches core entre sucursales y centros de datos.
2. 📡 Conexiones de Última Milla: Implementar radio en áreas rurales donde la fibra no es viable.
3. 👥 Clientes Finales: Utilizar MSAN para servicios DSL a través de cobre.
4. 🔁 Interoperabilidad: Instalar convertidores de medio para conectar switches en edificios separados usando fibra.

📌 Conclusión: Esta combinación tecnológica optimiza el rendimiento y cobertura de la red según las condiciones geográficas y económicas.