Superando 1 Gbps
En 1999 aparece el estandard IEEE 802.3ab también conocido como 1000Base-T o Gigabit Ethernet, que utilizando un cable de pares trenzados (categoría 5) permite la conexión a 1 Gbps y es la forma de red Ethernet más extendida.
1 Gbps full duplex es una velocidad suficiente para la mayoría de las aplicaciones de los usuarios. De hecho en el centro educativo toda la red interna (y el acceso a Internet) son de 1 Gbps y hay cientos de equipos y usuarios trabajando a la vez.
Sin embargo cuando se agrega el tráfico de varios usuarios (los alumnos de un aula o de todo el centro) en algunos momentos llegamos a saturar 1 Gbps y por lo tanto encontramos una limitación.
Por ejemplo, la meseta que encontramos entre las 9:16 y las 9:22 muestra como las interfaces del gateway del centro están saturadas a 1 Gbps.
Durante ese tiempo la demanda superó la capacidad de nuestra red.
Redes más rápidas
En un centro de procesamiento de datos o en un superordenador no resultan extrañas velocidades mucho mayores que 1 Gbps. Sin embargo esos equipos de red tienen unos precios prohibitivos.
Entre las opciones que están al alcance del común de los mortales y superan a Gigabit Ethernet encontramos 10GBASE-T, 2.5GBASE-T y 5GBASE-T.
Curiosamente la primera norma que se desarrolló es 10GBASE-T (2006) permitiendo enlaces a 10 Gbps con hasta 100 m de cable categoría 6a. Después, con el fin de aprovechar el cable de categoría 5e o 6, se desarrollaron las normas que permiten el enlace a 2.5 Gbps y 5 Gbps.
Si dejamos los cables de cobre y pasamos a la fibra óptica entonces nos podemos encontrar con transceptores SFP de 1 Gbps, SFP+ de 10 Gbps y SFP28 de 25 Gbps. Hay opciones más rápidas pero lamentablemente no son asequibles.
También encontramos transceptores SFP+ a 10GBASE-T con lo que podemos utilizar cableado de cobre.
Renovación de la infraestructura del centro
El proyecto para renovar la infraestructura del centro superando incluye: router, servidor, switches y puntos de acceso.
Router Mikrotik CCR2004-1G-12S+2XS
Un equipo con 12 puertos SFP+ y 2 puertos SFP28 (de 25 Gbps) que permite balancear varias fibras para agregar su capacidad.
Lo ideal sería contratar un acceso a Internet de 10 Gbps pero lamentablemente de momento no está disponible en nuestra zona.
Switches centrales: Switch HPE Networking Instant On 1960 12XGT 4SFP+ (JL805A)
Este switch tiene 12 puertos 10GBASE-T y 4 puertos SFP+. Un par de equipos formará el núcleo de la red conectado a 10 Gbps:
- El router.
- Los adaptadores de red del nuevo servidor.
- Los switches de acceso que dan servicio a los usuarios y a los APs.
Se utilizarán VLANs para segmentar la red y cada armario de comunicaciones irá conectado con estos switches a 10 Gbps.
Switches de acceso: Switch HPE Networking Instant On 1960 24G 2XGT 2SFP+ (JL806A)
Este switch con refrigeración pasiva y que por tanto no hace ningún ruido proporciona 24 puertos Gigabit Ethernet junto a 4 de 10 Gbps para enlazar dentro del armario o con el núcleo de la red.
Switches PoE para los puntos de acceso: Ubiquiti
Para conectar los puntos de acceso se han escogido switches Ubiquiti por varias razones:
- PoE.
- Enlaces a 10 Gbps.
- Puertos de acceso de 2.5 Gbps pues los nuevos APs WiFi 7 ya cuentan con un puerto de 2.5 Gbps.
- Integración con la controladora WiFi, opcional pero conveniente.
En el armario de la biblioteca que tiene una alta densidad de puntos de acceso se ha instalado un USW-Enterprise-48-PoE.
Este switch proporciona:
- 48 puertos PoE+ de 2.5Gbps.
- 4 puertos SFP+ de 10Gbps.
Naturalmente no se trata de un equipo con refrigeración pasiva pero la velocidad de los ventiladores se ajusta de acuerdo a la carga y ha resultado mucho más silencioso que el equipo que substituye.
En los armarios en los que hay una menor densidad de APs se puede utilizar un equipo pasivo como el USW-Pro-Max-16-PoE (180W).
Que proporciona:
- 4 puertos PoE++ de 2.5Gbps.
- 12 puertos PoE+ de 1Gbps.
- 2 puertos SFP+ de 10Gbps.
- Refrigeración pasiva.
Transceptores SFP+ a 10GBASE-T y cables directos
Finalmente para utilizar los puertso SFP+ a 10Gbps con el cableado existente se han adquirido unos transceptores UACC-CM-RJ45-MG.
Este transceptor puede funcionar a 1Gbps, 2.5Gbps, 5Gbps o 10Gbps dependiendo de la calidad del cable.
Cuando se quieren enlazar switches de un mismo armario a 10Gbps utilizando los puertos SFP+ resulta conveniente utilizar los cables directos que ya incorporan el transceptor en cada extremo.
Puntos de acceso WiFi 7
Para atender a los dispositivos móviles se despliegan puntos de acceso U7 Pro.
Estos puntos de acceso cuentan con un puerto Ethernet de 2.5Gbps e implementan la última norma disponible: IEEE 802.11be - WiFi 7.
Entre las nuevas características de esta norma encontramos:
- Una nueva banda de radio en los 6GHz que, de momento, no está saturada.
- Multi-Link Operation (MLO) que permite transmitir datos a través de múltiples bandas (2.4 GHz, 5 GHz y 6 GHz) simultáneamente, mejorando la eficiencia y reduciendo la congestión.
- Mayor velocidad y, sobre todo, mayor eficiencia para atender a un número alto de estaciones con buen rendimiento.
- Menor latencia.
Nuevo servidor SuperServer SYS-621P-TRT
Finalmente para ejecutar las aplicaciones del centro se va a instalar un nuevo servidor SuperServer SYS-621P-TRT.
Este equipo ejecutará todos los servicios del centro que se implementan con máquinas virtuales KVM.
- CPU: 2 x Intel Xeon 4510 con 12 cores y 24 threads.
- RAM: 256 GB de memoria DDR5-4800 ECC.
- Discos SO: 2 x 2.5" SSD SATA3 MICRON 5400 PRO 240GB 3D TLC.
- Discos datos: 4 x U.2 INTEL D7-P5520 7.68TB NVMe PCIe4.0 X4 3D TLC.
- 2 puertos de red 10GBASE-T.