Enrutamiento Entre Vlan

ENRUTAMIENTO ENTRE VLAN

Intervlan Router

El enrutamiento entre vlans o inter vlan routing, resulta necesario una vez que se posee

una infraestructura de red con vlan implementadas, debido a que los usuarios

necesitaran intercambiar información de una red a otra.

Es importante recordar que cada VLAN es un dominio de broadcast único. Por lo tanto,

de manera predeterminada, las computadoras en VLAN separadas no pueden

comunicarse.

Existe una manera para permitir que estas estaciones finales puedan comunicarse; esta

manera se llama enrutamiento entre vlan (Inter vlan routing).

El enrutamiento entre VLAN es un proceso que permite reenviar el tráfico de la red

desde una VLAN a otra mediante un enrutador. Las VLAN están asociadas a subredes

IP únicas en la red. Esta configuración de subred facilita el proceso de enrutamiento en

un entorno de múltiples VLAN.

Tradicionalmente, el enrutamiento de la LAN utiliza enrutadores con interfaces físicas

múltiples. Es necesario conectar cada interfaz a una red separada y configurarla para

una subred diferente.

http://1.bp.blogspot.com/-CaZVksZNUng/UDpU9TyfNpI/AAAAAAAACSQ/1W1_qK03FcM/s1600/1.jpg

En una red tradicional que utiliza múltiples VLAN para segmentar el tráfico de la red en

dominios de broadcast lógicos, el enrutamiento se realiza mediante la conexión de

diferentes interfaces físicas del enrutador a diferentes puertos físicos del switch. Los

puertos del switch conectan al enrutador en modo de acceso; en este modo,

diferentes VLAN estáticas se asignan a cada interfaz del puerto. Cada interfaz del

switch estaría asignada a una VLAN estática diferente. Cada interfaz del enrutador

puede entonces aceptar el tráfico desde la VLAN asociada a la interfaz del switch que se

encuentra conectada y el tráfico puede enrutarse a otras VLAN conectadas a otras

interfaces.

El enrutamiento entre VLAN tradicional requiere de interfaces físicas múltiples en el

enrutador y en el switch. Sin embargo, no todas las configuraciones del enrutamiento

entre VLAN requieren de interfaces físicas múltiples.

Algunos software del enrutador permiten configurar interfaces del enrutador como

enlaces troncales. Esto abre nuevas posibilidades para el enrutamiento entre VLAN.

"enrutador-on-a-stick" es un tipo de configuración de enrutador en la cual una interfaz

física única enruta el tráfico entre múltiples VLAN en una red.

La interfaz del enrutador se configura para funcionar como enlace troncal y está

conectada a un puerto del switch configurado en modo de enlace troncal. El enrutador

realiza el enrutamiento entre VLAN al aceptar el tráfico etiquetado de la VLAN en la

interfaz troncal proveniente del switch adyacente y enrutar en forma interna entre las

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VLAN, mediante subinterfaces. El enrutador luego reenvía el tráfico enrutado de la

VLAN etiquetada para la VLAN de destino por la misma interfaz física.

Las subinterfaces son interfaces virtuales múltiples, asociadas a una interfaz física.

Estas interfaces están configuradas en software en un enrutador configurado en forma

independiente con una dirección IP y una asignación de VLAN para funcionar en una

VLAN específica. Las subinterfaces están configuradas para diferentes subredes que

corresponden a la asignación de la VLAN, para facilitar el enrutamiento lógico antes de

que la VLAN etiquete las tramas de datos y las reenvíe por la interfaz física

Configuración de la subinterfaz

La configuración de las subinterfaces del enrutador es similar a la configuración de las

interfaces físicas, excepto que es necesario crear la subinterfaz y asignarla a una VLAN.

La sintaxis para la subinterfaz es siempre la interfaz física, en este caso f0/0,seguida de

un punto y un número de subinterfaz. El número de la subinterfaz es configurable, pero

generalmente está asociado para reflejar el número de VLAN.

Antes de asignar una dirección IP a una subinterfaz, es necesario configurar la

subinterfaz para que funcione en una VLAN específica mediante el

comandoencapsulation dot1q id de la VLAN. En el ejemplo, la subinterfaz Fa0/0.10

está asignada a la VLAN10. Una vez asignada la VLAN, el comando ip address

172.16.10.1 255.255.255.0 asigna la subinterfaz a la dirección IP apropiada para esa

VLAN.

http://1.bp.blogspot.com/-MAEgKZ5-ewg/UDpa2nYicrI/AAAAAAAACSs/UsrJUGFUXNc/s1600/1.jpg

ejemplo

Router#configure terminal

Router(config)# interface f0/0.10

Router(config-subif)# encapsulation dot1q 10

Router(config-subif)# ip address 172.16.10.1 255.255.255.0

Router(config-subif)# no shutdown

A diferencia de una interfaz física típica, las subinterfaces no están habilitadas con el

comando no shutdown en el nivel de modo de configuración de la subinterfaz del

software IOS de Cisco. En cambio, cuando la interfaz física está habilitada con el

comando no shutdown, todas las subinterfaces configuradas están habilitadas. De

manera similar, si la interfaz física está deshabilitada, todas las subinterfaces están

deshabilitadas.

Una ventaja de utilizar un enlace troncal es que se reduce la cantidad de puertos del

switch y del enrutador. Esto no sólo permite un ahorro de dinero sino también reduce la

complejidad de la configuración. Como consecuencia, el enfoque de la subinterfaz del

enrutador puede ampliarse hasta un número mucho más alto de VLAN que una

configuración con una interfaz física por diseño de VLAN.

configuracion de intervlan router

Router#configure terminalRouter(config)#interface fastethernet [puerto].[subif] ejemplo fa0/0.10, fa0/0.20Router(config-subif)#encapsullation dot1q [número de vlan]Router(config-subif)#ip address [dirección IP] [máscara]Router(config-subif)#no shutdownRouter(config-subif)#exitRouter(config-subif)# passive-interface [puerto].[subif] ejemplo fa0/0.10, fa0/0.20 desactiva el enrutamiento para la subinterfas indicada

Router(config)#interface fastethernet 0/[puerto].[subif] ejemplo fa0/0.10, fa0/0.20Router(config-subif)#encapsullation dot1q [número de vlan]Router(config-subif)#ip address [dirección IP] [máscara]Router(config-subif)#exit

CONFIGURACION DE VLAN

Agregar Vlan al Switch

Tipos de VLAN

De acuerdo con la terminología común de las VLAN se clasifican en:

VLAN de Datos.- es la que está configurada sólo para enviar tráfico de datos generado por el usuario, a una VLAN de datos también se le denomina VLAN de usuario.

VLAN Predeterminada.- Es la VLAN a la cual todos los puertos del Switch se asignan cuando el dispositivo inicia, en el caso de los switches cisco por defecto es la VLAN1, otra manera de referirse a la VLAN predeterminada es aquella que el administrador haya definido como la VLAN a la que se asignan todos los puertos cuando no estan en uso.

VLAN Nativa.- una VLAN nativa está asiganada a un puerto troncal 802.1Q, un puerto de enlace troncal 802.1Q admite el tráfico que llega de una VLAN y también el que no llega de las VLAN’s, la VLAN nativa sirve como un identificador común en extremos opuestos de un elace troncal, es aconsejable no utilizar la VLAN1 como la VLAN Nativa cuando se configuran enlaces troncales

VLAN de administración.- Es cualquier vlan que el administrador configura para

acceder a la administración de un switch, la VLAN1 sirve por defecto como la VLAN

de administración si es que no se define otra VLAN para que funcione como la VLAN

de Administración (a esta Vlan es a la que le colocamos Dirección IP

Ques es un Enlace Troncal

Un enlace troncal es un enlace punto a punto, entre dos dispositivos de red, que

transporta más de una VLAN. Un enlace troncal de VLAN le permite extender las

VLAN a través de toda una red. Cisco admite IEEE 802.1Q para la coordinación de

enlaces troncales en interfaces Fast Ethernet y Gigabit Ethernet

Un enlace troncal de VLAN no pertenece a una VLAN específica, sino que es un

conducto para las VLAN entre switches y routers.

Hay que recordar que los switches son dispositivos de capa 2. Sólo utilizan la

información del encabezado de trama de Ethernet para enviar paquetes. El

encabezado de trama no contiene la información que indique a qué VLAN pertenece

la trama. Posteriormente, cuando las tramas de Ethernet se ubican en un enlace

troncal, necesitan información adicional sobre las VLAN a las que pertenecen. Esto

se logra por medio de la utilización del encabezado de encapsulación 802.1Q. Este

encabezado agrega una etiqueta a la trama de Ethernet original y especifica la

VLAN a la que pertenece la trama

Ejemplo

Configuracion de vlan

Agregar una Vlan

S1#configure terminalS1(config)#vlan [numero de vlan a agregar]S1(config-if)#name [nombre de vlan]

Agregar puertos a las vlan

S1#configure terminalS1(config)#interface fa0/18S1(config)#interface range fa0/1-24 configurar varias interfaces a la vesS1(config-if)#switchport mode accessS1(config-if)#switchport acces vlan [numero de vlan] asigna una vlan al puerto determinado S1(config-if)#switchport port-security habilita la seguridad en el puerto

http://2.bp.blogspot.com/-oOOB4tCSz7g/T_hX9ZfLKlI/AAAAAAAACBc/JJSeCAQG3pQ/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

S1(config-if)#switchport port-security maximun [numero] establece el numero maximo de direcciones seguras segun el numero especificadoS1(config-if) #switchport port-securíty mac-address sticky activa el aprendizaje de la mac addressS1(config-if) #switchport port-securíty violation shutdown ante una violacion apaga elPuerto

S1(config-if) #duplex full cambia la velocidad del puerto y habilita el envio y recepción de datos simulaneamenteS1(config-if)#speed 100S1(config-if) #exit

Agregar enlace troncal

S1#configure terminalS1(config )#interface fa0/1S1(config-if) #switchport mode trunk establece el enlace como enlace troncalS1(config-if) #switchport trunk nativa vían 99 usa la vlan 99 como nativa o otra diferente que elijamos como nativaS1(config-if) #switchport trunk allowed Vlan 10, 20 permite el trabajo solo de las vlan especificadasS1(config-if) #exit

CONFIGURACION DE VLAN PARTE 2

Configuracion de VTP

En una red pequeña el mantenimiento de las VLAN no suele presentar mucho problema ,

aunque esto implique la actualizaciión de cada switch por parte del admiinstrador, pero

cuando la red va creciendo, llega el momento en que la administración manual ya no es

opción, por tal motivo se implemento el VTP (Protocolo de Enalace Troncal para VLAN), el

VTP permite a un administrador de red configurar un switch de modo que propagará las

configuraciones de la VLAN hacia los otros switches en la red. El switch se puede

configurar en diferentes funciones. El VTP sólo aprende sobre las VLAN de rango

normal (ID de VLAN 1 a 1005). Las VLAN de rango extendido (ID mayor a 1005) no son

admitidas por el VTP.

VTP opera en 3 modos distintos:

Servidor

Cliente

Transparente

Servidor: Es el modo por defecto. Desde él se pueden crear, eliminar o modificar VLANs.

Su objetivo es anunciar su configuración al resto de switches del mismo dominio VTP y

sincronizar dicha configuración con la de otros servidores, basándose en los mensajes

VTP recibidos a través de sus enlaces troncales.

Cliente: En este modo no se pueden crear, eliminar o modificar VLANs, tan sólo

sincronizar esta información basándose en los mensajes VTP recibidos de servidores en el

propio dominio. Un cliente VTP sólo guarda la información de la VLAN para el dominio

completo mientras el switch está activado. Un reinicio del switch borra la información de la

VLAN.

Transparente: Desde este modo tampoco se pueden crear, eliminar o modificar VLANs

que afecten a los demás switches. La información de VLAN en los switches que trabajen

en este modo sólo se puede modificar localmente. Su nombre se debe a que no procesa

las actualizaciones VTP recibidas, tan sólo las reenvía a los switches del mismo dominio.

Los administradores cambian la configuración de las VLANs en el switch en modo servidor.

Después de realizar cambios, estos son distribuidos a todos los demás dispositivos en el

dominio VTP a través de los enlaces Troncales

Número de configuración de revisión

Los switches VTP usan un indice llamado Numero de revision de la configuracion

VTP para mantener la informacion mas reciente. cada switch en un dominio VTP almacena

el numero de revicion de configuracion que ha escuchado de un anuncio VTP. el proceso

de anuncio siempre empieza con el numero de revision de configuracion 0 (cero).

Por cada cambio realizado en el servidor VTP se incrementa el numero de revision antes

de enviar el anuncio. Por lo que los switches que pertenecen al mismo dominio reciben un

numero de revision mayor al que tienen localmente. esto hace que sobreescriban la

informacion de las VLANs que puedan tener. Por lo que es muy importante que cuando se

añada un nuevo switch este tenga comonumero de revision 0 (cero), si no el nuevo Switch

podria tener almacenado un numero de revision mayor al del servidor VTP y producir

cambios inesperados como borrar todas las VLANs.

El numero de revision VTP se almacena en la NVRAM por lo que no cambia aunque

se apague y encienda el switch, por lo que para poner a 0 (cero) su valor podemos

usar dos metodos

1. Cambiar el Switch a modo trasparente y despues a modo servidor

2. Cambiar el nombre del dominio VTP a un nombre que no exista en el dominio VTP y

luego regresarlo al dominio donde se encontraba.

Ejemplo

Configuración de switch como servidor

S1#configure terminalS1(config) #vtp mode serverS1(config) #vtp domain [nombre de dominio]S1(config) #vtp password [pasword]S1(config) #vtp version 2 activa la version 2S1(config) #exitS1#show vtp status verifivcar la configuración del Switch

Configuración de switch como cliente

S1#configure terminalS1(config) #vtp mode clientS1(config) #vtp domain [nombre de dominio]S1(config) #vtp password [pasword]S1(config) #vtp version 2 activa la version 2, se active antes de cambiar a modo clienteS1(config)#exit

Configuración de switch modo trasparente

S1#configure terminalS1(config) #vtp mode transparent

http://2.bp.blogspot.com/-PEj8-dLVTys/T_h7GaUFI_I/AAAAAAAACBo/4NZGX_0_9HM/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

S1(config)#exit

CONFIGURACION DE VLAN PARTE 3

Configuracion de STP

El Protocolo de Árbol de Extensión (STP)

Este es un tema un poco confuso que intentare explicar de una manera facil.

STP utiliza el algoritmo de spanning tree (STA) para determinar los puertos del

switch que deben configurarse para el bloqueo a fin de evitar que se generen

bucles. El STA designa un único switch como Root Bridge (puente raíz) y lo

utiliza como punto de referencia para todos los cálculos de rutas. De esta

selección depende toda la topología de STP, en equipos Cisco esta selección

se realiza de manera automática, lo cual no siempre resulta eficiente, lo

recomendable es realizar las configuraciones necesarias para definir el root

bridge de nuestra conveniencia.

Paso No 1. Elección del puente Raiz (root bridge)

La primera decisión que deben de tomar todos los switches de la red en un

entorno que funciona con STP, es identificar el puente raíz ya que esto afectará

al flujo de tráfico. Cuando un switch se enciende, supone que es el switch raíz y

envía las BPDU que contienen la dirección MAC de sí mismo tanto en el BID

raíz (Bridge ID) como emisor. El BID es el Bridge IDentifier: Bridge Priority +

Bridge Mac Addres. El Bridge Priority es un valor configurable que por defecto

está asignado en 32768. El Bridge Mac Address es la dirección MAC (única)

del Switch.

Este es el esquema del Bridge ID , 32768.00-50-56-C0-00-04 sin embargo es

importante identificar que este seria un valor por defecto, lo recomendable es

bajar el valor inicial en el caso del Root Bridge

Una vez que los switches son inicializados, inicia un proceso de intercambio de

información en la cual cada switch reemplaza los BID de raíz más alta por BID

de raíz más baja en las BPDU que se envían. Todos los switches reciben las

BPDU y determinan que el switch que cuyo valor de BID raíz es el más bajo

será el puente raíz. El administrador de red puede establecer la prioridad de

switch en un valor más pequeño que el del valor por defecto (32768), lo que

hace que el BID sea más pequeño. Por lo que se recomienda utilizar el valor

mas bajo posible.

Nota: En el caso de que no se realice la modificación del valor del ID del

switch, y en el caso de que todos los switches tengan configurado por defecto

el valor 32768, la selección se realizara en base a la dirección mac del sistema.

Para tal caso el switch que tenga la dirección mac mas baja sera el root bridge

o puente raíz.

Después de determinar el puente raíz, el STA calcula la ruta más corta hacia el

mismo. Todos los switches utilizan el STA para determinar los puertos que

deben bloquearse. Mientras el STA determina las mejores rutas hacia el puente

raíz para todos los destinos del dominio de broadcast, se evita que todo el

tráfico sea enviado a través de la red.

Paso No 2. Elección de los Puertos Raíz (Root Ports)

Ahora que se ha determinado el puente raíz, los switches comienzan a

configurar las funciones de los puertos para cada uno de sus puertos de switch.

La primera función de puerto que debe determinarse es la de puerto raíz.

Puerto Raíz:

El puerto raíz corresponde a la ruta de menor coste desde el Switch no raíz,

hasta el Switch Raíz. Los puertos raíz se encuentran en estado de envío o

retransmisión y proporcionan conectividad hacia atrás al Switch Raíz. La ruta

de menor coste al switch raíz se basa en el ancho de banda.

Puertos designados:

Para los puentes raíz, todos los puertos de switch son designados. El puerto

designado es el que conecta los segmentos al Switch Raíz y solo puede haber

un puerto designado por segmento. Los puertos designados se encuentran en

estado de retransmisión y son los responsables del reenvío de tráfico entre

segmentos.

Puertos no designados

se encuentran normalmente en estado de bloqueo con el fin de romper la

topología de bucle.

Ejemplo elecion del puente raiz

en el siguiente diagrama tenemos 3 router al encenderlos se configurara un

puente raiz que es el Switch con la prioridad mas baja recordemos que el valor

por defecto de la prioridad de un Swich es 32768, cuando dos Switch tienen la

mismas prioridad se selecciona el que tenga la MAC mas baja

S1 prioridad = 24577 MAC = 000A00333333

S2 prioridad = 32769 MAC = 000A00111111

S3 prioridad = 32769 MAC = 000A00222222

http://1.bp.blogspot.com/-zIGWttJXpWw/UDpDDaxInCI/AAAAAAAACRY/-NwhNiyTZYo/s1600/1.jpg

en este ejemplo nuestro puente raiz es el Switch 1 ya que es el que tiene la

prioridad mas baja ahora solo queda la eleccion de los puertos de cada router

Ejemplo elecion de puertos

Cuando se ha designado el puente raíz para la instancia de spanning-tree, el

STA comienza el proceso de determinar las mejores rutas hacia el puente raíz

desde todos los destinos del dominio de broadcast. La información de ruta se

determina mediante la suma de los costos individuales de los puertos que

atraviesa la ruta desde el destino al puente raíz

La ruta con el menor costo de ruta se convierte en la ruta preferida y todas las

demás rutas redundantes se bloquean

costos de los puertos

http://3.bp.blogspot.com/-f6pLSvNfNFA/UDo9bW-jQOI/AAAAAAAACRE/GPNFroslcw4/s1600/1.jpg

http://3.bp.blogspot.com/-148CcL04Kx8/UDowf0mbbaI/AAAAAAAACQg/4zpLEga0m1M/s1600/1.jpg

prioridad de los puertos

Cuando existen dos puertos de switch con el mismo costo de ruta hacia el

puente raíz y ambos son los de menor costo de ruta en el switch, este último

debe determinar cuál de los dos es el puerto raíz. El switch utiliza el valor de

prioridad de puerto personalizable o el menor ID de puerto si ambos valores de

prioridad de puerto coinciden.

El ID de puerto es el ID de interfaz del puerto de switch. Por ejemplo: la figura

muestra cuatro switches. Los puertos F0/1 y F0/2 del switch S2 poseen el

mismo valor de costo de ruta hacia el puente raíz. Sin embargo, el puerto F0/1

del switch S2 es el puerto preferido, ya que posee el menor valor de ID de

puerto

http://4.bp.blogspot.com/-pr236_E_gZs/UDo4kkRsMHI/AAAAAAAACQw/xNTxb7G4iq8/s1600/1.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-fsc0s7W6qW4/UDpKmeRMlHI/AAAAAAAACRs/cRMEoWSzWro/s1600/1.jpg

Se puede configurar el valor de prioridad del puerto a través del comando

spanning-tree port-priority valor en modo de configuración de interfaz. Los

valores de prioridad de puerto oscilan entre 0 y 240, en incrementos de 16. El

valor de prioridad de puerto predeterminado es 128. Al igual que con la

prioridad de puente, los valores de prioridad de puerto menores proporcionan al

puerto una mayor prioridad

verificacion de las funciones y la prioridad de los puertos

comando para configurar STP

Configuración del ID o la prioridad de Switch

S1#configure terminalS1#(config)#spanning-tree vlan [número de vlan] root primary establece el ID en 24576S1#(config)# spanning-tree vlan 10,20,30,40, para varias vlanS1#(config)#exit

S1# configure terminalS1#(config)# spanning-tree vlan [número de vlan] root secondary establece el ID en 28672S1#(config)#exit

S1#configure terminalS1#(config)# spanning-tree vlan [número de vlan] priority 4096 entre 0 a 65536 en rangos de 4096

http://2.bp.blogspot.com/-lr5qho_NS4s/UDpLGRy0A8I/AAAAAAAACR0/qDyFjBQwsL8/s1600/1.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-w-ckxI-cntI/UDpL_kY6eXI/AAAAAAAACR8/E2SgX7XYWlI/s1600/1.jpg

S1#(config)#exit

Configuración del costo del puertos (ver tabla)

S1#configure terminalS1#(config )#interface fa0/1S1#(config-if)# spanning-tree cost [número] rango entre 1 y 200S1#(config-if)# exit

Configuración de la prioridad del puerto (128 por defecto)

S1#configure terminalS1(config )#interf ace fa0/1S1(config-if)# spanning-tree port-priority [número] entre 0 240 en rangos de 16S1(config-if)# exit

CONFIGURACION DE OSPF PARTE 2

En esta segunda parte vamos a abarcar la configuracion del Protocolo de Enrutamiento OSPF

en Redes punto a punto y Redes de acceso multiple

vamos a realizar un pequeño repaso de como se optiene el ID de un router Configurado con OSPF,

ID del Router OSPF:

El ID del router OSPF se utiliza para identificar en forma exclusiva cada router en el dominio de

enrutamiento OSPF. El ID del router es simplemente una dirección IP y los routers de Cisco

obtienen la ID del router conforme a tres criterios y con la siguiente prioridad:

1. Utilizar la dirección ip configurada con el comando router-id de OSPF.

2. Si router-id no esta configurado, el router elige la dirección IP más alta de cualquiera de sus

interfaces loopback.

3. Si no hay ninguna loopback configurada, el router elige la dirección IP activa más altade

culaquiera de sus interfaces físicas.

Comando Ruter-id OSPF

router(config)# router ospf id-proceso

router(config-router)# router-id ip-address

Una interfaz loopback se configura:

router(config)# interface loopback [numero]

router(config-if)# ip address [dirección] [máscara]

El ID del router se selecciona cuando se configura OSPF con su primer comando networkde OSPF,

si el comando router-id de OSPF o la dirección de loopback se configuran después del comando

network de OSPF, el ID del router se obtendrá de la interfaz con la dirección IP activa más alta.

El ID del router puede modificarse con la dirección IP de un comando router-id de OSPF

subsiguiente, volviendo a cargar el router o utlizando el siguiente comando:

router(config-router)# clear ip ospf process

Cuando dos routers tienen la misma ID es posible que el enrutamiento de dominio no funciones

correctamente y es posible que no se realice el establecimiento de vecinos, cuando se producen ID

duplicadas del router OSPF , el IOS mostrará un ensaje similar al siguiente:

%OSPF-4DUP_RTRID1: Detección de router con id duplicadas

Para corregir este problema, configure todos los routers para que tengan un ID de router OSPF

único.

Configuración Selección de DR y BDR

Para reducir la cantidad de tráfico de OSPF en redes de accesos múltiples, OSPF selecciona un Router designado (DR) y un Router designado de respaldo (BDR). El DR es responsable de actualizar todos los demás routers OSPF (llamados DROthers) cuando ocurre un cambio en la red de accesos múltiples. El BDR supervisa al DR y reemplaza a DR si el DR actual falla.

¿Cómo se eligen el DR y el BDR? Se aplican los siguientes criterios:

1. DR: Router con la prioridad más alta de interfaz OSPF.2. BDR: Router con la segunda prioridad más alta de interfaz OSPF.3. Si las prioridades de la interfaz OSPF son iguales, la ID del router más alta se utiliza para desempatar.

Configuración de la prioridad en un router

Router(config-if)#ip ospf priority {0 - 255} El número de prioridad varía entre 0 y 2550 significa que el router no puede convertirse en DR o BDR1 es el valor de prioridad por defecto

Para que los cambios en las prioridades de los router tengan efecto hay que guardar la configuracion e iniciar primero el router DR, luego el BDR y luego el resto de los routers,

ejemplo:

No ocurre selección de DR/ ni BDR ya que es enlace punto a punto

Aquí si ocurre la selección de DR/BDR ya que es una topología de acceso multiple

http://1.bp.blogspot.com/-sBjCNJ66bzQ/T_G5fVNBEMI/AAAAAAAAB_0/z5TqYnyAhak/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-M4dTy0EWt0U/T_G528_qLRI/AAAAAAAAB_8/qA0bs1sIKYU/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.png

Click en la imagen para agrandar

en este ejemplo ya tendremos configuradas las interfaces de cada router y solo nos

centraremos en la configuracion del ID y del DR de cada topologia

ROUTER 0

CONFIGURACION DE OSPF VERIFICANDO LA CONFIGURACION

Router(config)#router ospf 1

Router(config-router)#router-id 192.168.1.1

Router(config-router)#network 192.168.1.0

0.0.0.7 area 0

Router(config-router)#exit

Router(config)#interface f0/0

Router(config-if)#ip ospf priority 3

Router(config-if)#exit

Router(config)#exit

Router#show ip protocols

Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not

set

Incoming update filter list for all interfaces is not

set

Router ID 192.168.1.1

Number of areas in this router is 1. 1 normal 0

stub 0 nssa

Maximum path: 4

Routing for Networks:

192.168.1.0 0.0.0.7 area 0

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

192.168.1.1 110 00:09:21

192.168.1.2 110 00:15:27

192.168.1.3 110 00:09:20

192.168.1.10 110 00:16:01

http://3.bp.blogspot.com/-nk3voFiJ1lI/T_HSv6TjfsI/AAAAAAAACAI/BaVZIdzgP0Q/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

192.168.1.14 110 00:16:01

Distance: (default is 110)

Router#show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address

Interface

192.168.1.3 1 FULL/DR 00:00:31 192.168.1.3

FastEthernet0/0

192.168.1.2 2 FULL/BDR 00:00:35 192.168.1.2

FastEthernet0/0

ROUTER 1





0.0.0.7 area 0





Router(config)#exit

Router>show ip protocols



set


set

Router ID 192.168.1.2


stub 0 nssa

Maximum path: 4


192.168.1.0 0.0.0.7 area 0



192.168.1.1 110 00:13:34

192.168.1.2 110 00:19:40

192.168.1.3 110 00:13:34

192.168.1.10 110 00:20:14

192.168.1.14 110 00:20:14

Distance: (default is 110

Router>show ip ospf neighbor


Interface

192.168.1.3 1 FULL/DR 00:00:39 192.168.1.3

FastEthernet0/0

192.168.1.1 3 FULL/DROTHER 00:00:33

192.168.1.1 FastEthernet0/0

ROUTER 2





0.0.0.7 area 0


0.0.0.3 area 0


0.0.0.3 area 0





Router(config)#exit




set


set

Router ID 192.168.1.3


stub 0 nssa

Maximum path: 4


192.168.1.8 0.0.0.3 area 0

192.168.1.16 0.0.0.3 area 0

192.168.1.0 0.0.0.7 area 0



192.168.1.1 110 00:20:56

192.168.1.2 110 00:27:03

192.168.1.3 110 00:20:56

192.168.1.10 110 00:27:37

192.168.1.14 110 00:27:37




Interface

192.168.1.2 2 FULL/BDR 00:00:31 192.168.1.2

FastEthernet0/0

192.168.1.1 3 FULL/DROTHER 00:00:31

192.168.1.1 FastEthernet0/0

192.168.1.10 0 FULL/ - 00:00:37 192.168.1.10

Serial0/0/0

192.168.1.14 0 FULL/ - 00:00:37 192.168.1.18

Serial0/0/1

ROUTER 3





0.0.0.3 area 0


0.0.0.3 area 0




set


set

Router ID 192.168.1.10


stub 0 nssa

Maximum path: 4


192.168.1.8 0.0.0.3 area 0

192.168.1.12 0.0.0.3 area 0



192.168.1.1 110 00:29:14

192.168.1.2 110 00:05:19

192.168.1.3 110 00:29:14

192.168.1.10 110 00:05:54

192.168.1.14 110 00:05:54




Interface

192.168.1.3 0 FULL/ - 00:00:30 192.168.1.9

Serial0/0/0

192.168.1.14 0 FULL/ - 00:00:39 192.168.1.14

Serial0/0/1

ROUTER 4





0.0.0.3 area 0


0.0.0.3 area 0




set


set

Router ID 192.168.1.14


stub 0 nssa

Maximum path: 4


192.168.1.12 0.0.0.3 area 0

192.168.1.16 0.0.0.3 area 0



192.168.1.1 110 00:03:07

192.168.1.2 110 00:09:13

192.168.1.3 110 00:03:06

192.168.1.10 110 00:09:48

192.168.1.14 110 00:09:47




Interface

192.168.1.10 0 FULL/ - 00:00:38 192.168.1.13

Serial0/0/0

192.168.1.3 0 FULL/ - 00:00:32 192.168.1.17

Serial0/0/1

CONFIGURACION DE OSPF PARTE 1

Configuracion de OSPF

OSPF es un protocolo de enrutamiento dinámico estándar definido en la RFC 2328 para

IPv4 y en la RFC 5340 para IPv6. Su función (por ser un protocolo de enrutamiento) es la

de recolectar la información necesaria para armar las tablas de ruteo. Se lo puede

clasificar como protocolo de estado de enlace y, a su vez, dentro del grupo de los IGP

(Interior Gateway Protocol), dado que está pensado para ser utilizado dentro del dominio

de un sistema autónomo.

Una red OSPF se puede descomponer en regiones (áreas) más pequeñas. Hay un área

especial llamada área backbone que forma la parte central de la red y donde hay otras

áreas conectadas a ella. Las rutas entre diferentes áreas circulan siempre por el backbone,

por lo tanto todas las áreas deben conectar con el backbone. Si no es posible hacer una

conexión directa con el backbone, se puede hacer un enlace virtual entre redes

Características OSPF:

Métrica: Costo (Ancho de Banda en Cisco IOS).

Distancia Administrativo: 110.

Rápida convergencia y escalabilidad.

Soporta direccionamiento sin clase, VLSM y resumen de rutas.

OSPF mantiene las siguientes tres tablas

Tabla de enrutamiento: el objetivo de cualquier protocolo de enrutamiento, lograr una

tabla que dada una red de destino indique el camino para alcanzarla.

Tabla de adyacencias (o de vecinos): en esta tabla se mantiene la información sobre los

vecinos con los cuáles se realizan intercambios OSPF.

Tabla de topología (o base de datos de LSA): en esta tabla se almacenan todos los LSA

recibidos de toda la red. Los LSA son paquetes OSPF que contienen información sobre

rutas (red y camino para alcanzarla). De esta manera es como un router OSPF conoce la

topología completa de la red. De hecho, utilizando la tabla de topología es posible dibujar

toda la red con los costos de cada enlace.

Funcionamiento OSPF:

Lo primero que se necesita es formar adyacencias con los vecinos directamente

conectados. Por ello, todos los routers de la red envían paquetes de saludo por todas sus

interfaces. Con esta información, un router OSPF conoce sus vecinos que será con los que

se mantendrá en contacto para enviar la información de enrutamiento.

Si se tratara de una red multiacceso como Ethernet entonces deberá elegirse un router

designado (DR) y un router designado de respaldo (BDR). El objetivo es disminuir el tráfico

de enrutamiento intercambiado en la red haciendo que los routers se comuniquen sólo con

el DR y el BDR.

Una vez establecidas las adyacencias, el siguiente paso es enviar la información de

enrutamiento mediante paquetes LSU (un paquete que uno o más LSA) a todos los

vecinos, lo que provoca una inundación (flooding) de LSU en la red.

Terminado el paso anterior, todos los routers tienen la tabla de topología completa y ya es

posible calcular las rutas más cortas hacia cada destino, lo que se hace ejecutando el

algoritmo de Dijkstra (o algoritmo de SPF). Este es un proceso que ejecuta cada router

OSPF por sí mismo y sin intervención de ningún otro router.

En el paso anterior se arma la tabla de enrutamiento con lo cuál luego del mismo un router

OSPF ya puede comenzar a enrutar paquetes. A partir de ahora el intercambio entre los

equipos serán:

Paquetes de saludo: se envían de forma periódica para mantener las adyacencias y

detectar la caída de un equipo vecino.

Actualizaciones de estado de enlace (LSU): enviadas sólo si el estado de algún enlace

cambia.

Configuración Intervalos muerto y de saludo de OSPF

El Intervalo de Saludo, OSPF se envían cada 10 segundos en segmentos multiacceso y punto a punto, y cada 30 segundos en segmentos multiacceso sin broadcast (NBMA) (Frame Relay, X.25, ATM).

El intervalo muerto es el período, expresado en segundos, que el router esperará para recibir un paquete de saludo antes de declarar al vecino "desactivado dicho período es de 40 segundos. En el caso de las redes NBMA, el intervalomuerto es de 120segundos.

Router(config-if)#ip ospf hello-interval secondsRouter(config-if)#ip ospf dead-interval seconds

http://2.bp.blogspot.com/-LkoUhVo_jks/T-vKSXtZ-8I/AAAAAAAAB_E/DD6Z8GQrKpU/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

Metrica de ospf

El costo se calcula con la fórmula 108/ancho de banda, El ancho de banda de referencia Es de 100 Mbps, por defecto Se puede modificar usando el comando

auto-cost reference-bandwidth

Comandos utilizados para modificar el valor del ancho de banda:

Ambos lados de un enlace serial deben configurarse con el mismo ancho de banda, los comandos para configurar el valor del ancho de banda son similares entre si se puede utilizar cualquiera de los dos

Comando bandwidth ancho de banda en kbp

comando ip ospf cost permite especificar directamente el costo de interfaz

http://2.bp.blogspot.com/-MffxV-BPS_g/T-vLnHkt5HI/AAAAAAAAB_M/BrZ_fTc069c/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-UGTrn2OgwcU/T-vMtgy0Z4I/AAAAAAAAB_Y/49X4O6hAdOI/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-9b65PMRbl3Y/T-vNUk-RftI/AAAAAAAAB_g/57-qo-0HYYo/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

Para configurar OSPF se utilizan los siguientes parametros

router ospf: Comando para acceder al modo de configuración de router asignando el

protocolo OSPF

id-proceso: es un numero entre 1 y 65535, solo es significativo a nivel local, por tal motivo

no necesita coincidir con otros routers OSPF.

network: El uso de este comando tiene el mismo fin que en lo protocolos anteriores,

dirección-red: Subred que será publicada mediante OSPF.

máscara-wildcard: Máscara obtenida mediante la resta de una máscara de /32 ante la

máscara de la subred publicada.

area-id: hace referencia al área OSPF, Un área OSPF es un grupo de routers que

comparte la información de estado de enlace. Todos los routers OSPF en la misma área

deben de tener la misma información de estado de enlace en sus bases de datos de

estado de enlace.

A diferencia de EIGRP, OSPF utiliza obligatoriamente la máscara wildcard para la

publicación de todas sus redes, algunas versiones del IOS simplemente permiten ingresar

la máscara de subred en lugar de la máscara wildcard, después el IOS convierte la

máscara de subred al formato de máscara wildcard.

Referente al área-id en este tema todos los ejemplos los configuraremos en una sola área

http://1.bp.blogspot.com/-9yxZL0oazRU/T-vN169u5vI/AAAAAAAAB_o/p5DrK3VQE9c/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg

única, una red OSPF también puede configurarse con áreas múltiples. Cuando

configuramos la red OSPF en una área única es preferible utilizar un area-id de 0. la

configuracion de multiples areas de OSPF se abarca en CCNP

Como se obtiene un máscara wildcard:

Dada la subred 192.168.10/30, imagine que la máscara wildcard es lo inverso a una

máscara de subred o más bien lo restante de dicha máscara, ya que a la máscara de

subred por default 255.255.255.255 le restaremos la máscara de subred de la red que

queremos publicar, en este caso:

RESTAMOS

255.255.255.255----------> Máscara por default

255.255.255.252----------> Máscara de la subred 172.16.3.0

000. 0. 0. 3 ----------> Máscara Wildcard

ID del Router OSPF:

El ID del router OSPF se utiliza para identificar en forma exclusiva cada router en el

dominio de enrutamiento OSPF. El ID del router es simplemente una dirección IP y los

routers de Cisco obtienen la ID del router conforme a tres criterios y con la siguiente

prioridad:

1. Utilizar la dirección ip configurada con el comando router-id de OSPF.

2. Si router-id no esta configurado, el router elige la dirección IP más alta de cualquiera de

sus interfaces loopback.

3. Si no hay ninguna loopback configurada, el router elige la dirección IP activa más alta de

culaquiera de sus interfaces físicas.

Comando Ruter-id OSPF -

router(config)# router ospf id-proceso

router(config-router)# router-id ip-address

Una interfaz loopback se configura:

router(config)# interface loopback [numero]

router(config-if)# ip address [dirección] [máscara]

El ID del router se selecciona cuando se configura OSPF con su primer comando network

de OSPF, si el comando router-id de OSPF o la dirección de loopback se configuran

después del comando network de OSPF, el ID del router se obtendrá de la interfaz con la

dirección IP activa más alta.

El ID del router puede modificarse con la dirección IP de un comando router-id de OSPF

subsiguiente, volviendo a cargar el router o utlizando el siguiente comando:

router(config-router)# clear ip ospf process

Cuando dos routers tienen la misma ID es posible que el enrutamiento de dominio no

funciones correctamente y es posible que no se realice el establecimiento de vecinos,

cuando se producen ID duplicadas del router OSPF , el IOS mostrará un ensaje similar al

siguiente:

%OSPF-4DUP_RTRID1: Detección de router con id duplicadas

Para corregir este problema, configure todos los routers para que tengan un ID de router

OSPF único.

Configuracion OSPF

Router#configure terminalRouter(config)#router ospf [no de id de proceso de 1 a 65535] puede ser diferente para cada routerRouter(config-router)#network [dirección] [mascara wilcard] [id del area ]publicamos la red directamente conectada, o una subred,especifica directamente conectada, siempre hay que utilizar la wilcard y el ID del área debe ser la misma para todos los routers del área)Router(config-router)# default-information originate propaga las rutas por defecto a los otros routerRouter(config-router)#end

Comandos utilizados para verificar el funcionamiento correcto de EIGRP

Comando Función del comando

show ip protocols: Muestra la ID del proceso OSPF, la ID del router, el router de red que se encuentra notificando y la distancia administrativa.

show ip route: permite ver la tabla de encaminamiento

show ip route ospf: permite ver la tabla de encaminamiento solo para entradas OSPF

show ip ospf interface:

lista información relacionada con una interfaz que usa OSPF. Permit comprobar si las interfaz pertenecen al área a la que se suponen deberían pertenecer. Tambien permite averiguar si una interfaz es DR, BDR o DROTHER (no es ni DR ni BDR), su prioridad y si la red es de tipo BMA o NBMA.Intervalo muerto y de saludo

show ip ospf: Muestra la ID del proceso OSPF, la ID del router, información del área OSPF y la última vez que se calculó el algoritmo SPF.

show ip ospf neighbor:

lista información acerca de los vecinos OSPF por cada interfaz

show ip ospf database:

lista los contenidos de la DB topológica

debug ip ospf “op ”: donde “op” son distintas opciones permiten debuguear la distintasoperaciones que ejecuta OSPF (adjacency, events, etc

Ejemplo:

http://4.bp.blogspot.com/-G2oBUpAHcv8/T-PplX3-MuI/AAAAAAAAB-4/y_MwUGb9CFw/s1600/Sin+t%C3%ADtulo.jpg


ROUTER 1

CONFIGURACION DE INTERFACES OSPF

Router(config)# interface fa0/0

Router(config-if)# ip address 192.168.0.1

255.255.255.0

Router(config-if)#no shutdown


Router(config)#interface serial0/0/1

Router(config-if)#ip address 10.0.0.2

255.255.255.252

Router(config-if)#bandwidth 512



Router(config)#interface serial0/0/0


255.255.255.252

Router(config-if)#ip ospf cost 128

Router(config-if)#clock rate 64000





0.0.0.3 area 0


0.0.0.3 area 0


0.0.0.255 area 0


ROUTER 2


Router(config)#interface f0/0 Router(config)#router ospf 1


255.255.255.0



Router(config)#interface s0/0/0

Router(config-if)#bandwidth 512


255.255.255.252






255.255.255.252


Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5

Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20



0.0.0.3 area 0


0.0.0.3 area 0


0.0.0.255 area 0


ROUTER 3




255.255.255.0






255.255.255.252

Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5

Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20



0.0.0.3 area 0


0.0.0.3 area 0


0.0.0.255 area 0

Router(config-router)#default-information

originate


Router(config-router)#ip route 0.0.0.0

0.0.0.0 null 0 ( interfas virtual para que los






255.255.255.252

Router(config-if)#ip ospf cost 128



paquetes sean descartados)

ROUTER 4


Router(config)#interface Loopback1


255.255.255.255





255.255.255.0





255.255.255.0





0.0.0.255 area 0


0.0.0.255 area 0


ROUTER 5


Router(config)#interface Loopback1


255.255.255.255





255.255.255.0





255.255.255.0





0.0.0.255 area 0


0.0.0.255 area 0


CONFIGURACION DE EIGRP

Configuracion de EIGRP

EIGRP es un Protocolo de vector distancia que sólo funciona con routers cisco

siendo el sucesor de IGRP.

Su distancia Administrativa interna es de 90 y la externa de 170, para que un

router configurado con eigrp pueda intercambiar información entre sus routers

vecinos es necesario que todos esos routers estén configurados con el

mismo id de proceso. Por lo tanto, con este id de proceso se toma a un

conjunto de routers como un sistema autónomo donde sólo ellos pueden

intercambiar información de enrutamiento entre sí, aunque hayan mas router

configurados con el mismo protocolo

EIGRP puede actuar como un protocolo de Enrutamiento de link-state

(estado enlace) pero sigue siendo un protocolo de enrutamiento vector

distancia .

Características Generales de EIGRP:

Establece adyacencias

Usa tablas de vecinos y topología

Utiliza el algoritmo de actualización por difusión (DUAL).

Usa actualizaciones ilimitadas

EIGRP mantiene las siguientes tres tablas

Tabla de Vecinos: guarda las rutas hacia los routers vecinos (directamente

conectados) . (El comando show ip eigrp neighbors es muy útil para verificar y

solucionar problemas con EIGRP.)

Tabla de Topología: En esta tabla EIGRP guarda las rutas de los destinos de

sus routers vecinos. (show ip eigrp topology)

Tabla de Enrutamiento: En esta tabla con la información de la “Tabla de

Topología” EIGRP selecciona la mejor ruta hacia cada destino. (show ip route)

Calculo de la metrica de EIGRP

IGRP y EIGRP utilizan la métrica compuesta de ancho de

banda ,retardo ,confiabilidad y carga.

Los protocolos de enrutamiento utilizan sólo el ancho de banda y el retardo en

forma predeterminada.Pero EIGRP utiliza cálculos más avanzados

Calculo de la metrica:

http://2.bp.blogspot.com/-AzkStL9aQdw/T39QNa6BWXI/AAAAAAAAB8g/oa58UY1C_E0/s1600/Nueva+imagen+(2).png

Ancho de Banda de EIGRP

Al configurar los enlaces seriales mediante EIGRP, es importante configurar el

valor del ancho de banda en la interfaz. Si el ancho de banda de estas

interfaces no se modifica, EIGRP supone el ancho de banda por defecto en el

enlace en lugar del verdadero ancho de banda. Si el enlace es más lento, es

posible que el router no pueda converger, que se pierdan las actualizaciones de

encaminamiento o se produzca una selección de rutas por debajo de la óptima.

Para establecer el ancho de banda aplicamos el siguiente comando

Router(config-if)#ip bandwidth [ancho de banda]

Configurar Hello y Hold Times

Los intervalos de saludos y tiempos de espera se configuran por interfaz y no

tienen que coincidir con otros routers EIGRP para establecer adyacencias.

Configuración de los intervalos de saludo y los tiempos en hold

Funcion de protocolo de saludo: Detectar router vecinos y realizar adyacencia con ellos,

sus caracteristicas son que utiliza intervalos de tiempo para enviar paquetes de saludo, es de

5 segundos, redes de acceso multiples sin broadcast multipunto: unicast cada 60 segundos.

Tiempo en Hold: Es el tiempo maximo que el router espera para declarar una ruta

inalcanzable. Y este tiempo es el triple del intervalo de saludo.

La modificación del intervalo de saludo requiere la modificación del tiempo en hold por un

valor mayor o igual que el intervalo de saludo

configurar el intervalo de saludo

http://2.bp.blogspot.com/-dNB86U-v3v0/T39QYzSYIBI/AAAAAAAAB8o/eS_l0tIiQxc/s1600/Nueva+imagen+(3).png

Router(config-if)#ip hello-interval eigrp as-number seconds

configurar el valor del tiempo en hold

Router(config-if)#ip hold-time eigrp as-number seconds

Para configurar EIGRP se utilizan los siguientes parametros

router eigrp: Comando para acceder al modo de configuración de router

asignando el protocolo de enrutamiento EIGRP.

id-proceso: ID de proceso que se debe de configurar en todos los routers que

vayan a compartir información de enrutamiento, debe ser el mismo ID en todos

los router

network: aqui publicamos la direccion de las redes directamente conectadas a

las interfaces del router que estamos configurando

Máscara Wildcard: Este parametro es opcional ya que se usa sólo para

publicar una subred especifica que el administrator necesite (esto lo explicare

mas a fondo en la configuracion de OSPF)

Configuracion de EIGRP


Router(config)#router eigrp [no de id de proceso de 1 a 65535] el mismo número para ser

vecinos

Router(config-router)#network [dirección] se publica la red directamente conectada

Router(config-router)#network [dirección] [mascara wilcard] para publicar una subred

especifica directamente conectada

http://3.bp.blogspot.com/-9dYK70zU9LI/T39QtkIL0oI/AAAAAAAAB8w/wNHqWz23vEU/s1600/Nueva+imagen+(4).png

Router(config-router)# redistribute static propaga las rutas por defecto a los

otros router

Router(config-router)#passive-interface default (desactiva el envio de actualizaciones de

enrutamiento para todas las interfaces

Router(config-router)#no passive-interface serial 0/1 habilita el envio de actualizaciones

para una seria determinada

Router(config-router)#end

Comandos utilizados para verificar el funcionamiento correcto de EIGRP


show ip eigrp neighbors Despliega la tabla de vecino, ver si se

realizó adyacencias con los vecinos

show ip eigrp interfaces Despliega info acerca de cada interface

de EIGRP

show ip eigrp topology Despliega la tabla topológica, que

guarda las rutas de los los destinos de

sus vecinos

Show ip route Despliega la tabla de rutas: Esta tabla

contiene las mejores rutas hacia un

destino

no auto-summary Se usa para inhabilitar la sumarizacion

automatica

Router(config-if)#ip

summary-address eigrp

as-number network-address

subnet-mask

Se usa para configurar la sumarizacion

manual en EIGRP

Router(config-router)#redistribute static

Propaga la ruta por defecto a los otros router

show ip protocols Verificar si EIGRP esta habilitado y los

valores de K

Show interfaces Verificar la métrica (ancho de banda)

Bandwidth (kilobits) Para modificar el ancho de banda de la

interfaz

show ip eigrp traffic Despliega el número de paquetes de

EIGRP enviados y recibidos

debug eigrp fsm Observa la actividad del feasible

successor y determine si las rutas están

siendo instaladas y borradas por el

proceso de enrutamiento de

debug eigrp packet Observe la transmisión y recepción de

paquetes de EIGRP incluyendo hellos,

peticiones, actualizaciones, etc.´Los

números de secuencia también son

desplegados.

ejemplo:


ROUTER 1

CONFIGURACION DE INTERFACES EIGRP

Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface serial 0/0/0Router(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#bandwidth 1024Router(config-if)#delay 200

Router(config)#router eigrp 100Router(config-router)#no auto-summaryRouter(config-router)#network 10.0.0.0Router(config-router)#network 30.0.0.0Router#end

http://2.bp.blogspot.com/-pJlH39thYs4/T39RKKAE6eI/AAAAAAAAB84/EqTF8IzkxCE/s1600/Nueva+imagen+(5).png

Router(config-if)#mtu 1500Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit

Router(config)#interface fastEthernet 0/0Router(config-if)#ip address 30.0.0.1 255.0.0.0Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit

ROUTER 2


Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface serial 0/0/0Router(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#bandwidth 1024Router(config-if)#delay 200Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit

Router(config)#interface serial 0/0/1Router(config-if)#ip address 20.0.0.1 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#bandwidth 600Router(config-if)#delay 300Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit


Router(config)#router eigrp 100Router(config-router)#network 10.0.0.0Router(config-router)#network 20.0.0.0Router(config-router)#network 40.0.0.0Router(config-router)#endRouter#

ROUTER 3


Router>enRouter#conf t

Router(config)#router eigrp 100Router(config-router)#network 20.0.0.0

Router(config)#interface serial 0/0/1Router(config-if)#ip address 20.0.0.2 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#bandwidth 600Router(config-if)#delay 300Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit

Router(config)#interface fastEthernet 0/0Router(config-if)#ip address 50.0.0.1 255.0.0.0Router(config-if)#bandwidth 2048Router(config-if)#delay 100Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit

Router(config-router)#network 50.0.0.0Router(config-router)#endRouter#

CONFIGURACION DE RIP

Configuracion de RIP

En la actualidad existen tres versiones diferentes de RIP, las cuales son:

RIPv1: No soporta subredes ni direccionamiento CIDR. Tampoco incluye ningún

mecanismo de autentificación de los mensajes. No se usa actualmente.

http://1.bp.blogspot.com/-rD9-AMGsU8g/TrcLrVP3gkI/AAAAAAAAA70/UEGkftLNHT0/s1600/1.25.jpg

RIPv2: Soporta subredes, CIDR y VLSM. Soporta autenticación utilizando uno de los

siguientes mecanismos: no autentificación, autentificación mediante contraseña,

autentificación mediante contraseña codificada mediante MD5

RIPng: RIP para IPv6.

RIP es un protocolo de vector de distancia que utiliza la cuenta de saltos del router como

métrica. La cuenta de saltos máxima de RIP es 15. Cualquier ruta que exceda de los 15

saltos se etiqueta como inalcanzable al establecerse la cuenta de saltos en 16

Para configurar RIP se utilizan los siguientes parametros

Network: aqui publicamos la direccion de las redes directamente conectadas a las

interfaces del router que estamos configurando

Version 2: habilita la version 2 del protocolo RIP

configuracion de RIP


Router(config)#router rip

Router(config-router)#network [dirección] se publica la red directamente conectada

Router(config-router)#version 2 habilita la version 2

Router(config-router)# default-information originate propaga las rutas por

defecto a los otros router

Router(config-router)#end

Comandos utilizados para verificar el funcionamiento correcto de RIPv2


Rtr#Show ip interfaces brief Muestra un breve resumen de la información y del estado de una dirección IP

Rtr#Show ip route Muestra el contenido de la tabla de enrutamiento IP

Rtr#debug ip rip Usado para ver el tiempo real en las actualizaciones de enrutamiento RIP.

Rtr(config-router)#passive-interface fa0/0 Evita que las actualizaciones RIP salgan de una interfaz.

Rtr(config-router)#default-information originate

Usado por RIP para propagar las rutas por defecto.

Rtr#show ip protocols Usado para mostrar los temporizadores que utiliza RIP.

Router(config-router)#no auto-summary Desabilita la sumarización automática

Ejemplo.


esta es la configuracion que lleva cada router incluyendo la configuracion basica de sus

interfaces

ROUTER 1

CONFIGURACION DE INTERFACES RIP

Router>enRouter#conf t

RouterA(config)#router ripRouterA(config-router)#version 2

http://4.bp.blogspot.com/-QWNmeQuDSxQ/T39HzuOyLvI/AAAAAAAAB8Y/LkW_tTOYvgQ/s1600/Nueva+imagen+(1).png

Router(config)#interface serial 0/0/0Router(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit


RouterA(config-router)#no auto-summaryRouterA(config-router)#network 40.0.0.0RouterA(config-router)#network 10.0.0.0Router(config-router)#end

ROUTER 2


Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface serial 0/0/0Router(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit



Router(config)#router ripRouter(config-router)#version 2Router(config-router)#no auto-summaryRouter(config-router)#network 10.0.0.0Router(config-router)#network 20.0.0.0Router(config-router)#network 50.0.0.0Router(config-router)#end

ROUTER 3


Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface serial 0/0/1Router(config-if)#ip address 20.0.0.2

Router(config)#router ripRouter(config-router)#version 2Router(config-router)#no auto-summaryRouter(config-router)#network 20.0.0.0

255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#no shRouter(config-if)#exit



Router(config-router)#network 30.0.0.0Router(config-router)#network 60.0.0.0Router(config-router)#end

ROUTER 4


Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface serial 0/0/0Router(config-if)#ip address 30.0.0.2 255.0.0.0Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#no shutdownRouter(config-if)#exit


Router(config)#router ripRouter(config-router)#version 2Router(config-router)#no auto-summaryRouter(config-router)#network 30.0.0.0Router(config-router)#network 70.0.0.0Router(config-router)#end

CONFIGURACION DE RUTAS POR DEFECTO

Configuración de Rutas por defecto

Una Ruta por Defecto es una ruta que se utiliza si no existe una entrada para un destino

específico en la tabla de routing.

Utilizaciones más comunes:Conectar una red stub a un sistema autónomo.

Una conexión a Internet

para configurar una ruta por defecto se utilizan los siguientes parametros

0.0.0.0 0.0.0.0: Hace un AND con la dirección destino y de no coincidir con las rutas en la

tabla de enrutamiento envía el paquete a la IP del siguiente salto ó interfaz de salida.

IP del siguiente salto: Es la IP de la interfaz del router conectado directamente al router

donde se está configurando la ruta estática.

Interfaz de salida: Es la IP del router donde se está configurando la ruta estática. Se utiliza

en el caso de desconocer la IP del siguiente salto.

Configuracion de una ruta por defecto

Nombre#configure terminal

Nombre(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [ip_del siguiente salto o interface de salida]

Nombre(config)#Ctrl.+z

Nombre#

Ejemplo.


RouterA(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.1

RouterA(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.0.1

RouterA(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.1 (ruta por defecto)

RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.2

RouterB(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 11.0.0.2

RouterB(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 11.0.0.2 (ruta por defecto)

RouterC(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 11.0.0.1

RouterC(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 11.0.0.1

RouterC(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 S0/0 (ruta por defecto)

Con interface de salida

RouterA(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 s0/0

RouterA(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 s0/0

RouterA(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0/0 (ruta por defecto)

RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 s0/0

RouterB(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 s0/1

RouterB(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0/1 (ruta por defecto)

RouterC(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 s0/1

RouterC(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 s0/1

RouterC(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 S0/0 (ruta por defecto)

Comprobación de Rutas por Defecto

http://1.bp.blogspot.com/-i4Io7z54-cU/T39A1qOetHI/AAAAAAAAB8I/_bReA3F3WE8/s1600/Nueva+imagen.png

Si sabemos la IP destino podemos comprobar la ruta por defecto mediante el

comando ping. En caso de fallas con el comando show IP route podremos

visualizar las tablas de enrutamiento. Las marcadas con "C" son las redes

directamente conectadas, las marcadas con "S" son las rutas estáticas y la

marcada con "S*" es la ruta por defecto.

RouterA# show ip route

Gateway of last resort is 10.0.0.1 to network 0.0.0.0

C 10.0.0.0/8 is directly connected, Serial0/0

C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

S 192.168.2.0/24 [1/0] via 10.0.0.1

S 192.168.3.0/24 [1/0] via 10.0.0.1

S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 10.0.0.1

RouterB# show ip route




S 192.168.1.0/24 [1/0] via 10.0.0.2


S 192.168.3.0/24 [1/0] via 11.0.0.2

S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 11.0.0.2

RouterC# show ip route



C 190.139.83.91/24 is directly connected, Serial0/0 (sería la IP Asignada por el

ISP)

S 192.168.1.0/24 [1/0] via 11.0.0.1

S 192.168.2.0/24 [1/0] via 11.0.0.1


S* 0.0.0.0/0 is directly connected, Serial0/0

CONFIGURACION DE RUTAS ESTATICAS

Configuración de Rutas estáticas

La ruta estática se configura para conseguir conectividad con un enlace de datos que no esté directamente conectado al router. Para conectividad de extremo a extremo, es necesario configurar la ruta en ambas direcciones. Las rutas estáticas permiten la construcción manual de la tabla de enrutamiento

Las rutas estáticas, a diferencia de las rutas dinámicas que son aprendidas por los routers mediante protocolos de enrutamiento, son asignadas manualmente en el router por el administrador para que se produzca el enrutamiento de paquetes a una red destino.

El uso de rutas estáticas es recomendable solo en redes de pequeña envergadura debido a que normalmente los cambios de topología son mínimos y fáciles de administrar. No es recomendable utilizar rutas estáticas en redes medianas o grandes, ya que al no ser escalable un cambio en la topología implicaría modificar manualmente una gran cantidad de rutas estáticas en las tablas de enrutamiento de los dispositivos.

para configurar una ruta estatica se utilizan los siguientes parametros

Red de destino + máscara de red o subred destino: La IP de la Red de destino específica la red o host que se quiere alcanzar junto con la máscara de red o subred correspondiente.

IP del siguiente salto: Es la IP de la interfaz del router conectado directamente al router donde se está configurando la ruta estática.

Interfaz de salida: Es la interfaz serial del router donde se está configurando la ruta estática. Se utiliza en el caso de desconocer la IP del siguiente salto.

Distancia administrativa: Si no se especifica distancia administrativa, esta tomará el valor por defecto de 1 en la tabla de enrutamiento. El valor puede ser de 1-255, siendo 1 el valor que da más importancia a la ruta


Configuracion de una ruta estatica

Nombre#configure terminalNombre(config)#ip route [red de destino] [ máscara de red de destino] [ip_del siguiente salto o interface de salida] Nombre(config)#Ctrl.+zNombre# Ejemplo.

RouterA(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.1RouterA(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.0.1

RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.2RouterB(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 11.0.0.2

RouterC(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 11.0.0.1RouterC(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 11.0.0.1

Con interface de salida

RouterA(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 s0/0RouterA(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 s0/0

RouterB(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 s0/0RouterB(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 s0/1

RouterC(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 s0/1RouterC(config)# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 s0/1

http://4.bp.blogspot.com/-4EkkX-D68qw/T387Rw1dfoI/AAAAAAAAB8A/eeLF0M8gM18/s1600/Nueva+imagen.jpg

CONFIG BASICA DE ROUTER Y SWITCH

Les comparto la configuración básica de un Router y Switch que se ve en el primer módulo

del CCNA Aspectos Basicos de Networking dicha configuración nos servirá y se aplicara

en los semestres siguientes con lo cual es importante aprendernos de memoria los comandos

Configuración del nombre del dispositivo

Este comando nos sirve para asignar un nombre al dispositivo, asignar el nombre al equipo

es una de las primeras tareas que se deben realizar ya que cuando se trabaja con equipo real

necesitamos saber a qué equipo estamos conectados actualmente ya que si todos los router

tuvieran el mismo nombre no sabríamos que router o switch estamos configurando en ese

momento.

Configurar nombre al dispositivo


Router(config)#hostname [Nombre]

Nombre(config)#Ctrl + z

Nombre#

Configurando Contraseñas de acceso al Router o Switch

Contraseña modo EXEC privilegiado


Los comandos enable password y enable secret se utilizan para restringir el acceso al

modo EXEC privilegiado. El comando enable password se utiliza sólo si no se ha

configurado previamente enable secret. Se recomienda habilitar siempre enable secret, ya

que a diferencia de enable password, la contraseña estará siempre cifrada.

Enable Password


Nombre(config)#enable password [password]


Nombre#

Enable Secret


Nombre(config)#enable secret [password]


Nombre#

Contraseña de terminal

El comando line vty 0 4, nos sirve para establecer una conexión al Dispositivo vía telnet,

SSH, http o https para realizar su administración, donde line vty indica dicha interfaz, 0 el

número de la interfaz y 4 la cantidad máxima de conexiones múltiples a partir de 0, en este

caso se permiten 5 conexiones múltiples pero podría configurarse una sola conexión.

Se configura la linea vty 0 a la 4 porque el router admite hasta cinco sesiones telnet

simultáneas

Debemos ya tener configurado direccionamiento de capa 3 para poder hacer uso del telnet.

Contraseña de Terminal


Nombre(config)#line vty 0 4

Nombre(config-line)#password [password]

Nombre(config-line)#login

Nombre(config-line)#Ctrl + z

Nombre#

Contraseña del puerto de consola

Este puerto se usa para poder gestionar nuestro Router o Switch sin estar conectados a la

red, sino que físicamente mediante un cable conectado al equipo que deseemos gestionar.

Este método se llama out-of-band connection, ya que no se necesita que el equipo tenga una

configuración previa en sus interfaces. Para poder conectarse a un puerto de consola

necesitamos un cable de consola que general mente viene cuando compramos el equipo

cisco

Contraseña de consola


Nombre(config)#line console 0




Nombre#

Contraseña del puerto auxiliar

El puerto auxiliar es lo mismo que el de consola, pero que además soporta que le sea

conectado un MODEM para administración remota cuando el router está fuera de la red

Contraseña de puerto auxiliar


Nombre(config)#line auxiliary 0




Encriptar todas las contraseñas del Router o Switch

El comando service password-encryption encriptara con un cifrado leve las contraseñas

que no están cifradas por defecto como las contraseñas de telnet, consola, auxiliar etc

Encriptar todas las contraseñas


Nombre(config)#service password-encryption

Nombre(config)#Ctrl+z

Nombre#

Configurar mensajes de conexión en el Router o Switch

El comando banner motd ofrece la posibilidad de un mensaje diario, el comando banner

login será visto al establecer una sesión de telnet y el comando banner exec al pasar la

password al modo privilegiado.

Un mensaje de inicio de sesión debe advertir que sólo los usuarios autorizados deben

intentar el acceso y que cualquier intrusión sin autorización estará penalizada por la ley

vigente, de esta manera advertirá que ir más allá está prohibido y es ilegal.

Configuración de Mensaje del día


Nombre(config)#banner motd # Enter TEXT message #


Nombre#

Configuración de Mensaje de conexión al dispositivo


Nombre(config)#banner login # Enter TEXT message #


Nombre#

Configuración de Mensaje para acceder al modo EXC privilegiado


Nombre(config)#banner exc # Enter TEXT message #


Nombre#

Configuración de las interfaces de un Router o Switch

Configuración de interfas fastethernet


Nombre(config)#interface fastethernet 0/0

Nombre(config-if)#ip address [dirección] [máscara]

Nombre#config-if)#no shutdown (activa las interfaces)

Nombre(config-if)#Ctrl + z

Nombre#

Configuración de interfas serial en un router


Nombre(config)#interface serial 0/0/0

Nombre(config-if)#ip address [dirección] [máscara]

Nombre#config-if)#clock rate 5,600 (cable DCE)



Nombre#

Configuración de la descripción de las Interfaces


Nombre(config)#interface [interface]

Nombre(config-if)#description [descripción]


Nombre#

Configurar una dirección IP al Switch

Al fin de utilizar el acceso mediante telnet o ssh, es necesario configurar una dirección para

el switch. Otras herramientas como SNMP y cisco device manager para la administración y

monitoreo del switch necesitan que el switch tenga una dirección IP

La configuración del switch necesita una dirección ip, máscara de red y un default

gateway(igualq ue cualquier host). Ésta información se puede configurar estáticamente o

mediante el uso de un DHCP. Los switches que corren IOS configuran su dirección IP en

una interfaz virtual llamada VLAN1

Configurar direccion IP al Switch


Nombre(config)interface vlan 1

Nombre#config-if)# ip address [dirección] [máscara]


Nombre(config-if)#exit

Nombre(config)#ip default-gateway [dirección]


Deshabilitar la búsqueda DNS para no dejar colgado el dispositivo al escribir

incorrectamente un comando

Es común que en el proceso de configuración de Switches y Routers escribamos por error

palabras que no coinciden con ningun comando y los dispositivos nos dejen colgados por

unos cuantos segundos hasta que aparezca el mensaje “Unknown command or computer

name…”

El comando no ip domain-lookup desactiva la traducción de nombres a dirección del

dispositivo, ya sea éste un Router o Switch. Después de agregar esa instrucción, cualquier

error de digitación en el dispositivo, simplemente enviará el mensaje indicando que el

comando es desconocido o que no ha podido localizar el nombre de host, ahorrándonos

segundos valiosos especialmente si estamos realizando un examen práctico

No ip domain-lookup


Nombre(config)no ip domain-lookup

Nombre(config-if)#exit

CCNA 2 CAPITULO 6

VLSM y CIDR

Objetivos

http://4.bp.blogspot.com/-zNo6q22Wotc/TxBh5bQTw4I/AAAAAAAAB5M/fNc3SvTZk9Y/s1600/6.jpg

Establecer las similitudes y diferencias de los direccionamientos classful y

classless.

Revisar VLSM y explicar los beneficios del direccionamiento IP classless.

Describir la función del enrutamiento entre dominios classless (CIDR) estándar

en el uso eficaz de las direcciones IPv4 escasas.

DESCARGA LA PRESENTACION POWER POINT

Password: aprenderedescisco

Introducción

- Antes de 1981, las direcciones IP usaban sólo los primeros 8 bits para especificar la

porción de red de la dirección.

- En 1981, RFC 791 modificó la dirección de 32 bits IPv4 para permitir tres clases

diferentes.

- El espacio de las direcciones IP se estaba agotando rápidamente.

- El Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) introdujo el enrutamiento entre

dominios classless (CIDR).

CIDR usa las máscaras de subredes de longitud variable (VLSM) para ayudar a

conservar el espacio de las direcciones.

VLSM es simplemente la división de una subred en subredes.

http://adf.ly/1301750/ccna-2-capitulo-6

http://4.bp.blogspot.com/-1upONVad1oo/TxOA_F-6DXI/AAAAAAAAB7I/S3QrBEpqp4o/s1600/PUBLI.jpg

Direccionamientos IP classful y classless

Direccionamiento IP classful

Desde enero de 2007, hay más de 433 millones de hosts en Internet

Las iniciativas para conservar el espacio de las direcciones IPv4 incluyen:

- Notación VLSM y CIDR (1993, RFC 1519)

- Traducción de direcciones de red (1994, RFC 1631)

- Direccionamiento privado (1996, RFC 1918)

Direccionamientos IP classful y classless

- Bits de orden superior

Éstos son los bits que se encuentran más a la izquierda en una dirección de 32 bits.

http://1.bp.blogspot.com/-kHojjW-KCX4/TxBi7pxJvWI/AAAAAAAAB5U/eyrcDjqLv58/s1600/6.jpg

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Las clases de direcciones IP se identifican por el número decimal del primer octeto.

Las direcciones clase A comienzan con un bit 0.

Rango de las direcciones clase A = de 0.0.0.0 a 127.255.255.255

Las direcciones clase B comienzan con un bit 1 y un bit 0.

Rango de las direcciones clase B = de 128.0.0.0 a 191.255.255.255

Las direcciones clase C comienzan con dos bits 1 y un bit 0.

Rango de las direcciones clase C = de 192.0.0.0 a 223.255.255.255.

Estructura del direccionamiento classful IPv4 (RFC 790)

Una dirección IP consta de 2 partes:

- La porción de red: Se encuentra en el lado izquierdo de una dirección IP.

- La porción de host: Se encuentra en el lado derecho de una dirección IP.

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http://1.bp.blogspot.com/-2McCJ0CYFIk/TxBkqdeaebI/AAAAAAAAB5s/THCuUfB6a5A/s1600/6.jpg

Función de una máscara de subred

Se usa para determinar la porción de red de una dirección IP.

Actualizaciones de enrutamiento classful

- Recordar que los protocolos de enrutamiento classful (es decir, RIPv1) no envían

máscaras de subred en las actualizaciones de enrutamiento. La razón de esto es que la

máscara de subred se relaciona directamente con la dirección de red.

Enrutamiento entre dominios classless (CIDR, RFC 1517)

Ventajas de CIDR:

- Uso más eficaz del espacio de direcciones IPv4

- Sumarización de ruta

Requiere que se incluya la máscara de subred en la actualización de enrutamiento

porque la clase de la dirección no tiene sentido

Recordatorio de la función de una máscara de subred:

- Determinar las porciones de host y de red de la dirección IP

Direccionamiento IP classless

CIDR y sumarización de ruta

- Máscara de subredes de longitud variable (VLSM)

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- Permite que una subred se siga dividiendo en subredes según las necesidades

individuales

- Agregación de prefijo o sumarización de ruta

- CIDR permite que las rutas se resuman en una ruta única

Protocolo de enrutamiento classless

Características del protocolo de enrutamiento classless:

- Las actualizaciones de enrutamiento incluyen la máscara de subred.

- Soporta VLSM

- Soporta la sumarización de ruta

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http://4.bp.blogspot.com/-E-OB4PafyyQ/TxBnOXc9yQI/AAAAAAAAB6M/JxDUWF28Cj0/s1600/6.jpg

VLSM

El enrutamiento classful: Sólo permite una máscara de subred para todas las redes

VLSM y el enrutamiento classless:

- Éste es el proceso de dividir una subred en subredes

- Se puede usar más de una máscara de subred

- Uso más eficaz de las direcciones IP en comparación con el direccionamiento IP

classful

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http://4.bp.blogspot.com/-9ueLQdzqGK8/TxBoDoekGFI/AAAAAAAAB6c/MGUAN_EXn4w/s1600/6.jpg

VLSM: el proceso de dividir una subred en subredes para satisfacer sus necesidades

- Ejemplo:

Para dividir en subredes 10.1.0.0/16, se toman prestados 8 bits más, nuevamente, para

crear 256 subredes con una máscara /24

- La máscara permite 254 direcciones host por subred

- Las subredes varían desde 10.1.0.0 / 24 hasta 10.1.255.0 / 24

Enrutamiento entre dominios classless (CIDR)

Sumarización de ruta realizada por CIDR

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http://2.bp.blogspot.com/-ag--O85831s/TxBo0kSzlSI/AAAAAAAAB6s/DqgCPtUUolk/s1600/6.jpg

- Las rutas se resumen con máscaras que son menos que la máscara usada en la máscara

classful por defecto

- Ejemplo:

172.16.0.0 / 13 es la ruta sumarizada para las redes

classful 172.16.0.0 / 16 hasta 172.23.0.0 / 16

Pasos para calcular una ruta sumarizada:

- Enumere las redes en formato binario

- Cuente la cantidad de bits a la izquierda que más coincidan para determinar la

máscara de la ruta

sumarizada

- Copie los bits coincidentes y agregue bits cero para determinar la dirección de red

sumarizada

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CCNA 2 CAPITULO 5

RIP versión 1

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Objetivos

Describir las funciones, las características y el funcionamiento del protocolo RIPv1.

Configurar un dispositivo para usar RIPv1.

Verificar el funcionamiento adecuado de RIPv1.

Describir cómo RIPv1 realiza la sumarización automática.

Configurar, verificar y resolver problemas de las rutas por defecto que se propagan

en una red enrutada mediante la implementación de RIPv1.

Usar las técnicas recomendadas para resolver problemas relacionados con RIPv1.



RIPv1

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Características de RIPv1

- Un protocolo de enrutamiento de vector de distancia (DV) classful.

- Métrica = conteo de saltos.

- Las rutas con un conteo de saltos superior a 15 no se pueden alcanzar.

- Se envía un broadcast de las actualizaciones cada 30 segundos.

Formato del mensaje RIP

Encabezado RIP: dividido en 3 campos

- Campo de comando

- Campo de versión

- Debe ser cero

Entrada de ruta: consiste en 3 campos

- Identificador de familia

de direcciones

- Dirección IP

- Métrica

Funcionamiento de RIP

- RIP usa 2 tipos de mensajes:

http://4.bp.blogspot.com/-YP3o8F9iOo8/Twx4UyYCM7I/AAAAAAAAB1M/SRnYm1C3Dak/s1600/Dibujo.JPG

- Mensaje de solicitud

- Cada interfaz habilitada con RIP lo envía en el inicio.

- Solicita a todos los vecinos con RIP habilitado que envíen la tabla de enrutamiento.

- Mensaje de respuesta

- Mensaje enviado al router solicitante con la tabla de enrutamiento.

Las direcciones IP inicialmente se dividieron en clases:

- Clase A

- Clase B

- Clase C

RIP es un protocolo de enrutamiento classful.

- No envía las máscaras de subred durante las actualizaciones de enrutamiento.

Distancia administrativa

- La distancia administrativa por defecto de RIP es 120

http://3.bp.blogspot.com/-oZBi7wVh9Ng/Twx5NKlz4BI/AAAAAAAAB1U/JMNujfT40p8/s1600/Dibujo.JPG

Configuración básica de RIPv1

Una topología típica adecuada para RIPv1 incluye:

- Configuración de tres routers

- Ninguna PC conectada a las LAN

- Uso de 5 subredes IP diferentes

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http://3.bp.blogspot.com/-8XTXSIqOQ2U/Twx5mBb1zbI/AAAAAAAAB1k/8NReNLxBODA/s1600/Dibujo.JPG

http://3.bp.blogspot.com/-CVtPEgzxGQQ/Twx5vKnPqXI/AAAAAAAAB1s/-xuSwTNO5C8/s1600/Dibujo.JPG

Comando router rip

- Para habilitar RIP, escriba:

- Router rip en el indicador de configuración global

- El indicador será similar a R1(config-router)#

Especificación de redes

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http://4.bp.blogspot.com/-WSwXAaugwwc/Twx6PEX0F-I/AAAAAAAAB18/nuEKAxCn150/s1600/Dibujo.JPG

http://3.bp.blogspot.com/-7CY05Q2lrtI/Twx6qiWQ5FI/AAAAAAAAB2E/HujMU2t-OOw/s1600/Dibujo.JPG

- Use el comando network para:

- Habilitar RIP en todas las interfaces que pertenecen a esta red

- Publicar esta red en las actualizaciones de RIP que se envían a otros routers cada 30

segundos

Verificación y resolución de problemas

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http://2.bp.blogspot.com/-aWEuubjOGt8/Twx7Z0Vo5II/AAAAAAAAB2U/1y2PtDwvEJA/s1600/Dibujo.JPG

Show ip route

Para verificar y resolver problemas de enrutamiento:

- Use los siguientes comandos:

- show ip route

- show ip protocols

- debug ip rip

El comando show ip protocols

- Muestra el protocolo de enrutamiento configurado en el router

http://2.bp.blogspot.com/-zeiOClf_Uvo/Twx8SK85jMI/AAAAAAAAB2c/EQ85_M8gpLc/s1600/Dibujo.JPG

http://3.bp.blogspot.com/-5xY36bcSYlQ/Twx8Zr0sqcI/AAAAAAAAB2k/xPiuL9MNlEg/s1600/Dibujo.JPG

El comando Debug ip rip

- Muestra las actualizaciones de enrutamiento RIP a medida que ocurren

http://4.bp.blogspot.com/-fYSxMDE7sZs/Twx80xHs05I/AAAAAAAAB2s/X094-oCiYJY/s1600/Dibujo.JPG

http://4.bp.blogspot.com/-ZfLldgJ7ycI/Twx9HO8sVuI/AAAAAAAAB20/X-C2hNoTbCk/s1600/Dibujo.JPG

http://4.bp.blogspot.com/-KRQYl9ExryU/Twx9QpFX3RI/AAAAAAAAB28/v30lTCDaluU/s1600/Dibujo.JPG

El comando Passive interface

- Evita que un router envíe actualizaciones a través de una interfaz

- Por ejemplo:

Router(config-router)#passive-interface interface-type interface-number

Interfaces pasivas

Sumarización automática

Topología modificada

La situación original se ha modificado de manera que:Se usen tres redes classful:

172.30.0.0/16

192.168.4.0/24

192.168.5.0/24

La red 172.30.0.0/16 se subdivide en tres subredes:

172.30.1.0/24

172.30.2.0/24

172.30.3.0/24

http://3.bp.blogspot.com/-4g8j5zm8bGk/Twx-HYaMmpI/AAAAAAAAB3E/i-aFDAELtLg/s1600/Dibujo.JPG

Los siguientes dispositivos son parte de la dirección de red classful

172.30.0.0/16:

Todas las interfaces en R1 S0/0/0 y Fa0/0 en R2.

Detalles de configuración

- Para quitar el proceso de enrutamiento RIP,

use el siguiente comando:

No router rip

- Para verificar la configuración, use el siguiente comando:

Show run

http://3.bp.blogspot.com/-YTI_3H3hiKg/Twx-sgbf1zI/AAAAAAAAB3M/q7f3HtRDIr0/s1600/Dibujo.JPG

http://3.bp.blogspot.com/-xZb8Y3mX19A/Twx-0P9U0SI/AAAAAAAAB3U/fcWq8N9ujQI/s1600/Dibujo.JPG

Routers de borde

– RIP resume automáticamente las redes classful

– Los routers de borde resumen las subredes RIP desde una red principal hasta otra

Procesamiento de actualizaciones de RIP

- Dos reglas controlan las actualizaciones RIPv1:

http://3.bp.blogspot.com/-n09wotQrRmc/Twx_N0l2TRI/AAAAAAAAB3c/Q9-qdX7ZE8Q/s1600/Dibujo.JPG

http://4.bp.blogspot.com/-y0nubil1Wyg/Twx_lOJyCKI/AAAAAAAAB3k/wjXUhqUcdxE/s1600/Dibujo.JPG

- Si una actualización de enrutamiento y la interfaz que la recibe pertenecen a la misma

red...La máscara de subred de la interfaz se aplica a la red en la actualización de

enrutamiento.

- Si una actualización de enrutamiento y la interfaz que la recibe pertenecen a una red

diferente...La máscara de subred classful de la red se aplica a la red en la actualización de

enrutamiento.

Envío de actualizaciones de RIP

– RIP usa la sumarización automática para reducir el tamaño de una tabla de

enrutamiento

http://2.bp.blogspot.com/-zJ5OFocXRO0/TwyAWtJekoI/AAAAAAAAB30/kILDBlyhnjk/s1600/Dibujo.JPG

Ventajas de la sumarización automática:

- Se reduce el tamaño de las actualizaciones de enrutamiento

- Las rutas únicas se usan para representar varias rutas, y esto genera las

búsquedas más rápidas en la tabla de enrutamiento

http://3.bp.blogspot.com/-fHNHZcWeQzs/TwyAn6acdAI/AAAAAAAAB38/OeWyY0FcFfE/s1600/Dibujo.JPG

http://2.bp.blogspot.com/-5oPdZyP-2TE/TwyA9TH_2TI/AAAAAAAAB4E/rqohRb9O8QU/s1600/Dibujo.JPG

Desventaja de la sumarización automática:

- No soporta las redes no contiguas

Las topologías no contiguas no convergen con RIPv1.

Un router sólo publica las direcciones de redes principales a través de las interfaces

que no pertenecen a la ruta publicada.

http://1.bp.blogspot.com/-wAYRhETofhg/TwyBJUQVxmI/AAAAAAAAB4M/FBXW8Ogljy8/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-DomEDdsCIEw/TwyBdmQ4fBI/AAAAAAAAB4U/bjIWIirKAVk/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-N_Tj98BOovk/TwyByNZNgvI/AAAAAAAAB4c/x73Mj_E_SSc/s1600/Dibujo.JPG

RIPv1 y ruta por defecto

Topología modificada: Situación C

Rutas por defecto

Los paquetes que no se definan específicamente en la tabla de enrutamiento irán a la

interfaz determinada de la ruta por defecto.

Ejemplo: los routers clientes usan las rutas por defecto para conectarse a un router ISP.

El comando usado para configurar una ruta por defecto es:

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0/0/1

http://2.bp.blogspot.com/-xEF0ZxUoyd0/TwyCB8xfMGI/AAAAAAAAB4k/Js9V5FQdZhE/s1600/Dibujo.JPG

Propagación de la ruta por defecto en RIPv1

Comando

Default-information originate- Este comando se usa para especificar que el router va a

originar información por defecto mediante la propagación de la ruta estática por defecto en

la actualización RIP

http://2.bp.blogspot.com/-p90Ts7l-tjA/TwyCgGEOD-I/AAAAAAAAB4s/vJAX2mieyCo/s1600/Dibujo.JPG

http://4.bp.blogspot.com/-Y5bC9tUzOEo/TwyC4nhMkFI/AAAAAAAAB40/oH-Bosh6_6k/s1600/Dibujo.JPG

CCNA 2 CAPITULO 4

Protocolos de enrutamiento por vector de distancia

Objetivos

Identificar las características de los protocolos de enrutamiento de vector de

distancia.

Describir el proceso de detección de redes de los protocolos de enrutamiento de

vector de distancia por medio del uso del protocolo de información de enrutamiento

(RIP).

Describir los procesos que usan los protocolos de enrutamiento de vector de

distancia para mantener tablas de enrutamiento precisas.


http://3.bp.blogspot.com/-EV0h0NS0bh0/Twxhm6zun2I/AAAAAAAAByc/W9mwKdK0hGA/s1600/Dibujo.JPG

Identificar las situaciones que ocasionan un bucle de enrutamiento y explicar las

consecuencias para el rendimiento del router.

Reconocer los protocolos de enrutamiento de vector de distancia usados en la

actualidad.



Protocolos de enrutamiento de vector de distancia

Ejemplos de protocolos de enrutamiento de vector de distancia:

- Protocolo de información de enrutamiento (RIP)

- Protocolo de enrutamiento de gateway interior (IGRP)

- Protocolo de enrutamiento de gateway interior mejorado (EIGRP)

Significado del vector de distancia:

Un router que usa protocolos de enrutamiento de vector de distancia tiene información

sobre 2 elementos:

La distancia al destino final

El vector, o la dirección, hacia donde debe dirigirse el tráfico

Características de los protocolos de enrutamiento de vector de distancia:

Actualizaciones periódicas



Vecinos

Actualizaciones de broadcast

Toda la tabla de enrutamiento se incluye en la actualización de enrutamiento

Algoritmos de los protocolos de enrutamiento

- Se define como un procedimiento para realizar cierta tarea

Características de los protocolos de enrutamiento

– Los criterios que se usan para comparar protocolos de enrutamiento incluyen:

Tiempo de convergencia

Escalabilidad

Uso de recursos

Implementación y mantenimiento

http://3.bp.blogspot.com/-D_j_bCMFaOY/TwxjIPrWo0I/AAAAAAAAByk/kl597qVz-u0/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-xh_UG5yPZM0/TwxjmBAkU8I/AAAAAAAABys/rCmwnNKH8bs/s1600/Dibujo.JPG

Detección de redes

Inicio del router (arranque en frío)

- Detección inicial de redes

Inicialmente, las redes conectadas directamente se agregan a la tabla de enrutamiento

- Intercambio inicial de información de enrutamiento

– Si hay un protocolo de enrutamiento configurado:

Los routers intercambian información de enrutamiento

- Actualizaciones de enrutamiento recibidas de otros routers:

- El router comprueba si hay actualizaciones de información nueva

http://4.bp.blogspot.com/-LW7ZMVnH-B4/Twxj9mwKTVI/AAAAAAAABy0/-BbgFQJJkLg/s1600/Dibujo.JPG

http://3.bp.blogspot.com/-k8QIb1HZ-58/TwxkXlmbTqI/AAAAAAAABy8/1BMIV1ZDBKg/s1600/Dibujo.JPG

Si hay información nueva:

- Se actualiza la métrica

- Se almacena la información nueva en la tabla de enrutamiento

- Intercambio de información de enrutamiento

– La convergencia de routers se logra cuando:

Todas las tablas de enrutamiento de la red ontienen la misma información de la red

– Los routers siguen intercambiando información de enrutamiento

Si no hay información nueva, significa que los routers son convergentes

http://4.bp.blogspot.com/-1MvNie_0fZo/TwxlHGw6W8I/AAAAAAAABzE/rRD8lpqvPFA/s1600/Dibujo.JPG

Para que se considere que la red funciona correctamente, debe lograrse la

convergencia

La velocidad con la que se logra la convergencia está formada por 2 categorías

independientes:

La velocidad con la que se hace broadcast de la información de enrutamiento

La velocidad con la que se calculan las rutas

Mantenimiento de las tablas de enrutamiento

http://2.bp.blogspot.com/-0tMkI_bfVFU/TwxlsnNY2iI/AAAAAAAABzM/gZ5hrDpj3ag/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-INWBlgy5wIc/TwxmIB0ygTI/AAAAAAAABzU/MJAmw-L-Oto/s1600/Dibujo.JPG

Actualizaciones periódicas: RIPv1 y RIPv2

Son los intervalos de tiempo con los que un router envía la tabla de enrutamiento completa

RIP usa 4 temporizadores:

- Temporizador de actualizaciones

- Temporizador no válido

- Temporizador de espera

- Temporizador de purga

Actualizaciones limitadas: EIGRP

http://1.bp.blogspot.com/-QQhfpwEHpbQ/Twxm6i2L4aI/AAAAAAAABzc/VaK9Py2TUUM/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-ORlVcSSRsYI/TwxnOxRlJmI/AAAAAAAABzk/5xizR1C5o94/s1600/Dibujo.JPG

Actualizaciones de enrutamiento EIRPG:

- Son actualizaciones parciales

- Se generan cuando se producen cambios en la topología

- Son limitadas

- No son periódicas

Updates disparados

– A continuación, se incluyen las situaciones en que se envían las actualizaciones

generadas por eventos:

- Cambio de estado de la interfaz

- La ruta pasa a ser inalcanzable

- Se agrega la ruta a la tabla de enrutamiento

Fluctuación aleatoria de fase

Actualizaciones sincronizadas

http://4.bp.blogspot.com/-ihz4V-GsuT4/TwxqvRCkd_I/AAAAAAAABzs/NpD56BGY8oI/s1600/Dibujo.JPG

http://2.bp.blogspot.com/-eSd65DUFFJI/TwxrGEYL70I/AAAAAAAABz0/3JGypA56ths/s1600/Dibujo.JPG

Ésta es una situación en la cual varios routers en segmentos LAN de acceso múltiple

transmiten actualizaciones de enrutamiento al mismo tiempo.

Problemas de las actualizaciones sincronizadas:

- Utilización del ancho de banda

- Colisiones de paquetes

Resolución de problemas de las actualizaciones sincronizadas:

- Uso de variable aleatoria llamada RIP_JITTER (fluctuación aleatoria de fase)

Bucles de enrutamiento

Los bucles de enrutamiento constituyen una situación en la cual se transmite de forma

continua un paquete dentro de una serie de routers, pero nunca llega al destino.

Las causas de los bucles de enrutamiento pueden ser:

http://1.bp.blogspot.com/-VBatYS1O_yc/TwxrtFldggI/AAAAAAAABz8/Bmsf3z7QDHE/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-HtD2iemdNQ0/TwxsXeFUC6I/AAAAAAAAB0E/ugrUDgfFiWI/s1600/Dibujo.JPG

- La configuración incorrecta de las rutas estáticas

- La configuración incorrecta de la redistribución de rutas

- La convergencia lenta

- La configuración incorrecta de las rutas de descarte

Los bucles de enrutamiento pueden ocasionar los siguientes problemas:

- Uso excesivo del ancho de banda

- Mayor exigencia de los recursos de la CPU

- Convergencia de la red degradada

- Es posible que se pierdan las actualizaciones de enrutamiento o que no se procesen

oportunamente

Conteo al infinito

Éste es un bucle de enrutamiento que hace que los paquetes reboten continuamente en

una red.

Establecimiento de un máximo

Los protocolos de enrutamiento de vector de distancia establecen un valor de métrica

especificado para indicar el infinito

Una vez que un router “cuenta al infinito”, marca la ruta como inalcanzable

http://2.bp.blogspot.com/-FBPQt7OHlOU/Twxs6K1uEgI/AAAAAAAAB0M/s7mtdwrTHEg/s1600/Dibujo.JPG

Prevención de bucles con temporizadores de espera

- Los temporizadores de espera permiten que un router rechace los cambios realizados a

una ruta durante un período de tiempo especificado.

- Los temporizadores de espera se usan porque...

- Permiten que las actualizaciones de enrutamiento se propaguen a través de la red con la

información más actualizada.

La regla de horizonte dividido se usa para evitar que se produzcan bucles de

enrutamiento.

Regla de horizonte dividido:

Un router no debe anunciar una red a través de la interfaz por la cual ingresó la

actualización.

http://2.bp.blogspot.com/-WLeeUZlKedU/TwxtYaeWYnI/AAAAAAAAB0U/VMOqtXj444g/s1600/Dibujo.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-9iw5cvS5FIc/TwxwJum_WfI/AAAAAAAAB0c/_wXdxV8EWJc/s1600/Dibujo.JPG

Horizonte dividido con envenenamiento en reversa

Esta regla establece que, una vez que un router detecta una ruta inalcanzable a través

de una interfaz, debe anunciar que es inalcanzable a través de la misma interfaz.

IP y TTL

Función del campo TTL

El campo TTL se encuentra en los encabezados IP y se usa para evitar que los paquetes

se transmitan a través de una red de forma indefinida.

http://3.bp.blogspot.com/-7FX3Jji1TnA/Twxwii69P7I/AAAAAAAAB0k/-m4WK3qj5CI/s1600/Dibujo.JPG

http://2.bp.blogspot.com/-cG0aN0nNTO4/Twxw1v7ZcTI/AAAAAAAAB0s/5UcsIysSXYg/s1600/Dibujo.JPG

http://2.bp.blogspot.com/-mp17xR5uEEo/Twxw86gRNkI/AAAAAAAAB00/gSUWOEWFYJU/s1600/Dibujo.JPG

Funcionamiento del campo TTL

- El campo TTL contiene un valor numérico

- Cada router de la ruta hacia el destino disminuye este valor en un punto.

- Si el valor numérico llega a 0, el paquete se descarta.

Protocolos de enrutamiento en la actualidad

Los factores que se usan para determinar si se usa RIP o EIGRP incluyen:

- El tamaño de la red

- La compatibilidad entre modelos de routers

- Los conocimientos administrativos

- RIP

Características de RIP:

- Brinda soporte para las reglas de horizonte dividido y horizonte dividido

con envenenamiento en reversa

- Proporciona funcionalidades de balanceo de carga

- Es fácil de configurar

- Funciona en un entorno de routers de varios proveedores

EIGRP

Características de EIGRP:

- Brinda actualizaciones generadas por eventos

- Se utiliza el protocolo de saludo de EIGRP para establecer adyacencias con los vecinos

- Brinda soporte para VLSM y sumarización de rutas

http://1.bp.blogspot.com/-g-iIWsGQ6II/Twxx3tlfKZI/AAAAAAAAB08/WG6T7-vo3IY/s1600/Dibujo.JPG

- Usa la tabla de topología para el mantenimiento de todas las rutas

- Protocolo de enrutamiento de vector de distancia classless

- Protocolo propietario de Cisco

CCNA 2 CAPITULO 3

Introducción a los protocolos de Enrutamiento dinámico

Objetivos

Describir la función de los protocolos de enrutamiento dinámico y ubicar estos

protocolos en el contexto del diseño de redes actual.

Identificar varias formas de clasificar los protocolos de enrutamiento.


http://3.bp.blogspot.com/-mEzP1YOxD3k/TwcWWBMjnjI/AAAAAAAABvs/Ji48b4u1P60/s1600/2.3.jpg

Describir cómo los protocolos de enrutamiento usan las métricas e identificar los

tipos de métricas que usan los protocolos de enrutamiento dinámico.

Determinar la distancia administrativa de una ruta

y describir su importancia para el proceso de enrutamiento.

Identificar los distintos elementos de la tabla de enrutamiento.



Protocolos de enrutamiento dinámico

Funciones de los protocolos de enrutamiento dinámico:

- Compartir información de forma dinámica entre routers.

- Actualizar las tablas de enrutamiento de forma automáticacuando cambia la topología.

- Determinar cuál es la mejor ruta a un destino.



El objetivo de los protocolos de enrutamiento dinámico es:

- Descubrir redes remotas

- Mantener la información de enrutamiento actualizada

- Seleccionar la mejor ruta a las redes de destino

- Brindar la funcionalidad necesaria para encontrar una nueva mejor ruta si la actual deja

de estar disponible

Componentes de los protocolos de enrutamiento dinámico

Algoritmo

En el contexto de los protocolos de enrutamiento, los algoritmos se usan para facilitar

información de enrutamiento y determinar la mejor ruta.

Mensajes de los protocolos de enrutamiento

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http://2.bp.blogspot.com/-Dyi7T7Gh2zQ/TwcXgoFXgKI/AAAAAAAABv8/9FTva-_Z5IM/s1600/2.3.jpg

Estos mensajes se utilizan para descubrir routers vecinos e intercambiar información de

enrutamiento.

Ventajas del enrutamiento estático:

- Puede realizar copias de seguridad de varias interfaces o redes en un router

- Es fácil de configurar

- No se necesitan recursos adicionales

- Es más seguro

Desventajas del enrutamiento estático:

- Los cambios de la red requieren reconfiguraciones manuales.

- No permite una escalabilidad eficaz en topologías grandes

Clasificación de protocolos de enrutamiento

Los protocolos de enrutamiento dinámico se agrupan según sus características. Por

ejemplo:

- RIP

- IGRP

- EIGRP

- OSPF

- IS-IS

- BGP

http://1.bp.blogspot.com/-a61BchUSBRA/TwcX66jjDCI/AAAAAAAABwE/2o6IemHMNBs/s1600/2.3.jpg

Un sistema autónomo es un grupo de routers controlados por una autoridad única.

Tipos de protocolos de enrutamiento:

- Protocolos de gateway interiores (IGP)

- Protocolos de gateway exterior (EGP)

Protocolos de enrutamiento de gateway interior (IGP)

- Se usan para el enrutamiento dentro de un sistema autónomo

y dentro de redes individuales

http://1.bp.blogspot.com/-FzCzmwZspnc/TwcYdB8pY1I/AAAAAAAABwM/m09inoqMClo/s1600/2.3.jpg

http://3.bp.blogspot.com/-pftM8Kar3yU/TwcYvFXrBoI/AAAAAAAABwU/TmXPvD_m8FE/s1600/2.3.jpg

- Por ejemplo: RIP, EIGRP, OSPF

Protocolos de enrutamiento exterior (EGP)

- Se usan para el enrutamiento entre sisteas autónomos

- Por ejemplo: BGPv4

IGP: comparación de los protocolos de enrutamiento de vector de distancia con los

de estado de enlace

Vector de distancia

– Las rutas se anuncian como vectores de distancia y dirección

– Brinda una vista incompleta de la topología de la red

– Por lo general, se realizan actualizaciones periódicas

Estado de enlace

– Se crea una vista completa de la topología de la red

– Las actualizaciones no son periódicas

http://3.bp.blogspot.com/-d-j6nggmFlg/TwcZU5n7pGI/AAAAAAAABwc/uV5zY9hvC8I/s1600/2.3.jpg

Protocolos de enrutamiento classful

NO envían la máscara de subred durante las actualizaciones de enrutamiento

Protocolos de enrutamiento classless

Envían la máscara de subred durante las actualizaciones de enrutamiento

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http://2.bp.blogspot.com/-hToh6INpj8E/TwcZ2i4YR0I/AAAAAAAABws/DghW9Hdph5w/s1600/2.3.jpg

La convergencia se define como el estado en el que las tablas de enrutamiento de

todos los routers son uniformes

Métricas de los protocolos de enrutamiento

Métrica

Es un valor que usan los protocolos de enrutamiento para determinar qué rutas son

mejores que otras.

Métricas usadas en los protocolos de enrutamiento IP:

- Ancho de banda

- Costo

- Retraso

http://2.bp.blogspot.com/-wllw4WE7a9Y/TwcaCZdHK8I/AAAAAAAABw0/Ywdk1nBCJvk/s1600/2.3.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-76nnp5N-wAg/Twcao11ia5I/AAAAAAAABw8/OTK2PZ6jtdc/s1600/2.3.jpg

- Conteo de saltos

- Carga

- Confiabilidad

El campo de métrica de la tabla de enrutamiento

Métrica que se usa para cada protocolo de enrutamiento:

- RIP: conteo de saltos

-IGRP y EIGRP: ancho de banda (usado por defecto), retraso (usado por defecto), carga,

confiabilidad

-IS-IS y OSPF: costo, ancho de banda (implementación de Cisco)

http://3.bp.blogspot.com/-JN_7kHmVMwk/Twca4xph58I/AAAAAAAABxE/sNmpHSEjav8/s1600/2.3.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-xm_EaI3l8eQ/TwcbihP4n8I/AAAAAAAABxM/5PkWB3NV8mQ/s1600/2.3.jpg

Balanceo de carga

Ésta es la capacidad de un router de distribuir paquetes entre varias rutas de igual costo.

Distancia administrativa de una ruta

Objetivo de una métrica

Es un valor calculado que se usa para determinar la mejor ruta a un destino.

Objetivo de la Distancia Administrativa

Es un valor numérico que especifica la preferencia por una ruta determinada.

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Identificación de la Distancia Administrativa (AD) en una tabla de enrutamiento

Es el primer número del valor entre paréntesis de la tabla de enrutamiento.

http://1.bp.blogspot.com/-12E31HqGBrY/TwccKeHQ-6I/AAAAAAAABxk/7FivfK39jAY/s1600/2.3.jpg

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http://3.bp.blogspot.com/-MEer8RYkDfs/TwccxJZ1M3I/AAAAAAAABx0/aFpDjcDy71Y/s1600/2.3.jpg

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Rutas conectadas directamente

Tienen una AD por defecto de 0

Rutas estáticas

La distancia administrativa de una ruta estática tiene un valor por defecto de 1

Rutas conectadas directamente

- Aparecen de forma inmediata en la tabla de enrutamiento apenas se configura la interfaz

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http://1.bp.blogspot.com/-J4v8AG5C12Y/TwcdoMTQT4I/AAAAAAAAByM/cynZhXH0UfQ/s1600/2.3.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-UUqQrfOIkG4/Twcdz2I2s7I/AAAAAAAAByU/WLZ3B6DHrak/s1600/2.3.jpg

CCNA 2 CAPITULO 2

Enrutamiento estático

Objetivos

Definir la función general que desempeña un router en las redes.

Describir las redes conectadas directamente y las distintas interfaces del router.

Analizar las redes conectadas directamente en la tabla de enrutamiento y utilizar el

protocolo CDP.

Describir las rutas estáticas con interfaces de salida.

Describir la ruta por defecto y la sumarizada.

Analizar cómo se reenvían los paquetes cuando se usan rutas estáticas.


http://3.bp.blogspot.com/-KMWzejunnes/TwXMPgwzlOI/AAAAAAAABpA/yaXjBXWe4KI/s1600/2.2.jpg

Identificar cómo administrar las rutas estáticas y cómo resolver problemas

relacionados con ellas.



Función general del router

Funciones de un router:

Selecciones de la mejor ruta

Reenvío de paquetes al destino

Presentación de la topología:

Tres routers serie 1800 conectados por medio de enlaces WAN

Cada router está conectado a una LAN representada por un switch y una PC



http://3.bp.blogspot.com/-F71FHqcOAh8/TwXNGBgtL9I/AAAAAAAABpM/HGAjyVf3poM/s1600/2.2.jpg

Conexiones de un router para WAN

- Un router tiene un puerto DB-60 que puede admitir

5 estándares de cableado diferentes

Conexiones de un router para Ethernet

- Pueden usarse 2 tipos de conectores: directos o cruzados.

Los conectores directos se usan para conectar:

- Switch con router, switch con PC, router con servidor, hub con PC, hub con servidor

Los conectores cruzados se usan para conectar:

- Switch con switch, PC con PC, switch con hub, hub con hub, router con router

Interfaces

Análisis de interfaces del router

- El comando show IP router se usa para ver la tala de enrutamiento

- El comando show interfaces se usa para mostrar el estado de una interfaz

- El comando show IP interface brief muestra una parte de la información de interfaz

- El comando show running-config muestra el archivo de configuración de la RAM

Configuración de una interfaz Ethernet

- Por defecto, todas las interfaces seriales y Ethernet están inhabilitadas

- Para habilitar una interfaz, use el comando no shutdown

http://1.bp.blogspot.com/-cytB1xQI0ew/TwXOWciXGfI/AAAAAAAABpY/_-iVNsIOmJE/s1600/2.2.jpg

Verificación de la interfaz Ethernet

- El comando show interfaces for fastEthernet 0/0

muestra el estado del puerto de Fast Ethernet

- show ip interface brief

- show running-config

Las interfaces Ethernet participan en ARP

http://4.bp.blogspot.com/-8SSacZcacY8/TwXOoOvHS9I/AAAAAAAABpk/z2lokC0mRBo/s1600/2.2.jpg

http://3.bp.blogspot.com/-0HJ3hsia_JM/TwXO4x6ySgI/AAAAAAAABpw/fb77lgIkBp8/s1600/2.2.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-uppMBpdA2FM/TwXZAUn9d6I/AAAAAAAABp8/dndNEhjKD7c/s1600/2.2.jpg

Configuración de una interfaz serial

- Escriba el modo de configuración de interfaz

- Escriba la dirección IP y la máscara de subred

- Escriba el comando no shutdown

Ejemplo:

- R1(config)#interface serial 0/0

- R1(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0

- R1(config-if)#no shutdown

Análisis de interfaces del router

- Conexión física de una interfaz WAN

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http://3.bp.blogspot.com/-iJB8_1rwJ2M/TwXazxCwuRI/AAAAAAAABqg/f1cvAPJrQo4/s1600/2.2.jpg

- Una conexión WAN de capa física tiene dos lados:

El equipo de terminación del circuito de datos (DCE): es el proveedor de servicios. Las

CSU/DSU se consideran dispositivos DCE

El equipo terminal de datos (DTE): en general, el router es el dispositivo DTE

Configuración de enlaces seriales en un entorno de laboratorio

Un lado de una conexión serial debe considerarse un DCE

Esto requiere colocar una señal de temporización: use el comando clockrate

Ejemplo:

- R1(config)#interface serial 0/0

- R1(config-if)#clockrate 64000

Las interfaces seriales necesitan una señal de temporización para controlar las

comunicaciones

Protocolo CDP y tabla de enrutamiento

Función del comando debug ip routing

Le permite ver los cambios que realiza el router cuando incorpora o elimina rutas

Ejemplo:

- R2#debug ip routing

- Está habilitada la depuración de enrutamiento IP

Para configurar una interfaz Ethernet

Ejemplo:

- R2(config)#interface fastethernet 0/0

- R2(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0

- R2(config-if)#no shutdown

Cuando un router sólo tiene sus interfaces configuradas y no hay otros protocolos de

enrutamiento configurados:

- La tabla de enrutamiento contiene sólo las redes conectadas directamente

- Solamente los dispositivos en las redes conectadas directamente pueden alcanzarse

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Verificación de cada una de las rutas:

El comando ping se usa para verificar la conectividad de extremo a extremo

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Función de CDP

Es una herramienta (propiedad de Cisco) de capa 2 y se usa para reunir información

acerca de otros dispositivos Cisco conectados directamente.

Concepto de vecinos

- 2 tipos de vecinos:

Vecinos de capa 3

Vecinos de capa 2

Comandos show de CDP

El comando show cdp neighbors - Muestra la siguiente información:

ID del dispositivo vecino

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http://1.bp.blogspot.com/-veDvu_dWRRI/TwXdrqz6sJI/AAAAAAAABr0/c6HFz9x777I/s1600/2.2.jpg

Interfaz local

Valor del tiempo de espera, en segundos

Código de capacidad del dispositivo vecino

Plataforma de hardware del vecino

ID del puerto remoto del vecino

El comando show cdp neighbors detail

- Útil para determinar si se produjo un error de configuración de dirección IP

Inhabilitación de CDP

Para deshabilitar CDP globalmente, use el siguiente comando:

Router(config)#no cdp run

Rutas estáticas con interfaces de salida

Función de una ruta estática

Una ruta configurada manualmente que se usa para el enrutamiento desde una red hasta

una red de conexión única


Comando IP route

Para configurar una ruta estática, utilice el siguiente comando: ip route

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Ejemplo:

- Router(config)# ip route dirección_red máscara_subred {dirección ip | interfaz de salida}

Desglose de la sintaxis de la ruta estática

ip route: comando de la ruta estática

172.16.1.0: dirección de la red de destino

255.255.255.0: máscara de subred de la red de destino

172.16.2.2: dirección IP de la interfaz 0/0/0 serial del R2,

que es el “siguiente salto” a esta red

Configuración de las rutas hacia 2 redes remotas o más

Use los siguientes comandos para R1:

- R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2

- R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2

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Los tres principios de enrutamiento de Zinin

- Principio 1: “Cada router toma decisiones de forma independiente, sobre la base de la

información que contiene en la tabla de enrutamiento”.

- Principio 2: “El hecho de que un router tenga cierta información en su tabla de

enrutamiento no significa que los demás routers contengan la misma información”.

- Principio 3: “La información de enrutamiento acerca de una ruta que va desde una red

hasta otra no proporciona información de enrutamiento acerca de la ruta en sentido

contrario o ruta de regreso”.

A partir de los 3 principios de enrutamiento de Zinin, ¿cómo respondería lo

siguiente?

- ¿Los paquetes de PC1 llegarán a su destino?

Sí, los paquetes con destino a las redes 172.16.1.0/24 y 192.168.1.0/24 llegarán a sus

destinos.

- ¿Esto significa que todos los paquetes de estas redes con destino a la red 172.16.3.0/24

llegarán a su destino?

No, porque ni el router R2 ni el R3 tienen una ruta hacia la red 172.16.3.0/24.

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Asociación a una interfaz de salida

- Búsqueda recursiva de rutas: ocurre cuando el router tiene que realizar varias búsquedas

en la tabla de enrutamiento antes del reenvío de un paquete. Una ruta estática que reenvía

todos los paquetes a la dirección IP del siguiente salto atraviesa el proceso que se muestra

a continuación (búsqueda aislada de rutas).

- Primero, el router debe hacer coincidir la dirección IP de destino de la ruta estática con la

dirección del siguiente salto.

- Luego, la dirección del siguiente salto se compara con una interfaz de salida.


Configuración de una ruta estática con una interfaz de salida

- Las rutas estáticas configuradas con una interfaz de salida son más eficaces debido al

enrutamiento

– La tabla de enrutamiento puede resolver la interfaz de salida en una sola búsqueda en

vez de resolverla en 2

- Ejemplo de una sintaxis necesaria para configurar una ruta estática con una interfaz de

salida


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Modificación de rutas estáticas

- Las rutas estáticas existentes no pueden modificarse. Debe eliminarse la ruta estática

anterior mediante la colocación de no antes de ip route

Ejemplo:

- no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2

Una ruta estática nueva debe reescribirse en la configuración

Verificación de la configuración de rutas estáticas

- Utilice los siguientes comandos:

Paso 1: show running-config

Paso 2: verifique que la ruta estática se haya escrito correctamente

Paso 3: show ip route

Paso 4: verifique que la ruta se haya configurado en la tabla

de enrutamiento

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Paso 5: ejecute el comando ping para verificar que los paquetes

puedan llegar al destino y que la ruta de regreso funcione

Interfaces Ethernet y ARP

– Si se configura una ruta estática en un enlace Ethernet

- Si el paquete se envía al router del siguiente salto,

la dirección MAC de destino será la dirección de la interfaz Ethernet del siguiente

salto.

El router descubre esto mediante la consulta de la tabla ARP.

Si no se encuentra una entrada, se enviará una solicitud ARP.

Ruta por defecto y sumarizada

- El resumen de rutas reduce el tamaño de la tabla de enrutamiento.

- La sumarización de ruta es el proceso de combinación de una cantidad de rutas

estáticas en una sola ruta estática.

Configuración de una ruta sumarizada

Paso 1: elimine la ruta estática actual

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Paso 2: configure la ruta estática sumarizada

Paso 3: verifique la ruta estática nueva

Rutas estáticas por defecto

Ésta es una ruta que coincidirá con todos los paquetes.

Los routers de conexión única que tienen una cantidad de rutas estáticas con la misma

interfaz de salida son buenos candidatos para una ruta por defecto.

- Al igual que la sumarización de ruta, esto ayudará a reducir el tamaño de la tabla de

enrutamiento.

Configuración de una ruta estática por defecto

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Es similar a configurar una ruta estática. Excepto que la dirección IP de destino y la

máscara de subred son todos ceros.

Ejemplo:

- Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [interfaz de salida | dirección ip]

Rutas estáticas y máscaras de subred

El proceso de búsqueda de la tabla de enrutamiento usará la concordancia más específica

cuando compare la dirección IP de destino y la máscara de subred.

Rutas estáticas por defecto y máscaras de subred

Como la máscara de subred usada en la ruta estática por defecto es 0.0.0.0, todos los

paquetes coincidirán.

Rutas estáticas y reenvío de paquetes

Reenvío de paquetes con rutas estáticas (recuerde los 3 principios de enrutamiento

de Zinin)

Router 1

El paquete llega a la interfaz Fastethernet 0/0 del R1

El R1 no tiene una ruta hacia la red de destino, 192.168.2.0/24

El R1 usa la ruta estática por defecto

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Rutas estáticas y reenvío de paquetes


de Zinin)

Router 2

El paquete llega a la interfaz serial 0/0/0 en el R2

El R2 tiene una ruta estática hacia 192.168.2.0/24 a través de Serial0/0/1


de Zinin)

Router 3

El paquete llega a la interfaz serial 0/0/1 en el R3

El R3 tiene una ruta conectada con 192.168.2.0/24 a través de Fastethernet 0/1

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Resolución de problemas causados por la falta de una ruta

Las herramientas que pueden usarse para aislar los problemas de enrutamiento

incluyen:

- Ping: prueba la conectividad de extremo a extremo

- Traceroute: detecta todos los saltos (routers) a lo largo del camino entre dos puntos

- Show IP route: muestra la tabla de enrutamiento y asegura el proceso de reenvío

- Show ip interface brief: muestra el estado de las interfaces del router

- Show cdp neighbors detail: recopila información de configuración de los vecinos

conectados directamente

Resolución de la ruta que falta

Encontrar una ruta que falta o está mal configurada requiere el uso metódico de las

herramientas adecuadas

- Comience con PING. Si ping no funciona, use traceroute

para determinar a dónde no llegan los paquetes

Ejecute show IP route para analizar la tabla de enrutamiento

- Si hay un problema con una ruta estática mal configurada, elimine la ruta estática y luego

vuelva a configurar la ruta estática nueva

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Resolución de la ruta que falta

CCNA 2 CAPITULO 1

Introducción al enrutamiento y envío de paquetes

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Objetivos

Identificar un router como una computadora con SO y hardware diseñados para

el proceso de enrutamiento.

Demostrar la capacidad de configurar dispositivos y aplicar direcciones.

Describir la estructura de una tabla de enrutamiento.

Describir el proceso por medio del cual un router determina la ruta y conmuta

paquetes.



El router como una computadora

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http://adf.ly/9Qot5


Describa la función básica de un router

Son computadoras que se especializan en el envío de paquetes a través de redes de

datos. Son los responsables de la interconexión de las redes: seleccionan la mejor ruta

para transmitir los paquetes y los reenvían al destino.

Los routers son el centro de una red

- Por lo general, los routers tienen 2 conexiones:

- Conexión WAN (conexión a un ISP)

- Conexión LAN

Los datos se envían en paquetes entre 2 dispositivos finales

Los routers se usan para dirigir los paquetes hacia los destinos

Los routers examinan la dirección IP de destino del paquete y, con la ayuda de una tabla

de enrutamiento, determinan cuál es la mejor ruta

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Los componentes de los routers y sus funciones:

CPU: Ejecuta las instrucciones del sistema operativo

Memoria de acceso aleatorio (RAM): Contiene la copia en ejecución del

archivo de configuración. Almacena la tabla de enrutamiento. Los contenidos de

la RAM se pierden cuando se apaga el equipo

Memoria de sólo lectura (ROM): Almacena software de diagnóstico que se

usa cuando se enciende el router. Contiene el programa bootstrap

RAM no volátil (NVRAM): Almacena la configuración de inicio. Esta

configuración puede incluir direcciones IP (protocolo de enrutamiento, nombre

de host del router)

Memoria flash: Contiene el sistema operativo (IOS de Cisco).

Interfaces: Hay varias interfaces físicas que se usan para conectar redes.

Ejemplos de tipos de interfaces:

- Interfaces Ethernet/Fast Ethernet

- Interfaces seriales

- Interfaces de administración

Componentes del router

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Fases principales del proceso de inicio del router

Prueba del hardware del router

Autodiagnóstico al

encender (POST)

Ejecución del cargador

de bootstrap

Búsqueda y carga del software IOS de Cisco

- Búsqueda del IOS

- Carga del IOS

Búsqueda y carga del archivo de configuración de inicio o ingreso al modo Setup

- El programa bootstrap busca el archivo de configuración.

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Verificación del proceso de inicio del router

- El comando show version se usa para visualizar información

del router durante el proceso de inicio. Esta información incluye:

Número del modelo de plataforma

Nombre de la imagen y versión del IOS

Versión del programa bootstrap almacenado en la ROM

Nombre del archivo de imagen y ubicación del lugar de carga

Cantidad y tipo de interfaces

Cantidad de NVRAM

Cantidad de memoria flash

Registro de configuración

La interfaz del router es un conector físico que permite que el router envíe o reciba

paquetes

Cada interfaz se conecta a una red diferente

Consiste en un socket o jack ubicado en el exterior

del router

Tipos de interfaces del router:

- Ethernet

- Fastethernet

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- Serial

- DSL

- ISDN

- Cable

Hay dos grupos principales de interfaces del router

Interfaces LAN:

Se usan para conectar el router a la red LAN

ienen una dirección MAC de capa 2

Se les puede asignar una dirección IP de capa 3

Por lo general, se componen de un jack RJ-45

Interfaces WAN:

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- Se usan para conectar routers a redes externas que interconectan redes LAN

- Según la tecnología WAN usada, es posible utilizar una dirección de capa 2

- Usan una dirección IP de capa 3

Los routers y la capa de red

Los routers usan direcciones IP de destino para reenviar paquetes

El router determina la ruta por la que se transmitirá un paquete después de

consultar la información de la tabla de enrutamiento

El router determina cuál es la mejor ruta

Se encapsula el paquete dentro de una trama

Luego, se coloca la trama, en forma de bits, en un medio de red

Los routers funcionan en las capas 1, 2 y 3

El router recibe un stream de bits codificados

Se decodifican los bits y se transmiten a la capa 2

El router desencapsula la trama

El paquete resultante se transmite a la capa 3

- Para tomar las decisiones de enrutamiento de esta capa,

se examina la dirección IP de destino

Luego, el paquete se vuelve a encapsular y se envía a la interfaz de salida

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Configuración de dispositivos y aplicación de direcciones

Implementación de esquemas de direccionamiento básicosCuando se diseña una

nueva red o se realizan asignaciones de una red existente, se debe proporcionar la

siguiente información en un documento:

- Un diseño de topología que muestre la conectividad física

- Una tabla de direcciones que contenga la siguiente información:

Nombre del dispositivo

Interfaces usadas

Direcciones IP

Gateway por defecto

Configuración básica del router

Una configuración básica de router debe tener lo siguiente:

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- Nombre del router: El nombre de host debe ser único

- Título: Como mínimo, el título debe prohibir el uso no autorizado

- Contraseñas: Se deben usar contraseñas seguras

- Configuración de interfaces: Se debe especificar el tipo de interfaz, la dirección IP y la

máscara de subred. Describa la función de la interfaz. Ejecute el comando no

shutdown. Para la interfaz serial DCE, ejecute el comando clock rate.

Después de introducir la configuración básica, deben realizarse las siguientes tareas

- Verifique la configuración básica y el funcionamiento del router

- Guarde los cambios en un router

Verificación de la configuración básica del router

- Ejecute el comando show running-config

- Ejecute el comando copy running-config startup-config para guardar la configuración

básica del router

- Estos son comandos adicionales que le permitirán verificar con más detalle la

configuración del router:

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-Show running-config: muestra la configuración actual de la RAM

-Show startup-config: muestra el archivo de configuración de NVRAM

-Show IP route: muestra la tabla de enrutamiento

-Show interfaces: muestra todas las configuraciones de interfaces

-Show ip int brief: muestra información resumida de las configuraciones de interfaces

Estructura de la tabla de enrutamiento

La tabla de enrutamiento se almacena en la RAM y contiene información sobre lo

siguiente:

Redes conectadas directamente: Corresponde a un dispositivo conectado a otra interfaz

del router

Redes conectadas de forma remota: Una red que no está conectada directamente a un

router particular

Información detallada acerca de las redes incluye la fuente de la información, la dirección

de red y la máscara de subred, y la dirección IP del router de siguiente salto

El comando show ip route se utiliza para visualizar una tabla de enrutamiento.

Cómo agregar una red conectada a la tabla de enrutamiento

- Interfaces del router

Cada interfaz del router pertenece a una red distinta

Se activan con el comando no shutdown

Para que haya rutas estáticas y dinámicas en la tabla de enrutamiento, debe haber

redes conectadas directamente

Rutas estáticas de la tabla de enrutamiento

- Incluyen: la dirección de red, la máscara de subred y la dirección IP del router de

siguiente salto o la interfaz de salida

- Se indican, en la tabla de enrutamiento, con el código S

- Antes de poder usar el enrutamiento estático o dinámico,

las tablas de enrutamiento deben tener redes conectadas directamente usadas para

conectar redes remotas

Cuándo usar las rutas estáticas

- Cuando la red tiene sólo unos pocos routers

- Cuando la red está conectada a Internet sólo a través de un ISP

- Cuando se usa una topología hub-and-spoke en una red de

gran tamaño

Rutas estáticas y conectadas

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- Se usan para agregar redes remotas a una tabla de enrutamiento

- Se usan para detección de redes

- Se usan para la actualización y el mantenimiento de las tablas de enrutamiento

Detección automática de redes

- Los routers pueden detectar nuevas redes mediante el uso compartido de la información

de las tablas de enrutamiento

Mantenimiento de las tablas de enrutamiento

- Los protocolos de enrutamiento dinámico se usan para compartir información de

enrutamiento entre routers y para mantener las tablas de enrutamiento actualizadas

Protocolos de enrutamiento IP. Ejemplos de protocolos de enrutamiento:

- RIP

- IGRP

- EIGRP

- OSPF

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Principios de la tabla de enrutamiento

- Hay 3 principios en lo que respecta a las tablas de enrutamiento:

Cada router toma decisiones en forma independiente, sobre la base de la información

que posee en la tabla de enrutamiento

Cada tabla de enrutamiento puede contener información diferente

Una tabla de enrutamiento tiene información sobre cómo llegar a un destino, pero no

sobre cómo regresar

Efectos de los 3 principios de la tabla de enrutamiento

- Los paquetes se reenvían a través de la red de un router

a otro, de salto a salto

- Los paquetes pueden transmitirse al destino por la ruta “X” y regresar por la ruta “Y”

(enrutamiento asimétrico)

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Rutas de routers y conmutación de paquetes

El formato de paquete protocolo de internet (IP) contiene campos que proporcionan

información sobre el paquete y sobre los hosts emisores y receptores.

Campos importantes para los estudiantes de CCNA:

- Dirección IP de destino

- Dirección IP de origen

- Versión y TTL

- Longitud del encabezado IP

- Prioridad y tipo de servicio

- Longitud del paquete

Formato de la trama de capa MAC

Las tramas MAC también se dividen en campos. Incluyen:

- Preámbulo

- Delimitador de inicio de trama

- Dirección MAC de destino

- Dirección MAC de origen

- Tipo/longitud

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- Datos y pad

- Secuencia de

verificación de tramas

Una métrica es un valor numérico que usan los protocolos de enrutamiento para

determinar cuál es la mejor ruta a un destino

– Cuanto menor sea el valor de la métrica, mejor será la ruta

Dos tipos de métricas que usan los protocolos de enrutamiento son:

- Conteo de saltos: la cantidad de routers que un paquete debe atravesar antes de llegar al

destino

- Ancho de banda: la “velocidad” de un enlace. También se conoce como “capacidad de

datos” de un enlace

Métrica del mismo costo: condición en la que un router tiene varias rutas al mismo

destino con la misma métrica.

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Para solucionar este dilema, el router usará el balanceo de carga de mismo costo. Esto

significa que el router enviará los paquetes

a través de las múltiples interfaces de salida enumeradas en la tabla de enrutamiento.

La determinación de la ruta es un proceso que usa el router para seleccionar la mejor ruta

a un destino

La búsqueda de la mejor ruta tiene como resultado una de tres determinaciones de ruta:

Red conectada directamente

Red remota

No se determina una ruta

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La función de conmutación de un router es el proceso que usa un router para conmutar

un paquete de una interfaz de entrada a una interfaz de salida en el mismo router.

- Cuando un router recibe un paquete, sucede lo siguiente:

Se eliminan los encabezados de capa 2

Se analiza la dirección IP de destino ubicada en el encabezado de capa 3 para

encontrar la mejor ruta al destino

Se vuelve a encapsular el paquete de capa 3 en una trama de capa 2

Se reenvía la trama a través de la interfaz de salida

Mientras un paquete se transmite de un dispositivo de networking a otro:

- Las direcciones IP de origen y destino NO cambian

- Las direcciones MAC de origen y destino CAMBIAN cuando el paquete se reenvía de un

router a otro

- El campo TTL disminuye de a un número hasta llegar a un valor de cero. En ese

momento, el router descarta el paquete (este mecanismo evita que los paquetes se

transmitan a través de la red de forma indefinida)

Información sobre la función de conmutación y determinación de rutas. A

continuación, se muestra parte de lo que ocurre cuando la PC1 desea enviar un

paquete a la PC2:

Paso 1: la PC1 encapsula el paquete en una trama. La trama tiene la dirección MAC de

destino del R1

Rutas de routers y conmutación de paquetes

Paso 2: el R1 recibe la trama de Ethernet.

El R1 reconoce que la dirección MAC de destino coincide con la dirección MAC

propia.

Luego, el R1 elimina la trama de Ethernet.

El R1 examina la IP de destino.

El R1 busca la IP de destino en la tabla de enrutamiento.

Una vez que encontró la IP de destino en la tabla de enrutamiento, el R1 busca la

dirección IP de siguiente salto.

El R1 vuelve a encapsular el paquete IP con una nueva trama de Ethernet.

El R1 reenvía el paquete Ethernet a través de la interfaz Fa0/1.

Información sobre la función de conmutación y determinación de rutas.

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A continuación, se muestra parte de lo que ocurre cuando la PC1 desea enviar un paquete

a la PC2:

Paso 3: el paquete llega al R2

El R2 recibe la trama de Ethernet

El R2 reconoce que la dirección MAC de destino coincide con la dirección MAC

propia

Luego, el R2 elimina la trama de Ethernet

El R2 examina la IP de destino

El R2 busca la IP de destino en la tabla de enrutamiento

Una vez que encontró la IP de destino en la tabla de enrutamiento, el R2 busca la

dirección IP de siguiente salto

El R2 vuelve a encapsular el paquete IP con una nueva trama de enlace de datos

El R2 reenvía el paquete Ethernet a través de la interfaz S0/0

Información sobre la función de conmutación y determinación de rutas.

A continuación, se muestra parte de lo que ocurre cuando la PC1 desea enviar un paquete

a la PC2

Paso 4: el paquete llega al R3

R3 recibe la trama de PPP

Luego, el R3 elimina la trama de PPP

El R3 examina la IP de destino

El R3 busca la IP de destino en la tabla de enrutamiento

Una vez que encontró la IP de destino en la tabla de enrutamiento, el R3 se

conecta directamente al destino a través de la interfaz Fast Ethernet

El R3 vuelve a encapsular el paquete IP con una nueva trama de Ethernet

El R3 reenvía el paquete Ethernet a través de la interfaz Fa0/0

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Paso 5: el paquete IP llega a la PC2. Se desencapsula la trama y la procesan los

protocolos de capa superior

CCNA 1 CAPITULO 11

Configuración y verificación de su red

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Objetivos

Definir la función del sistema operativo Internetwork (IOS).

Utilizar los comandos CLI de Cisco para llevar a cabo procesos básicos de

configuración y verificación de routers y switches.

Según un esquema de direccionamiento de red determinado, seleccionar los

parámetros de direccionamiento apropiados, aplicarlos a un host y verificarlos.

Usar utilidades comunes para verificar la conectividad de red entre hosts.

Usar utilidades comunes para establecer una línea de base de rendimiento relativo

para la red.



Función del sistema operativo Internetwork (IOS)

El sistema operativo Internetwork (IOS) de Cisco es el software del sistema en dispositivos

Cisco. Es la tecnología principal de Cisco y está presente en casi todos sus productos.

Se usa en routers, switches LAN, pequeños puntos de acceso inalámbricos, grandes

routers con decenas de interfaces y muchos otros dispositivos.

El archivo IOS en sí tiene un tamaño de varios megabytes y se encuentra en un área de

memoria semipermanente llamada flash. La memoria flash provee almacenamiento no

volátil.



Métodos de acceso

Existen varias formas de acceder al entorno de la CLI. Los métodos más comunes son:

– Consola

– Telnet o SSH

– Puerto auxiliar

Los dispositivos de red dependen de dos tipos de software para su funcionamiento: el

sistema operativo y la configuración.

Los archivos de configuración contienen los comandos del software IOS de Cisco

utilizados para personalizar la funcionalidad de un dispositivo Cisco.

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Un dispositivo de red Cisco contiene dos archivos de configuración:

– El archivo de configuración en ejecución, utilizado durante la operación actual del

dispositivo

– El archivo de configuración de inicio, utilizado como la configuración de respaldo, se

carga al iniciar el dispositivo

El archivo de configuración de inicio (startup-config) se usa durante el inicio del sistema

para configurar el dispositivo. El archivo de configuración de inicio o el archivo startup-

config se almacena en la RAM no volátil (NVRAM). Como la NVRAM es no volátil, el

archivo permanece intacto cuando el dispositivo Cisco se apaga. Los archivos startup-

config se cargan en la RAM cada vez que se inicia o se vuelve a cargar el router.

Una vez en la RAM, esta configuración se utiliza para operar el dispositivo de red.

La configuración en ejecución (running-config) se modifica cuando el administrador de red

realiza la configuración del dispositivo. Los cambios en la configuración en ejecución

afectarán la operación del dispositivo Cisco en forma inmediata.

Como el archivo de configuración en ejecución se encuentra en la RAM, se pierde si se

apaga la energía que alimenta al dispositivo o si se reinicia el dispositivo. También se

perderán los cambios realizados en el archivo running-config si no se guardan en el

archivo startup-config antes de apagar el dispositivo.

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En orden descendente, los principales modos son:

– Modo de ejecución usuario

– Modo de ejecución privilegiado

– Modo de configuración global

– Otros modos de configuración específicos

Cada modo se utiliza para cumplir determinadas tareas y tiene un conjunto específico de

comandos que se encuentran disponibles cuando el modo está habilitado.

El modo EXEC usuario: permite sólo una cantidad limitada de comandos de monitoreo

básicos. A menudo se le describe como un modo de visualización solamente. El nivel

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EXEC usuario no permite la ejecución de ningún comando que podría cambiar la

configuración del dispositivo.

Modo EXEC privilegiado: La ejecución de comandos de configuración y administración

requiere que el administrador de red use el modo EXEC privilegiado.

Intercambio entre los modos EXEC usuario y EXEC privilegiado

Los comandos enable y disable se usan para cambiar la CLI entre el modo EXEC usuario

y el modo EXEC privilegiado, respectivamente.

Para acceder al modo EXEC privilegiado, use el comando enable. El modo EXEC

privilegiado en ocasiones se denomina modo enable.

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Cada comando de IOS tiene un formato o sintaxis específicos y se ejecuta con la petición

de entrada correspondiente. La sintaxis general para un comando es el comando seguido

de las palabras clave y los argumentos correspondientes.

Ayuda sensible al contexto: La ayuda sensible al contexto proporciona una lista de

comandos y los argumentos asociados con esos comandos dentro del contexto del modo

actual. Para acceder a la ayuda contextual, ingrese un signo de interrogación (?) ante

cualquier petición de entrada. Habrá una respuesta inmediata sin necesidad de usar la

tecla <Intro>.

Uno de los usos de la ayuda contextual es para la obtención de una lista de los comandos

disponibles.

Verificación de sintaxis de comando: Si el intérprete comprende el comando, la acción

requerida se ejecuta y la CLI vuelve a la petición de entrada correspondiente. Sin

embargo, si el intérprete no puede comprender el comando que se ingresa, mostrará un

comentario que describe el error del comando.

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Existen tres tipos diferentes de mensajes de error:

– Comando ambiguo

– Comando incompleto

– Comando incorrecto

Teclas de acceso rápido y métodos abreviados

La interfaz de línea de comandos IOS provee teclas de acceso rápido y métodos

abreviados que facilitan la configuración, el monitoreo y la resolución de problemas.

La siguiente información merece una nota especial:

– Tab: Completa la parte restante del comando o palabra clave

– Ctrl-R: Vuelve a mostrar una línea

– Ctrl-Z: Sale del modo de configuración y vuelve al EXEC

– Flecha abajo: Permite al usuario desplazarse hacia adelante a través los comandos

anteriores

– Flecha arriba: Permite al usuario desplazarse hacia atrás a través de los comandos

anteriores

– Ctrl-Shift-6: Permite al usuario interrumpir un proceso IOS, como ping o traceroute

– Ctrl-C: Cancela el comando actual y sale del modo de configuración

Para verificar y resolver problemas en la operación de la red, debemos examinar la

operación de los dispositivos. El comando básico de examen es el comando show

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El modo de configuración principal recibe el nombre de configuración global o global

config. Desde configuración global, se realizan cambios en la configuración de la CLI que

afectan la operación del dispositivo en su totalidad.

– Router#configure terminal

Desde el modo de configuración global, pueden ingresarse muchos modos de

configuración diferentes. Cada uno de estos modos permite la configuración de una parte o

función específica del dispositivo IOS.

El comando para guardar la configuración en ejecución en el archivo de configuración de

inicio es:

– Router#copy running-config startup-config

CLI permite para acceder a distintos modos de configuración del IOS en un dispositivo

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Utilización de los comandos CLI de Cisco para llevar a cabo procesos básicos de

configuración y verificación de routers y switches

Cuando se accede a un dispositivo remoto con Telnet o SSH, es importante tener la

confirmación de que se ha hecho una conexión al dispositivo adecuado. Si todos los

dispositivos quedaran con sus nombres predeterminados, no se podría identificar que el

dispositivo correcto esté conectado.

Como parte de la configuración del dispositivo, debe configurarse un nombre de host único

para cada dispositivo.

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Para crear una convención de denominación para los routers, se debe tener en cuenta la

ubicación y el propósito de los dispositivos.

Una vez que se ha identificado la convención de denominación, el próximo paso es aplicar

los nombres al router usando la CLI.

Las contraseñas son la principal defensa contra el acceso no autorizado a los dispositivos

de red. Cada dispositivo debe tener contraseñas configuradas a nivel local para limitar el

acceso.

Las contraseñas ingresadas son:

– Contraseña de consola: limita el acceso de los dispositivos mediante la conexión de

consola

– Contraseña de enable: limita el acceso al modo EXEC privilegiado

– Contraseña enable secret: encriptada, limita el acceso del modo EXEC privilegiado

– Contraseña de VTY: limita el acceso de los dispositivos que utilizan Telnet

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El puerto de consola de un dispositivo Cisco IOS tiene privilegios especiales. El puerto de

consola de dispositivos de red debe estar asegurado, como mínimo, mediante el pedido de

una contraseña segura al usuario.

– Switch(config)#line console 0

– Switch(config-line)#password password

– Switch(config-line)#login

Para proporcionar una mayor seguridad, utilice el comando enable password o el comando

enable secret. Puede usarse cualquiera de estos comandos para establecer la

autenticación antes de acceder al modo EXEC privilegiado (enable).

– Router(config)#enable password contraseña

– Router(config)#enable secret contraseña

Existe otro comando de utilidad que impide que las contraseñas aparezcan como texto sin

cifrar cuando se visualizan los archivos de configuración. Ese comando es el service

password-encryption.

Las líneas vty permiten el acceso a un router a través de Telnet. En forma predeterminada,

muchos dispositivos Cisco admiten cinco líneas VTY con numeración del 0 al 4. Es

necesario configurar una contraseña para todas las líneas vty disponibles. Puede

configurarse la misma contraseña para todas las conexiones

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Aunque el pedido de contraseñas es un modo de impedir el acceso a la red de personas

no autorizadas, resulta vital proveer un método para informar que sólo el personal

autorizado debe intentar obtener acceso al dispositivo. Para hacerlo, agregue un aviso a la

salida del dispositivo.

– Switch(config)#banner motd # message #

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La modificación de la configuración en ejecución afecta la operación del dispositivo en

forma inmediata.

Cuando se verifica si los cambios son correctos, utilice el comando copy running-config

startup-config en la petición de entrada del modo EXEC privilegiado. El siguiente ejemplo

muestra el comando:

– Switch#copy running-config startup-config

Los archivos de configuración deben guardarse como archivos de respaldo ante cualquier

problema que surja. Los archivos de configuración se pueden almacenar en un servidor

Trivial File Transfer Protocol (TFTP) (copy running-config tftp)

Si se guardan cambios no deseados en la configuración de inicio, posiblemente sea

necesario eliminar todas las configuraciones. Esto requiere borrar la configuración de inicio

y reiniciar el dispositivo.

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• Router#erase startup-config

Se pueden guardar/archivar los archivos de configuración en un documento de texto. Esta

secuencia de pasos asegura la disponibilidad de una copia de trabajo de los archivos de

configuración para su modificación o reutilización en otra oportunidad.

Dado que el objetivo de un router es interconectar diferentes redes, cada interfaz en un

router tiene su propia dirección IPv4 exclusiva. La dirección asignada a cada interfaz existe

en una red separada dedicada a la interconexión de routers.

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La Interfaz Ethernet del router se utiliza como gateway para los dispositivos finales en las

LAN conectadas directamente al router.

Router(config)#interface FastEthernet 0/0

Router(config-if)#ip address ip_address netmask


Las interfaces seriales se usan para conectar WAN a routers en un sitio remoto o ISP.

Router(config)#interface Serial 0/0/0



Así como el nombre del host ayuda a identificar el dispositivo en una red, una descripción

de interfaz indica el propósito de la interfaz. Una descripción de lo que una interfaz hace o

dónde está conectada debe ser parte de la configuración de cada interfaz. Esta

descripción puede resultar útil para la resolución de problemas.

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HQ-switch1#configurar terminal

HQ-switch1(config)#interfaz fa0/0

HQ-switch1(config-if)#descripción Conectarse al switch principal del Edificio A

Un switch LAN es un dispositivo intermediario que interconecta segmentos dentro de una

red. Por lo tanto, las interfaces físicas en el switch no tienen direcciones IP. A diferencia de

un router en el que las interfaces están conectadas a diferentes redes, una interfaz física

en un switch conecta dispositivos dentro de una red.

Para poder administrar un switch, asignamos direcciones al dispositivo hacia dicho switch.

Con una dirección IP asignada al switch, actúa como dispositivo host. Una vez que se

asigna la dirección, se accede al switch con telnet, ssh o servicios Web.

Selección, aplicación y verificación de parámetros apropiados de direccionamiento a

un host

El comando ping es una manera efectiva de probar la conectividad. La prueba se

denomina prueba de stack de protocolos, porque el comando ping se mueve desde la

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Capa 3 del Modelo OSI hasta la Capa 2 y luego hacia a la Capa 1. El ping utiliza el

protocolo ICMP (Protocolo de mensajes de control de Internet) para comprobar la

conectividad.

Uno de los comandos más utilizados es el comando show ip interface brief.Este

proporciona un resultado más abreviado que el comando show ip interface.

Como con un dispositivo final, es posible verificar la conectividad de Capa 3 con los

comandos ping y traceroute.

Uso de utilidades comunes para verificar la conectividad de red entre hosts

Use el comando “ping” en la CLI para determinar si el protocolo IP está en funcionamiento

en un host local

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Esta prueba verifica que el controlador de la NIC y la mayoría del hardware de la NIC

están funcionando correctamente. También verifica que la dirección IP está correctamente

unida a la NIC, sin colocar verdaderamente una señal en los medios.

Si la prueba falla, es probable que existan problemas con el controlador de software y el

hardware de la NIC que pueden requerir la reinstalación de uno de ellos, o de ambos. Este

procedimiento depende del tipo de host y su sistema operativo.

Al hacer ping a los hosts remotos satisfactoriamente se verifica que tanto el host local (en

este caso, el router) como el host remoto estén configurados correctamente. Esta prueba

se realiza al hacer ping a cada host en forma individual en la LAN.

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El siguiente paso de la secuencia de prueba es utilizar el comando ping para verificar que

un host local puede conectarse con una dirección de gateway. Esto es sumamente

importante porque el gateway es la entrada y salida del host hacia la red más amplia. Si el

comando ping devuelve una respuesta satisfactoria, se verifica la conectividad a la

gateway.

Prueba de hosts remotos

Una vez que se ha completado la verificación de la LAN local y el gateway, la prueba

puede continuar con los dispositivos remotos, lo cual es el siguiente paso en la secuencia

de prueba.

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El siguiente paso en la secuencia de prueba es realizar un rastreo.

Un rastreo proporciona una lista de saltos cuando un paquete se enruta a través de una

red. La forma del comando depende de dónde se emita el comando. Cuando lleve a cabo

el rastreo desde un equipo con Windows, utilice tracert. Cuando lleve a cabo el rastreo

desde la CLI de un router, utilice traceroute.

Ping de host remoto Falla: Ya que la gateway respondió pero el host más lejano no lo hizo,

el problema parece encontrarse más allá de la red local.

Traceroute al host remoto Falla en el primer salto: es posible que el host local no esté

correctamente configurado para usar el gateway por defecto.

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A partir del resultado del comando ipconfig se puede determinar que el gateway no se

encuentra configurado correctamente en el host.

Una de las herramientas más efectivas para controlar y resolver problemas relacionados

con el rendimiento de la red es establecer una línea de base de red. Una línea de base es

un proceso para estudiar la red en intervalos regulares a fin de asegurar que la red

funciona según su diseño.

La medición del rendimiento en distintos momentos y de las cargas le ayudará al usuario a

tener una idea más precisa del rendimiento general de la red.

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El comando trace puede utilizarse para rastrear los pasos o saltos entre los hosts. Si la

petición llega al destino deseado, el resultado muestra cada router que atraviesa el

paquete. Se puede capturar este resultado y utilizarlo de la misma manera que se utiliza el

resultado de ping.

El comando arp proporciona la asignación de direcciones físicas a direcciones IPv4

conocidas.

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Conexiones del switch

Una herramienta adicional que puede resultar útil es un mapeo de cómo están conectados

los hosts a un switch. Dicho mapeo se puede obtener emitiendo el comando show mac-

address-table .

Por medio de una línea de comandos de un switch, ingrese el comando show con el

argumento mac-address-table :

– Sw1-2950#show mac-address-table

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CCNA 1 CAPITULO 10

Planificación y cableado de redes

Objetivos

Identificar los medios de red básicos requeridos para realizar una conexión LAN.

Identificar los tipos de conexiones para conexiones de dispositivos finales e

intermediarios en una LAN.

Identificar la configuración del diagrama de pines para cables cruzados y directos.

Identificar los diferentes puertos, estándares y tipos de cableado utilizados para

conexiones WAN.

Definir la función de las conexiones de administración de dispositivos cuando se

utiliza equipo de Cisco.


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Designar un esquema de direccionamiento para una internetwork y asignar rangos

para los hosts, los dispositivos de red y la interfaz del router.

Comparar y diferenciar la importancia de los diseños de red



Medios de red básicos requeridos para realizar una conexión LAN

Antes de utilizar un teléfono IP, acceder a mensajería instantánea o realizar otras

interacciones a través de una red de datos, debemos conectar dispositivos intermediarios y

finales mediante conexiones inalámbricas o de cable para formar una red que funcione.

Esta red será la que soporte nuestra comunicación en la red humana.



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Routers: son los dispositivos principales utilizados para interconectar redes. Cada puerto

de un router se conecta a una red diferente y realiza el enrutamiento de los paquetes entre

las redes. Los routers tienen la capacidad de dividir dominios de broadcast y dominios de

colisiones. Según la serie o el modelo del router, puede haber diferentes tipos de

interfaces para la conexión del cableado WAN y LAN.

Hub: Un hub recibe una señal, la regenera y la envía a todos los puertos. El uso de hubs

crea un bus lógico. Esto significa que la LAN utiliza medios de acceso múltiple. Los puertos

utilizan un método de ancho de banda compartido y a menudo disminuyen su rendimiento

en la LAN debido a las colisiones y a la recuperación.

Switch: Un switch recibe una trama y regenera cada bit de la trama en el puerto de

destino adecuado. Este dispositivo se utiliza para segmentar una red en múltiples dominios

de colisiones. A diferencia del hub, un switch reduce las colisiones en una LAN. Cada

puerto del switch crea un dominio de colisiones individual.

Se deben considerar varios factores al seleccionar un dispositivo para una LAN particular.

Estos factores incluyen, entre otros:

– Costo: Tipo de equipo, tipo de medio, redundancia.

– Velocidad y tipos de puertos/interfaces: 10/100/1000 Mbps.

– Posibilidad de expansión: Ranuras de expansión.

– Facilidad de administración: posibilidad de administrar, local o remotamente.

– Características y servicios adicionales: Según S.O. (QoS, Seguridad, VoIP)

Redundancia de medios y dispositivos de red.

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Tipos de conexiones en una LAN

Al planificar la instalación del cableado LAN, existen cuatro áreas físicas que se deben

considerar:

– Área de trabajo.

– Cuarto de telecomunicaciones, también denominado servicio de distribución.

– Cableado backbone, también denominado cableado vertical.

– Cableado de distribución, también denominado cableado horizontal.

Para las instalaciones UTP, el estándar ANSI/TIA/EIA-568-B especifica que la longitud

combinada total del cable que abarca las cuatro áreas enumeradas anteriormente se limita

a una distancia máxima de 100 metros por canal. Este estándar establece que se pueden

utilizar hasta 5 metros de patch cable para interconectar los patch panels. Pueden

utilizarse hasta 5 metros de cable desde el punto de terminación del cableado en la pared

hasta el teléfono o la computadora.

Las áreas de trabajo son las ubicaciones destinadas para los dispositivos finales utilizados

por los usuarios individuales. Se usa patch cable, máximo 10 m. Este tipo de cable se

utiliza para conectar dispositivos finales, como computadoras, a una red.

El cuarto de telecomunicaciones es el lugar donde se realizan las conexiones a los

dispositivos intermediarios. Los patch cords realizan conexiones entre los patch panels,

donde terminan los cables horizontales, y los dispositivos intermediarios. Máximo 5 m.

El cableado horizontal se refiere a los cables que conectan los cuartos de

telecomunicaciones con las áreas de trabajo. La longitud máxima de cable desde el punto

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de terminación en el cuarto de telecomunicaciones hasta la terminación en la toma del

área de trabajo no puede superar los 90 metros. Desde un patch panel en el cuarto de

telecomunicaciones a un jack de pared en cada área de trabajo.

Los backbones, o cableado vertical, se utilizan para el tráfico agregado, como el tráfico de

entrada o de salida de Internet, y para el acceso a los recursos corporativos en una

ubicación remota.

El conector RJ-45 es el componente macho engarzado al extremo del cable. Cuando se

observan desde el frente, los pins se numeran del 8 al 1. Cuando se observan desde arriba

con la entrada de apertura frente a usted, los pins se enumeran del 1 al 8, de izquierda a

derecha.

Cables UTP de conexión directa

Un cable de conexión directa tiene conectores en cada extremo y su terminación es

idéntica conforme a los estándares T568A o T568B.

Utilice cables directos para las siguientes conexiones:

– Switch a puerto Ethernet del router

– Equipo a switch

– Equipo a hub

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Cables UTP de conexión cruzada

Para alcanzar este tipo de conexión con un cable UTP, un extremo debe tener una

terminación como diagrama de pin EIA/TIA T568A y el otro, como T568B.

Los cables de conexión cruzada conectan directamente los siguientes dispositivos

en una LAN:

– Switch a switch

– Switch a hub

– Hub a hub

– Router a router

– Equipo a equipo

– Equipo a puerto Ethernet del router

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Tipo de cable utilizado según los dispositivos conectados.

Tenga en cuenta que para conectar redes WAN se utiliza una clase de cables diferente y

que los cables, estándares y puertos son diferentes de los que se utilizan en una LAN

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Equipo de comunicación de datos (DCE): Un dispositivo que suministra los servicios de

temporización a otro dispositivo. Habitualmente, este dispositivo se encuentra en el

extremo del enlace que proporciona el acceso WAN.

Equipo terminal de datos (DTE): Un dispositivo que recibe los servicios de temporización

desde otro dispositivo y se ajusta en consecuencia. Habitualmente, este dispositivo se

encuentra en el extremo del enlace del cliente WAN o del usuario.

Al asignar al router una frecuencia de reloj, se configura la temporización. Esto permite al

router ajustar la velocidad de sus operaciones de comunicación. De esta manera, se

sincroniza con los dispositivos conectados a él.

Esquema de direccionamiento y diseño para una internetwork

Para desarrollar un esquema de direccionamiento para una red, comience por definir la

cantidad total de hosts. Considere cada dispositivo que requerirá una dirección IP, ahora y

en el futuro.

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Una vez que se ha establecido la cantidad total de hosts (actuales y a futuro), considere el

rango de direcciones disponibles y dónde encajan en la dirección de red determinada.

Luego, determine si todos los hosts formarán parte de la misma red o si toda la red se

dividirá en subredes independientes.

Para el cálculo de direcciones IP la manera más eficiente, la que permite una mínima

pérdida de direcciones, es VLSM

Tipos de conexiones en una LAN

Interfaces LAN – Ethernet: La interfaz Ethernet se utiliza para conectar cables que

terminan con dispositivos LAN, como equipos y switches. La interfaz también puede

utilizarse para conectar routers entre sí.

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Interfaces WAN: seriales: Las interfaces WAN seriales se utilizan para conectar los

dispositivos WAN a la CSU/DSU.

Interfaz de consola: La interfaz de consola es la interfaz principal para la configuración

inicial de un switch o router Cisco.

Interfaz Auxiliar (AUX): Esta interfaz se utiliza para la administración remota del router.

Generalmente, se conecta un módem a la interfaz AUX para obtener acceso telefónico.

El acceso a un dispositivo de red para la configuración, verificación o resolución de

problemas se realiza mediante una conexión entre el dispositivo y una computadora. Para

lograr esta conexión, la computadora ejecuta un programa denominado emulador de

terminal.

Un emulador de terminal es un programa de software que permite a una computadora

acceder a las funciones en otro dispositivo. Este programa permite a una persona utilizar la

pantalla y el teclado de una computadora para operar otro dispositivo, como si el teclado y

la pantalla estuvieran directamente conectados a otro dispositivo.

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CCNA 1 CAPITULO 9

Ethernet

Objetivos

Identificar las características básicas de los medios de red utilizados en Ethernet.

Describir las funciones físicas y de enlace de datos de Ethernet.

Describir la función y las características del método de control de acceso al medio

utilizado por el protocolo Ethernet.

Explicar la importancia del direccionamiento de capa 2 utilizado para la transmisión

de datos y determinar cómo los diferentes tipos de direccionamiento afectan el

funcionamiento y el rendimiento de la red.


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Indicar las similitudes y diferencias de la aplicación y las ventajas de utilizar

switches Ethernet en una LAN en lugar de utilizar hubs.

Explicar el proceso ARP.



Ethernet

Ethernet es en la actualidad la tecnología LAN preponderante a nivel mundial.

Los estándares de Ethernet definen los protocolos de Capa 2 y las tecnologías de Capa 1.

Si bien las especificaciones de Ethernet admiten diferentes medios, anchos de banda y

otras variaciones de Capa 1 y 2, el formato de trama básico y el esquema de direcciones

son los mismos para todas las variedades de Ethernet.

Estándares de IEEE

La primera LAN (Red de área local) del mundo fue la versión original de Ethernet. Robert

Metcalfe y sus compañeros de Xerox la diseñaron hace más de treinta años. El primer

estándar de Ethernet fue publicado por un consorcio formado por Digital Equipment

Corporation, Intel y Xerox (DIX).

En 1985, el comité de estándares para Redes Metropolitanas y Locales del Instituto de

Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) publicó los estándares para las LAN. Estos

estándares comienzan con el número 802. El estándar para Ethernet es el 802.3.

Ethernet opera en las dos capas inferiores del modelo OSI: la capa de enlace de datos y la

capa física.



Ethernet opera a través de dos capas del modelo OSI. Se implementa sólo en la mitad

inferior de la capa de Enlace de datos, la subcapa Control de acceso al medio (Media

Access Control, MAC), y la capa física.

Ethernet en la Capa 1 implica señales, streams de bits que se transportan en los medios,

componentes físicos que transmiten las señales a los medios y distintas topologías.

La subcapa MAC se ocupa de los componentes físicos que se utilizarán para comunicar la

información y prepara los datos para transmitirlos a través de los medios.

La subcapa Control de enlace lógico (Logical Link Control, LLC) sigue siendo relativamente

independiente del equipo físico que se utilizará para el proceso de comunicación.

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LLC: Conexión con las capas superiores

Para Ethernet, el estándar IEEE 802.2 describe las funciones de la subcapa LLC y el

estándar 802.3 describe las funciones de la subcapa MAC y de la capa física. El Control de

enlace lógico se encarga de la comunicación entre las capas superiores y el software de

red, y las capas inferiores, que generalmente es el hardware. La subcapa LLC toma los

datos del protocolo de la red, que generalmente son un paquete IPv4, y agrega

información de control para ayudar a entregar el paquete al nodo de destino. La Capa 2

establece la comunicación con las capas superiores a través del LLC.

En una computadora, el LLC puede considerarse como el controlador de la Tarjeta de

interfaz de red (NIC).

MAC: envío de datos a los medios

El Control de acceso al medio (MAC) es la subcapa de Ethernet inferior de la capa de

Enlace de datos. El hardware implementa el Control de acceso al medio, generalmente en

la Tarjeta de interfaz de red (NIC).

La subcapa MAC de Ethernet tiene dos responsabilidades principales:

– Encapsulación de datos

– Control de Acceso al medio

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Implementaciones físicas Ethernet

La mayor parte del tráfico en Internet se origina y termina en conexiones de Ethernet.

Ethernet ha evolucionado para satisfacer la creciente demanda de LAN de alta velocidad.

Cuando se introdujo el medio de fibra óptica, Ethernet se adaptó a esta nueva tecnología

para aprovechar el mayor ancho de banda y el menor índice de error que ofrece la fibra.

Actualmente, el mismo protocolo que transportaba datos a 3 Mbps puede transportar datos

a 10 Gbps.

El éxito de Ethernet se debe a los siguientes factores:

– Simplicidad y facilidad de mantenimiento

– Capacidad para incorporar nuevas tecnologías

– Confiabilidad

– Bajo costo de instalación y de actualización

Los dispositivos Ethernet utilizan una gran variedad de especificaciones de cableado y

conectores.

En las redes actuales, la Ethernet utiliza cables de cobre UTP y fibra óptica para

interconectar dispositivos de red a través de dispositivos intermediarios como hubs y

switches.

Implementaciones físicas Ethernet

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Características de los medios de red utilizados en Ethernet

Los cimientos de la tecnología Ethernet se fijaron por primera vez en 1970 mediante un

programa llamado Alohanet. Alohanet era una red de radio digital diseñada para transmitir

información por una frecuencia de radio compartida entre las Islas de Hawai.

La Ethernet se diseñó para aceptar múltiples computadoras que se interconectaban en una

topología de bus compartida.

La primera versión de Ethernet incorporaba un método de acceso al medio conocido como

Acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones. CSMA/CD

administraba los problemas que se originaban cuando múltiples dispositivos intentaban

comunicarse en un medio físico compartido.

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Las primeras versiones de Ethernet utilizaban cable coaxial para conectar computadoras

en una topología de bus. Cada computadora se conectaba directamente al backbone.

Estas primeras versiones de Ethernet se conocían como Thicknet (10BASE5) y Thinnet

(10BASE2).

La 10BASE5, o Thicknet, utilizaba un cable coaxial grueso que permitía lograr distancias

de cableado de hasta 500 metros antes de que la señal requiriera un repetidor. La

10BASE2, o Thinnet, utilizaba un cable coaxial fino que tenía un diámetro menor y era más

flexible que la Thicknet y permitía alcanzar distancias de cableado de 185 metros.

Los medios físicos, el acceso al medio y el control del medio han evolucionado y continúan

haciéndolo. Pero el encabezado y el tráiler de la trama de Ethernet han permanecido

constantes en términos generales.

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En redes 10BASE-T, el punto central del segmento de red era generalmente un hub. Esto

creaba un medio compartido. Debido a que el medio era compartido, sólo una estación a la

vez podía realizar una transmisión de manera exitosa. Este tipo de conexión se describe

como comunicación half-duplex.

Un desarrollo importante que mejoró el rendimiento de la LAN fue la introducción de los

switches para reemplazar los hubs en redes basadas en Ethernet. Este desarrollo estaba

estrechamente relacionado con el desarrollo de Ethernet 100BASE-TX.

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Las mayores distancias de cableado habilitadas por el uso de cables de fibra óptica en

redes basadas en Ethernet disminuyeron las diferencias entre las LAN y las WAN. La

Ethernet se limitaba originalmente a sistemas de cableado LAN dentro de un mismo

edificio y después se extendió a sistemas entre edificios. Actualmente, puede aplicarse a

través de toda una ciudad mediante lo que se conoce como Red de área metropolitana

(MAN).

Direccionamiento de capa 2 y su impacto sobre el funcionamiento y el rendimiento

de la red

La trama, encapsulación del paquete:

La estructura de la trama de Ethernet agrega encabezados y tráilers a la PDU de Capa 3

para encapsular el mensaje que se envía.

El estándar IEEE 802.3ac, publicado en 1998, amplió el tamaño de trama máximo

permitido a 1522 bytes. Se aumentó el tamaño de la trama para que se adapte a una

tecnología denominada Red de área local virtual (VLAN). Las VLAN se crean dentro de

una red conmutada y se presentarán en otro curso.

Si el tamaño de una trama transmitida es menor que el mínimo o mayor que el máximo, el

dispositivo receptor descarta la trama. Es posible que las tramas descartadas se originen

en colisiones u otras señales no deseadas y, por lo tanto, se consideran no válidas.

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El problema más importante que debía resolverse era cómo identificar cada uno de los

dispositivos. La señal podía enviarse a todos los dispositivos, pero ¿cómo podía

determinar cada uno de los dispositivos si era el receptor del mensaje?

Se creó un identificador único, denominado dirección de Control de acceso al medio

(MAC), para ayudar a determinar las direcciones de origen y destino dentro de una red

Ethernet.

Estructura de la dirección MAC

El valor de la dirección MAC es el resultado directo de las normas implementadas por el

IEEE para proveedores con el objetivo de garantizar direcciones únicas para cada

dispositivo Ethernet. Las normas establecidas por el IEEE obligan a los proveedores de

dispositivos Ethernet a registrarse en el IEEE. El IEEE le asigna a cada proveedor un

código de 3 bytes, denominado Identificador único organizacional (OUI).

El IEEE obliga a los proveedores a respetar dos normas simples:

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– Todas las direcciones MAC asignadas a una NIC u otro dispositivo Ethernet deben

utilizar el OUI que se le asignó a dicho proveedor como los 3 primeros bytes.

– Se les debe asignar un valor exclusivo a todas las direcciones MAC con el mismo OUI

(Identificador exclusivo de organización) (código del fabricante o número de serie) en los

últimos 3 bytes.

El método hexadecimal ("Hex") es una manera conveniente de representar valores

binarios. El sistema de numeración decimal es un sistema de base diez, el binario es de

base dos, el sistema hexadecimal es de base dieciséis.

El sistema de numeración de base 16 utiliza los números del 0 al 9 y las letras de la A a la

F.

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Capa de Enlace de datos: El direccionamiento físico de la capa de Enlace de datos (Capa

2) de OSI, implementado como dirección MAC de Ethernet, se utiliza para transportar la

trama a través de los medios locales. Si bien brindan una dirección host única, las

direcciones físicas no son jerárquicas.

Capa de Red: Las direcciones de capa de Red (Capa 3), como por ejemplo, las

direcciones IPv4, brindan el direccionamiento general y local que se comprende tanto en el

origen como en el destino.

Direccionamiento de capa 2 y su impacto sobre el funcionamiento y el rendimiento de la

red

En Ethernet se utilizan distintas direcciones MAC para la capa 2: comunicaciones unicast,

multicast y broadcast.

Broadcast contiene 48 unos que se muestran como el hexadecimal FF-FF-FF-FF-FF-FF.

La dirección MAC multicast es un valor especial que comienza con 01-00-5E en

hexadecimal. El valor termina con la conversión de los 23 bits inferiores de la dirección IP

del grupo multicast

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Función y características del método de control del acceso al medio

En un entorno de medios compartidos, todos los dispositivos tienen acceso garantizado al

medio, pero no tienen ninguna prioridad en dicho medio. Si más de un dispositivo realiza

una transmisión simultáneamente, las señales físicas colisionan y la red debe recuperarse

para que pueda continuar la comunicación.

La Ethernet utiliza el acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones

(CSMA/CD) para detectar y manejar colisiones y para administrar la reanudación de las

comunicaciones.

Detección de portadora: En el método de acceso CSMA/CD, todos los dispositivos de

red que tienen mensajes para enviar deben escuchar antes de transmitir. Si un dispositivo

detecta una señal de otro dispositivo, esperará durante un período especificado antes de

intentar transmitir. Cuando no se detecte tráfico, un dispositivo transmitirá su mensaje.

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Detección de colisiones: Cuando un dispositivo está en modo de escucha, puede

detectar una colisión en el medio compartido. La detección de una colisión es posible

porque todos los dispositivos pueden detectar un aumento de la amplitud de la señal por

encima del nivel normal.

Señal de congestión y postergación aleatoria: Cuando los dispositivos de transmisión

detectan la colisión, envían una señal de congestión. Todos los dispositivos dejan de

transmitir durante un período aleatorio, lo que permite que las señales de colisión

disminuyan.

Hubs y dominios de colisiones.

Los hubs, que también se conocen como repetidores multipuerto, retransmiten las señales

de datos recibidas a todos los dispositivos conectados, excepto a aquél desde el cual se

reciben las señales.

Además, la utilización de hubs para proporcionar acceso a la red a una mayor cantidad de

usuarios reduce el rendimiento para cada usuario, ya que debe compartirse la capacidad

fija de los medios entre cada vez más dispositivos.

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Latencia: Tal como se analizó anteriormente, cada dispositivo que desee transmitir debe

"escuchar" primero el medio para verificar la presencia de tráfico. Si no hay tráfico, la

estación comenzará a transmitir de inmediato. La señal eléctrica que se transmite requiere

una cantidad determinada de tiempo (latencia) para propagarse (viajar) a través del cable.

Cada hub o repetidor en la ruta de la señal agrega latencia a medida que envía los bits

desde un puerto al siguiente.

Temporización y sincronización: En modo half-duplex, si no se produce una colisión, el

dispositivo emisor transmitirá 64 bits de información de sincronización de temporización, lo

que se conoce como el Preámbulo. El dispositivo emisor transmitirá a continuación la

trama completa.

Tan pronto como se detecta una colisión, los dispositivos transmisores envían una señal

de congestión de 32 bits que la impone. Esto garantiza que todos los dispositivos de la

LAN detectarán la colisión.

Es importante que la señal de congestión no se detecte como una trama válida; de lo

contrario, no podría identificarse la colisión.

Los mensajes corrompidos, transmitidos de forma parcial, generalmente se conocen como

fragmentos de colisión o runts. Las colisiones normales tienen menos de 64 octetos de

longitud y, por lo tanto, reprueban tanto la prueba de longitud mínima como la FCS, lo que

facilita su identificación.

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Capa física Ethernet

Las diferencias que existen entre Ethernet estándar, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y 10

Gigabit Ethernet tienen lugar en la capa física,

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Ethernet de 10 Mbps - 10BASE-T

La Ethernet de 10 Mbps se considera como la Ethernet clásica y utiliza una topología en

estrella física. Los enlaces de Ethernet 10BASE-T pueden tener hasta 100 metros de

longitud antes de que requieran un hub o repetidor.

La 10BASE-T utiliza dos pares de cables de cuatro pares y finaliza en cada extremo con

un conector RJ-45 de 8 pins. El par conectado a los pins 1 y 2 se utiliza para transmitir y el

par conectado a los pins 3 y 6 se utiliza para recibir.

La Ethernet de 100 Mbps, también denominada Fast Ethernet, puede implementarse

utilizando medios de fibra o de cable de cobre de par trenzado. Las implementaciones más

conocidas de la Ethernet de 100 Mbps son:

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– 100BASE-TX con UTP Cat5 o mayor

– 100BASE-FX con cable de fibra óptica

100BASE-TX fue diseñada para admitir la transmisión a través de dos hilos de fibra óptica

o de dos pares de cable de cobre UTP de Categoría 5. La implementación 100BASE-TX

utiliza los mismos dos pares y salidas de pares de UTP que la 10BASE-T. Sin embargo, la

100BASE-TX requiere UTP de Categoría 5 o superior. La codificación 4B/5B se utiliza para

la Ethernet 100BASE-T.

Ethernet 1000BASE-T

La Ethernet 1000BASE-T brinda una transmisión full-duplex utilizando los cuatro pares de

cable UTP Categoría 5 o superior.

Ethernet 1000BASE-SX y 1000BASE-LX por fibra óptica

Las versiones de fibra óptica de la Gigabit Ethernet (1000BASE-SX y 1000BASE-LX)

ofrecen las siguientes ventajas sobre el UTP: inmunidad al ruido, tamaño físico pequeño y

distancias y ancho de banda aumentados y sin repeticiones.

Las principales diferencias entre las versiones de fibra de 1000BASE-SX y 1000BASE-LX

son los medios de enlace, los conectores y la longitud de onda de la señal óptica.

Comparación y diferenciación del uso de switches Ethernet en lugar de hubs en una

LAN

La Ethernet clásica utiliza hubs para interconectar los nodos del segmento de LAN. Los

hubs no realizan ningún tipo de filtro de tráfico. El hub reenvía todos los bits a todos los

dispositivos conectados al hub. Esto obliga a todos los dispositivos de la LAN a compartir

el ancho de banda de los medios.

En una red con hubs, existe un límite para la cantidad de ancho de banda que los

dispositivos pueden compartir. Con cada dispositivo que se agrega al medio compartido, el

ancho de banda promedio disponible para cada dispositivo disminuye.

El aumento de la longitud de los medios o de la cantidad de hubs y repetidores conectados

a un segmento origina una mayor latencia.

Debido a que la Ethernet clásica comparte los medios, cualquier dispositivo de la red

puede potencialmente ocasionar problemas para otros dispositivos.

A medida que aumenta la cantidad de tráfico en la red, aumentan las posibilidades de

colisión.

Los switches permiten la segmentación de la LAN en distintos dominios de colisiones.

Cada puerto de un switch representa un dominio de colisiones distinto y brinda un ancho

de banda completo al nodo o a los nodos conectados a dicho puerto.

Ancho de banda dedicado a cada puerto

Entorno libre de colisiones

Operación full-duplex

Los switches Ethernet reenvían selectivamente tramas individuales desde un puerto

receptor hasta el puerto en el que esté conectado el nodo de destino. Este proceso de

reenvío selectivo puede pensarse como la posibilidad de establecer una conexión punto a

punto momentánea entre los nodos de transmisión y recepción. La conexión se establece

sólo durante el tiempo suficiente como para enviar una sola trama. Durante este instante,

los dos nodos tienen una conexión de ancho de banda completa entre ellos y representan

una conexión lógica punto a punto. Un switch LAN almacena una trama entrante en la

memoria búfer y después la envía al puerto correspondiente cuando dicho puerto está

inactivo. Este proceso se denomina almacenar y enviar.

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Funcionamiento del switch

Para lograr su fin, los switches LAN Ethernet realizan cinco operaciones básicas:

– Aprendizaje

– Actualización

– Inundación

– Reenvío selectivo

– Filtrado

Explicación del proceso del protocolo de resolución de direcciones (ARP)

El protocolo ARP ofrece dos funciones básicas:

– Resolución de direcciones IPv4 a direcciones MAC.

– Mantenimiento de una caché de las asignaciones.

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Cuando se envía un paquete a la capa de Enlace de datos para que se lo encapsule en

una trama, el nodo consulta una tabla en su memoria para encontrar la dirección de la

capa de Enlace de datos que se mapea a la dirección IPv4 de destino. Esta tabla se

denomina tabla ARP o caché ARP.

Mantenimiento de una tabla ARP

A medida que un nodo recibe tramas de los medios, puede registrar las direcciones IP y

MAC de origen como mapeos en la tabla ARP. A medida que las tramas se transmiten en

la red, el dispositivo completa la tabla ARP con los pares de direcciones.

Otra manera en la que un dispositivo puede obtener un par de direcciones es emitir una

solicitud de ARP. El ARP envía un broadcast de Capa 2 a todos los dispositivos de la LAN

Ethernet. La trama contiene un paquete de solicitud de ARP con la dirección IP del host de

destino. El nodo que recibe la trama y que identifica la dirección IP como si fuera la suya

responde enviando un paquete de respuesta de ARP al emisor como una trama unicast.

Esta respuesta se utiliza entonces para crear una entrada nueva en la tabla ARP.

Todas las tramas deben enviarse a un nodo de un segmento de la red local. Si el host IPv4

de destino se encuentra en la red local, la trama utilizará la dirección MAC de este

dispositivo como la dirección MAC de destino.

Si el host IPv4 de destino no se encuentra en la red local, el nodo de origen necesita

enviar la trama a la interfaz del router que es el gateway o el siguiente salto que se utiliza

para llegar a dicho destino. El nodo de origen utilizará la dirección MAC del gateway como

dirección de destino para las tramas que contengan un paquete IPv4 dirigido a hosts que

se encuentren en otras redes.

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Para cada dispositivo, un temporizador de caché de ARP elimina las entradas ARP que no

se hayan utilizado durante un período de tiempo especificado.

Todos los dispositivos de la red local reciben y procesan una solicitud de ARP debido a

que es una trama de broadcast.

Si un gran número de dispositivos se encendiera y todos comenzaran a acceder a los

servicios de la red al mismo tiempo, podría haber una disminución del rendimiento durante

un período de tiempo breve.

En algunos casos, la utilización del ARP puede ocasionar un riesgo potencial de

seguridad. La suplantación ARP o el envenenamiento ARP es una técnica que utiliza un

atacante para introducir una asociación de direcciones MAC incorrecta en una red

emitiendo solicitudes de ARP falsas.

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CCNA 1 CAPITULO 8

Capa física del modelo OSI

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Objetivos

Explicar la función de los protocolos y los servicios de la capa física en el soporte

de las comunicaciones a través de las redes de datos.

Describir la función de las señales utilizadas para representar bits como una trama

mientras se transporta la trama a través de los medios locales.

Describir el propósito de la señalización y la codificación de la capa física según

cómo se utilizan en las redes.

Identificar las características básicas de los medios de red inalámbricos, de fibra

óptica y de cobre.

Describir las formas en que se utilizan comúnmente los medios de red

inalámbricos, de fibra óptica y de cobre.



Servicios y protocolos de la capa física

Los protocolos de la capa superior de OSI preparan los datos desde la red humana para

realizar la transmisión hacia su destino. La capa física controla de qué manera se ubican

los datos en los medios de comunicación.

La función de la capa física de OSI es la de codificar en señales los dígitos binarios que

representan las tramas de la capa de Enlace de datos, además de transmitir y recibir estas

señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra óptica o medio

inalámbrico) que conectan los dispositivos de la red.



Esta capa acepta una trama completa desde la capa de Enlace de datos y lo codifica como

una secuencia de señales que se transmiten en los medios locales. Un dispositivo final o

un dispositivo intermedio recibe los bits codificados que componen una trama.

El envío de tramas a través de medios de transmisión requiere los siguientes elementos de

la capa física:

– Medios físicos y conectores asociados.

– Una representación de los bits en los medios.

– Codificación de los datos y de la información de control.

– Sistema de circuitos del receptor y transmisor en los dispositivos de red.

Los medios no transportan la trama como una única entidad. Los medios transportan

señales, una por vez, para representar los bits que conforman la trama.

Existen tres tipos básicos de medios de red en los cuales se representan los datos:

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– Cable de cobre

– Fibra

– Inalámbrico

La presentación de los bits depende del tipo de medio. Para los medios de cable de cobre,

las señales son patrones de pulsos eléctricos. Para los medios de fibra, las señales son

patrones de luz. Para los medios inalámbricos, las señales son patrones de transmisiones

de radio.

Al igual que otras tecnologías asociadas con la capa de Enlace de datos, las tecnologías

de la capa física se definen por diferentes organizaciones, tales como:

– La Organización Internacional para la Estandarización (ISO)

– El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE)

– El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI)

– La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU)

– La Asociación de Industrias Electrónicas/Asociación de la Industria de las

Telecomunicaciones (EIA/TIA)

– Autoridades de las telecomunicaciones nacionales, como la Comisión Federal de

Comunicaciones (FCC) en EE.UU.

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Hardware y tecnologías de la Capa física

Las tecnologías definidas por estas organizaciones incluyen cuatro áreas de estándares de

la capa física:

– Propiedades físicas y eléctricas de los medios

– Propiedades mecánicas (materiales, dimensiones, diagrama de pines) de los conectores

– Representación de los bits por medio de las señales (codificación)

– Definición de las señales de la información de control

Todos los componentes de hardware, como adaptadores de red (NIC, Tarjeta de interfaz

de red), interfaces y conectores, material y diseño de los cables, se especifican en los

estándares asociados con la capa física.

Las tres funciones esenciales de la capa física son:

– Los componentes físicos: dispositivos electrónicos de hardware, medios y conectores

que transmiten y transportan las señales para representar los bits.

– Codificación de datos: método utilizado para convertir un stream de bits de datos en un

código predefinido. Los códigos son grupos de bits utilizados para ofrecer un patrón

predecible que pueda reconocer tanto el emisor como el receptor. La utilización de

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patrones predecibles permite distinguir los bits de datos de los bits de control y ofrece una

mejor detección de errores en los medios.

– Señalización: La capa física debe generar las señales inalámbricas, ópticas o eléctricas

que representan el "1" y el "0" en los medios. El método de representación de bits se

denomina método de señalización.

Señalización y codificación de la capa física

La transmisión de la trama a través de los medios se realiza mediante un stream de bits

enviados uno por vez. La capa física representa cada uno de los bits de la trama como una

señal.

En la capa física del nodo receptor, las señales se vuelven a convertir en bits. Luego se

examinan los bits para los patrones de bits del comienzo y el final de la trama con el

objetivo de determinar si se ha recibido una trama completa. Luego la capa física envía

todos los bits de una trama a la capa de Enlace de datos.

El envío exitoso de bits requiere de algún método de sincronización entre el transmisor y el

receptor.

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Métodos de señalización

Los bits se representan en el medio al cambiar una o más de las siguientes características

de una señal:

– Amplitud

– Frecuencia

– Fase

El método de señalización utilizado debe ser compatible con un estándar para que el

receptor pueda detectar las señales y decodificarlas. El estándar incluye un acuerdo entre

el transmisor y el receptor sobre cómo representar los 1 y los 0. Si no existe un acuerdo de

señalización, es decir, si se utilizan diferentes estándares en cada extremo de la

transmisión, la comunicación a través del medio físico no se podrá llevar a cabo.

Señalización NRZ

Sin retorno a cero (NRZ). En NRZ, el stream de bits se transmite como una secuencia de

valores de voltaje, tal como se muestra en la figura.

Un valor de bajo voltaje representa un 0 lógico y un valor de alto voltaje representa un 1

lógico. El intervalo de voltaje depende del estándar específico de capa física utilizado.

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Codificación Manchester

En lugar de representar bits como impulsos de valores simples de voltaje, en el esquema

de codificación Manchester, los valores de bit se representan como transiciones de

voltaje.

Por ejemplo, una transición desde un voltaje bajo a un voltaje alto representa un valor de

bit de 1. Una transición desde un voltaje alto a un voltaje bajo representa un valor de bit de

0.

La capa física del dispositivo de red debe ser capaz de detectar señales legítimas de datos

e ignorar señales aleatorias sin datos que también pueden encontrarse en el medio físico.

El stream de señales que se transmite necesita iniciarse de tal forma que el receptor

reconozca el comienzo y el final de la trama.

Patrones de señales: Una forma de detectar tramas es iniciar cada trama con un patrón de

señales que represente los bits que la capa física reconoce como indicador del comienzo

de una trama. Otro patrón de bits señalizará el final de la trama.

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Los diferentes medios físicos admiten la transferencia de bits a distintas velocidades. La

transferencia de datos puede medirse de tres formas:

Ancho de banda: La capacidad que posee un medio de transportar datos. Se mide en

kilobits por segundo (kbps) o megabits por segundo (Mbps).

Rendimiento (throughput): es la medida de transferencia de bits a través de los medios

durante un período de tiempo determinado.

Capacidad de transferencia útil: es la medida de datos utilizables transferidos durante un

período de tiempo determinado.

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Características y usos de los medios de red

Muchas organizaciones que establecen estándares han contribuido con la definición de las

propiedades mecánicas, eléctricas y físicas de los medios disponibles para diferentes

comunicaciones de datos. Estas especificaciones garantizan que los cables y conectores

funcionen según lo previsto mediante diferentes implementaciones de la capa de Enlace

de datos.

Los estándares para los medios de cobre se definen según lo siguiente:

– Tipo de cableado de cobre utilizado.

– Ancho de banda de la comunicación.

– Tipo de conectores utilizados.

– Diagrama de pines y códigos de colores de las conexiones a los medios.

– Distancia máxima de los medios.

Medios de cobre:

El medio más utilizado para las comunicaciones de datos es el cableado que utiliza

alambres de cobre para señalizar bits de control y datos entre los dispositivos de red. El

cableado utilizado para las comunicaciones de datos generalmente consiste en una

secuencia de alambres individuales de cobre que forman circuitos que cumplen objetivos

específicos de señalización.

Otros tipos de cableado de cobre, conocidos como cables coaxiales, tienen un conductor

simple que circula por el centro del cable envuelto por el otro blindaje, pero está aislado de

éste. El tipo de medio de cobre elegido se especifica mediante el estándar de la capa física

necesario para enlazar las capas de Enlace de datos de dos o más dispositivos de red.

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Interferencia de señal externa

Los datos se transmiten en cables de cobre como impulsos eléctricos. Un detector en la

interfaz de red de un dispositivo de destino debe recibir una señal que pueda decodificarse

exitosamente para que coincida con la señal enviada.

Los valores de voltaje y sincronización en estas señales son susceptibles a la interferencia

o "ruido" generado fuera del sistema de comunicaciones. Estas señales no deseadas

pueden distorsionar y corromper las señales de datos que se transportan a través de los

medios de cobre. Las ondas de radio y los dispositivos electromagnéticos como luces

fluorescentes, motores eléctricos y otros dispositivos representan una posible fuente de

ruido.

Los tipos de cable con blindaje o trenzado de pares de alambre están diseñados para

minimizar la degradación de señales debido al ruido electrónico.

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El cableado de par trenzado no blindado (UTP),

como se utiliza en las LAN Ethernet, consiste en cuatro pares de alambres codificados por

color que han sido trenzados y cubiertos por un revestimiento de plástico flexible.

El trenzado cancela las señales no deseadas. Cuando dos alambres de un circuito

eléctrico se colocan uno cerca del otro, los campos electromagnéticos externos crean la

misma interferencia en cada alambre. Cuando esta interferencia común se encuentra en

los alambres del par trenzado, el receptor los procesa de la misma manera pero en forma

opuesta. Como resultado, las señales provocadas por la interferencia electromagnética

desde fuentes externas se cancelan de manera efectiva.

Este efecto de cancelación ayuda además a evitar la interferencia proveniente de fuentes

internas denominada crosstalk. Crosstalk es la interferencia ocasionada por campos

magnéticos alrededor de los pares adyacentes de alambres en un cable. Cuando la

corriente eléctrica fluye a través de un alambre, se crea un campo magnético circular a su

alrededor. Cuando la corriente fluye en direcciones opuestas en los dos alambres de un

par, los campos magnéticos, como fuerzas equivalentes pero opuestas, producen un

efecto de cancelación mutua. Además, los distintos pares de cables que se trenzan en el

cable utilizan una cantidad diferente de vueltas por metro para ayudar a proteger el cable

de la crosstalk entre los pares.

Estándares de cableado UTP: TIA/EIA-568A estipula los estándares comerciales de

cableado para las instalaciones LAN y es el estándar de mayor uso en entornos de

cableado LAN. Algunos de los elementos definidos son:

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– Tipos de cables

– Longitudes de los cables

– Conectores

– Terminación de los cables

– Métodos para realizar pruebas de cable

Los cables se dividen en categorías según su capacidad para transportar datos de ancho

de banda a velocidades mayores. Por ejemplo, el cable de Categoría 5 (Cat5) se utiliza

comúnmente en las instalaciones de FastEthernet 100BASE-TX. Otras categorías incluyen

el cable de Categoría 5 mejorado (Cat5e) y el de Categoría 6 (Cat6).

Tipos de cable UTP: El cableado UTP, con una terminación de conectores RJ-45, es un

medio común basado en cobre para interconectar dispositivos de red, como

computadoras, y dispositivos intermedios, como routers y switches de red. Según las

diferentes situaciones, es posible que los cables UTP necesiten armarse según las

diferentes convenciones para los cableados. Esto significa que los alambres individuales

del cable deben conectarse en diferentes órdenes para distintos grupos de pins en los

conectores RJ-45.

– Cable directo de Ethernet

– Cruzado de Ethernet

– Consola

Cable coaxial: consiste en un conductor de cobre rodeado de una capa de aislante

flexible. El coaxial es un tipo de cable importante que se utiliza en tecnologías de acceso

inalámbrico o por cable.

Cable de par trenzado blindado (STP): STP utiliza dos pares de alambres que se

envuelven en una malla de cobre tejida o una hoja metálica. El cable STP cubre todo el

grupo de alambres dentro del cable al igual que los pares de alambres individuales. STP

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ofrece una mejor protección contra el ruido que el cableado UTP pero a un precio

considerablemente superior.

Peligro por electricidad

– Uno de los posibles problemas de los medios de cobre es que los alambres de cobre

pueden conducir la electricidad de manera no deseada.

Peligros de incendio

– El revestimiento y aislamiento de los cables pueden ser inflamables o producir

emanaciones tóxicas cuando se calientan o se queman.

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El cableado de fibra óptica utiliza fibras de plástico o de vidrio para guiar los impulsos de

luz desde el origen hacia el destino. Los bits se codifican en la fibra como impulsos de luz.

El cableado de fibra óptica puede generar velocidades muy superiores de ancho de banda

para transmitir datos sin procesar.

Este medio es inmune a la interferencia electromagnética y no conduce corriente eléctrica

no deseada cuando existe un problema de conexión a tierra. Las fibras ópticas pueden

utilizarse en longitudes mucho mayores que los medios de cobre sin la necesidad de

regenerar la señal, ya que son finas y tienen una pérdida de señal relativamente baja.

Los cables de fibra óptica pueden clasificarse en dos tipos: monomodo y multimodo.

La fibra óptica monomodo transporta un sólo rayo de luz, generalmente emitido desde un

láser. Este tipo de fibra puede transmitir impulsos ópticos en distancias muy largas.

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La fibra óptica multimodo a menudo utiliza emisores LED que no generan una única ola de

luz coherente. En cambio, la luz de un LED ingresa a la fibra multimodo en diferentes

ángulos.

Las tecnologías inalámbricas de comunicación de datos funcionan bien en entornos

abiertos. Sin embargo, existen determinados materiales de construcción utilizados en

edificios y estructuras, además del terreno local, que limitan la cobertura efectiva. El medio

inalámbrico también es susceptible a la interferencia y puede distorsionarse por

dispositivos comunes como teléfonos inalámbricos domésticos, algunos tipos de luces

fluorescentes, hornos microondas y otras comunicaciones inalámbricas.

Los dispositivos y usuarios que no están autorizados a ingresar a la red pueden obtener

acceso a la transmisión, ya que la cobertura de la comunicación inalámbrica no requiere el

acceso a una conexión física de los medios. Por lo tanto, la seguridad de la red es el

componente principal de la administración de redes inalámbricas.

Tipos de redes inalámbricas

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IEEE estándar 802.11: Comúnmente denominada Wi-Fi, se trata de una tecnología LAN

inalámbrica (Red de área local inalámbrica, WLAN)

IEEE estándar 802.15: Red de área personal inalámbrica (WPAN) estándar, comúnmente

denominada "Bluetooth“

IEEE estándar 802.16: Comúnmente conocida como WiMAX

Sistema global para comunicaciones móviles (GSM): Incluye las especificaciones de la

capa física que habilitan la implementación del protocolo Servicio general de radio por

paquetes (GPRS) de capa 2 para proporcionar la transferencia de datos a través de redes

de telefonía celular móvil.

LAN inalámbrica

Una implementación común de transmisión inalámbrica de datos permite a los dispositivos

conectarse en forma inalámbrica a través de una LAN. En general, una LAN inalámbrica

requiere los siguientes dispositivos de red:

– Punto de acceso inalámbrico (AP): Concentra las señales inalámbricas de los usuarios y

se conecta, generalmente a través de un cable de cobre, a la infraestructura de red

existente basada en cobre, como Ethernet.

– Adaptadores NIC inalámbricos: Proporcionan capacidad de comunicación inalámbrica a

cada host de la red.

Los estándares incluyen:

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IEEE 802.11a: opera en una banda de frecuencia de 5 GHz y ofrece velocidades

de hasta 54 Mbps. Los dispositivos que operan conforme a este estándar no son

interoperables con los estándares 802.11b y 802.11g.

IEEE 802.11b: opera en una banda de frecuencia de 2.4 GHz y ofrece velocidades

de hasta 11 Mbps.

IEEE 802.11g: opera en una frecuencia de banda de 2.4 GHz y ofrece velocidades

de hasta 54 Mbps.

IEEE 802.11n: el estándar IEEE 802.11n se encuentra actualmente en desarrollo.

El estándar propuesto define la frecuencia de 2.4 Ghz o 5 GHz. La velocidad típica

de transmisión de datos que se espera es de 100 Mbps a 210 Mbps con un

alcance de distancia de hasta 70 metros.

El conector RJ-45 definido por ISO 8877 se utiliza para diferentes especificaciones de la

capa física en las que se incluye Ethernet. Otra especificación, EIA-TIA 568, describe los

códigos de color de los cables para colocar pines a las asignaciones (diagrama de pines)

para el cable directo de Ethernet y para los cables de conexión cruzada.

Terminación correcta del conector

Cada vez que se realiza la terminación de un cableado de cobre, existe la posibilidad de

que se pierda la señal y de que se genere ruido en el circuito de comunicación. Las

especificaciones de cableado de Ethernet en los lugares de trabajo establecen cuáles son

los cables necesarios para conectar una computadora a un dispositivo intermediario de red

activa. Cuando se realizan las terminaciones de manera incorrecta, cada cable representa

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una posible fuente de degradación del funcionamiento de la capa física. Es fundamental

que todas las terminaciones de medios de cobre sean de calidad superior para garantizar

un funcionamiento óptimo con tecnologías de red actuales y futuras.

Conectores comunes de fibra óptica

Punta Recta (ST) (comercializado por AT&T): un conector muy común estilo Bayonet,

ampliamente utilizado con fibra multimodo.

Conector suscriptor (SC): conector que utiliza un mecanismo de doble efecto para

asegurar la inserción positiva. Este tipo de conector se utiliza ampliamente con fibra

monomodo.

Conector Lucent (LC): un conector pequeño que está adquiriendo popularidad en su uso

con fibra monomodo; también admite la fibra multimodo.

La terminación y el empalme del cableado de fibra óptica requiere de equipo y

capacitación especiales. La terminación incorrecta de los medios de fibra óptica producen

una disminución en las distancias de señalización o una falla total en la transmisión.

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CCNA 1 CAPITULO 7

Capa de enlace de datos

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Objetivos

Explicar la función de los protocolos de capa de enlace de datos en la transmisión

de datos.

Describir cómo la capa de enlace de datos prepara los datos para su transmisión a

través de los medios de red.

Describir los diferentes tipos de métodos de control de acceso al medio.

Identificar varias topologías de red lógicas comunes y describir cómo la topología

lógica determina el método de control de acceso al medio para esa red en

particular.

Explicar el propósito de encapsular paquetes en tramas para facilitar el acceso al

medio.

Describir la estructura de la trama de la capa 2 e identificar los campos genéricos.

Explicar la función de los campos clave del encabezado y el tráiler de la trama, los

cuales incluyen el

direccionamiento, la calidad de servicio, el tipo de protocolo y la secuencia de

verificación de trama.



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Capa de enlace de datos: Acceso al medio

La capa de aplicación provee la interfaz al usuario.

La capa de transporte es responsable de dividir y manejar las comunicaciones entre los

procesos que funcionan en los dos sistemas finales.

Los protocolos de capa de red organizan nuestros datos de comunicación para que

puedan viajar a través de internetworks desde el host que los origina hasta el host destino.

La función de la capa de enlace de datos de OSI es preparar los paquetes de la capa

de red para ser transmitidos y controlar el acceso a los medios físicos.

La capa de enlace de datos proporciona un medio para intercambiar datos a través de

medios locales comunes.

La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos:



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Permite a las capas superiores acceder a los medios usando técnicas, como

tramas.

Controla cómo los datos se ubican en los medios y son recibidos desde los medios

usando técnicas como control de acceso a los medios y detección de errores.

Como con cada una de las capas OSI, existen términos específicos para esta capa:

– Trama: el PDU de la capa de enlace de datos.

– Nodo: la notación de la Capa 2 para dispositivos de red conectados a un medio común.

– Medios/medio (físico): los medios físicos para la transferencia de información entre dos

nodos.

– Red (física): dos o más nodos conectados a un medio común.

– La capa de enlace de datos es responsable del intercambio de tramas entre nodos a

través de los medios de una red física.

– Es probable que numerosos Protocolos de capa de enlace de datos se estén usando

para transportar paquetes IP a través de varios tipos de LAN y WAN. Este intercambio de

paquetes entre dos hosts requiere una diversidad de protocolos que debe existir en la capa

de enlace de datos. Cada transición a un router puede requerir un protocolo de capa de

enlace de datos diferente para el transporte a un medio nuevo.

Los protocolos de la Capa 2 especifican la encapsulación de un paquete en una trama y

las técnicas para colocar y sacar el paquete encapsulado de cada medio. La técnica

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utilizada para colocar y sacar la trama de los medios se llama método de control de acceso

al medio.

Los métodos de control de acceso al medio descritos en los protocolos de capa de enlace

de datos definen los procesos por los cuales los dispositivos de red pueden acceder a los

medios de red y transmitir marcos (frames) en diferentes entornos de red.

El adaptador (NIC) administra la trama y el control de acceso a los medios.

A medida que el router procesa tramas, utilizará los servicios de la capa de enlace de

datos para recibir la trama desde un medio, desencapsularlo en la PDU de la Capa 3,

reencapsular la PDU en una trama nueva y colocar la trama en el medio del siguiente

enlace de la red.

La Capa de enlace de datos prepara un paquete para transportar a través de los medios

locales encapsulándolo con un encabezado y un tráiler para crear una trama.

A diferencia de otros PDU que han sido analizados en este curso, la trama de la capa de

enlace de datos incluye:

– Datos: El paquete desde la Capa de red

– Encabezado: contiene información de control como direccionamiento y está ubicado al

comienzo del PDU

– Tráiler: contiene información de control agregada al final del PDU

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La capa de enlace de datos existe como una capa de conexión entre los procesos de

software de las capas por encima de ella y la capa física debajo de ella. Como tal, prepara

los paquetes de capa de red para la transmisión a través de alguna forma de medio, ya

sea cobre, fibra o entornos o medios inalámbricos.

El software asociado con la NIC permite que la NIC realice sus funciones de intermediara

preparando los datos para la transmisión y codificando los datos como señales que deben

enviarse sobre los medios asociados.

Subcapas de enlace de datos

Para sostener una gran variedad de funciones de red, la capa de enlace de datos a

menudo se divide en dos subcapas: una subcapa superior y una subcapa inferior.

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– La subcapa superior define los procesos de software que proveen servicios a los

Protocolos de capa de red.

– La subcapa inferior define los procesos de acceso a los medios realizados por el

hardware.

Control de enlace lógico

– El control de enlace lógico (LLC) coloca información en la trama que identifica qué

protocolo de capa de red está siendo utilizado por la trama. Esta información permite que

varios protocolos de la Capa 3, tales como IP e IPX, utilicen la misma interfaz de red y los

mismos medios.

Control de acceso al medio

– El control de acceso al medio (MAC) proporciona a la capa de enlace de datos el

direccionamiento y la delimitación de datos de acuerdo con los requisitos de señalización

física del medio y al tipo de protocolo de capa de enlace de datos en uso.

A diferencia de los protocolos de la capa superior que están implementados principalmente

en el software como el sistema operativo de host o aplicaciones específicas, los procesos

de la Capa de enlace de datos se producen tanto en el software como en el hardware. Los

protocolos en esta capa se implementan dentro de la electrónica de los adaptadores de

red con los que el dispositivo se conecta a la red física.

Técnicas de control de acceso al medio

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La regulación de la colocación de tramas de datos en los medios es conocida como control

de acceso al medio.

Los protocolos en la capa de enlace de datos definen las reglas de acceso a los diferentes

medios.

Métodos básicos de control de acceso al medio para medios compartidos:

Controlado: Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio

Basado en la contención: Todos los nodos compiten por el uso del medio

Acceso controlado para medios compartidos: los dispositivos de red toman turnos para

acceder al medio. Cuando un dispositivo coloca una trama en los medios, ningún otro

dispositivo puede hacerlo hasta que la trama haya llegado al destino y haya sido

procesada por el destino.

Acceso por contención para medios compartidos: permiten que cualquier dispositivo

intente acceder al medio siempre que haya datos para enviar.

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CSMA/Detección de colisión

En CSMA/Detección de colisión (CSMA/CD), el dispositivo monitorea los medios para

detectar la presencia de una señal de datos. Si no hay una señal de datos, que indica que

el medio está libre, el dispositivo transmite los datos. Si luego se detectan señales que

muestran que otro dispositivo estaba transmitiendo al mismo tiempo, todos los dispositivos

dejan de enviar e intentan después. Las formas tradicionales de Ethernet usan este

método.

CSMA/Prevención de colisiones

En CSMA/Prevención de colisiones (CSMA/CA), el dispositivo examina los medios para

detectar la presencia de una señal de datos. Si el medio está libre, el dispositivo envía una

notificación a través del medio, sobre su intención de utilizarlo. El dispositivo luego envía

los datos. Este método es utilizado por las tecnologías de redes inalámbricas 802.11.

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Full Duplex y Half Duplex

En conexiones punto a punto, la Capa de enlace de datos tiene que considerar si la

comunicación es half-duplex o full-duplex.

Comunicación half-duplex quiere decir que los dispositivos pueden transmitir y

recibir en los medios pero no pueden hacerlo simultáneamente.

En la comunicación full-duplex, los dos dispositivos pueden transmitir y recibir en

los medios al mismo tiempo.

La topología de una red es la configuración o relación de los dispositivos de red y las

interconexiones entre ellos. Las topologías de red pueden verse en el nivel físico y el nivel

lógico.

La topología física es una configuración de nodos y las conexiones físicas entre ellos.

Una topología lógica es la forma en que una red transfiere tramas de un nodo al siguiente.

Las topologías lógica y física generalmente utilizadas en redes son:

– Punto a Punto

– Multi-Acceso

– Anillo

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Una topología punto a punto conecta dos nodos directamente entre sí, como se muestra

en la figura. En redes de datos con topologías punto a punto, el protocolo de control de

acceso al medio puede ser muy simple. Todas las tramas en los medios sólo pueden viajar

a los dos nodos o desde éstos. El nodo en un extremo coloca las tramas en los medios y el

nodo en el otro extremo las saca de los medios del circuito punto a punto.

Los nodos de los extremos que se comunican en una red punto a punto pueden estar

conectados físicamente a través de una cantidad de dispositivos intermedios. Sin

embargo, el uso de dispositivos físicos en la red no afecta la topología lógica.

En algunos casos, la conexión lógica entre nodos forma lo que se llama circuito virtual. Un

circuito virtual es una conexión lógica creada dentro de una red entre dos dispositivos de

red. Los dos nodos en cada extremo del circuito virtual intercambian las tramas entre sí.

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Una topología lógica multiacceso permite a una cantidad de nodos comunicarse utilizando

los mismos medios compartidos. Los datos desde un sólo nodo pueden colocarse en el

medio en cualquier momento. Todos los nodos ven todas las tramas que están en el

medio, pero sólo el nodo al cual la trama está direccionada procesa los contenidos de la

trama.

Hacer que varios nodos compartan el acceso a un medio requiere un método de control de

acceso al medio de enlace de datos que regule la transmisión de datos y, por lo tanto,

reduzca las colisiones entre las diferentes señales.

Los métodos de control de acceso al medio utilizado por las topologías multiacceso son

generalmente CSMA/CD o CSMA/CA. Sin embargo, métodos de paso de token pueden

también utilizarse.

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En una topología lógica de anillo, cada nodo recibe una trama por turno. Si la trama no

está direccionada al nodo, el nodo pasa la trama al nodo siguiente. Esto permite que un

anillo utilice una técnica de control de acceso al medio llamada paso de tokens.

Los nodos en una topología lógica de anillo retiran la trama del anillo, examinan la

dirección y la envían si no está dirigida para ese nodo. En un anillo, todos los nodos

alrededor del anillo entre el nodo de origen y de destino examinan la trama.

Direccionamiento de control de acceso al medio y entramado de datos

Todos los protocolos de capa de enlace de datos encapsulan la PDU de la capa 3 dentro

del campo de datos de la trama. Sin embargo, la estructura de la trama y los campos

contenidos en el encabezado y tráiler varían de acuerdo con el protocolo.

El protocolo de capa de enlace de datos describe las características requeridas para el

transporte de paquetes a través de diferentes medios. Estas características del protocolo

están integradas en la encapsulación de la trama.

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El encabezado de trama contiene la información de control especificada por el protocolo de

capa de enlace de datos para la topología lógica específica y los medios utilizados.

La información de control de trama es única para cada tipo de protocolo. Es utilizada por el

protocolo de la Capa 2 para proporcionar las características demandadas por el entorno de

comunicación.

La capa de enlace de datos proporciona direccionamiento que es utilizado para transportar

la trama a través de los medios locales compartidos. Las direcciones de dispositivo en esta

capa se llaman direcciones físicas. El direccionamiento de la capa de enlace de datos está

contenido en el encabezado de la trama y especifica el nodo de destino de la trama en la

red local. El encabezado de la trama también puede contener la dirección de origen de la

trama.

A diferencia de las direcciones lógicas de la Capa 3, que son jerárquicas, las direcciones

físicas no indican en qué red está ubicado el dispositivo.

Debido a que la trama sólo se utiliza para transportar datos entre nodos a través del

medio local, la dirección de la capa de enlace de datos sólo se utiliza para entregas

locales. Las direcciones en esta capa no tienen significado más allá de la red local.

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Los protocolos de la capa de enlace de datos agregan un tráiler en el extremo de cada

trama. El tráiler se utiliza para determinar si la trama llegó sin errores. Este proceso se

denomina detección de errores.

El campo secuencia de verificación de trama (FCS) se utiliza para determinar si ocurrieron

errores de transmisión y recepción de la trama. La detección de errores se agrega a la

capa de enlace de datos porque es ahí donde se transfieren los datos a través de los

medios.

Para asegurase de que el contenido de la trama recibida en el destino combine con la

trama que salió del nodo origen, un nodo de transmisión crea un resumen lógico del

contenido de la trama. A esto se lo conoce como valor de comprobación de redundancia

cíclica (CRC). Este valor se coloca en el campo secuencia de verificación de la trama

(FCS) para representar el contenido de la trama.

Protocolos de la capa de enlace de datos

Los protocolos que se cubrirán en los cursos CCNA incluyen:

– Ethernet

– Protocolo Punto a Punto (PPP)

– Control de enlace de datos de alto nivel (HDLC)

– Frame Relay

– Modo de transferencia asincrónico (ATM)

Hay dispositivos de red que pueden actuar como nodos que operan en la capa de enlace

de datos al implementar estos protocolos. Estos dispositivos incluyen el adaptador de red o

tarjetas de interfaz de red (NIC) en computadoras, así como las interfaces en routers y

switches de la Capa 2.

La diferencia de ancho de banda normalmente produce el uso de diferentes protocolos

para las LAN y las WAN.

Protocolo Ethernet para LAN

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Ethernet es una familia de tecnologías de interconexión de redes que se define en los

estándares 802.2 y 802.3. Los estándares de Ethernet definen los protocolos de la Capa 2

y las tecnologías de la Capa 1. Ethernet es la tecnología LAN más ampliamente utilizada y

soporta anchos de banda de datos de 10, 100, 1000, o 10 000 Mbps.

Ethernet proporciona servicio sin conexión y sin reconocimiento sobre un medio

compartido utilizando CSMA/CD como métodos de acceso al medio. El medio compartido

requiere que el encabezado del paquete de Ethernet utilice la dirección de la capa de

enlace de datos para identificar los nodos de origen y destino. Como con la mayoría de los

protocolos LAN, esta dirección se llama dirección MAC del nodo. Una dirección MAC de

Ethernet es de 48 bits y generalmente se representa en formato hexadecimal.

Protocolo punto a punto para WAN

El protocolo punto a punto (PPP) es un protocolo utilizado para entregar tramas entre dos

nodos.

PPP fue desarrollado como un protocolo WAN y sigue siendo el protocolo elegido para

implementar muchas WAN serie. PPP se puede utilizar en diversos medios físicos, lo que

incluye cable de par trenzado, líneas de fibra óptica o transmisión satelital.

PPP también permite que dos nodos negocien opciones dentro de la sesión PPP. Esto

incluye la autenticación, compresión y multienlace (el uso de varias conexiones físicas).

Protocolo inalámbrico para LAN

802.11 es una extensión de los estándares IEEE 802. Utiliza el mismo 802.2 LLC y

esquema de direccionamiento de 48 bits como otras LAN 802. Sin embargo, hay muchas

diferencias en la subcapa MAC y en la capa física.

El estándar IEEE 802.11, comúnmente llamada Wi-Fi, es un sistema por contención que

utiliza un proceso de acceso al medio de Acceso múltiple con detección de portadora y

prevención de colisiones (CSMA/CA).

Las redes 802.11 también usan Acuse de recibo de enlace de datos para confirmar que

una trama se recibió con éxito. Si la estación transmisora no detecta la trama de

reconocimiento, ya sea porque la trama de datos original o el reconocimiento no se

recibieron intactos, se retransmite la trama.

CCNA 1 CAPITULO 6

Direccionamiento de la red: IPv4

Objetivos

Explicar la estructura del direccionamiento IP y demostrar la capacidad de convertir

números decimales en números binarios de 8 bits, y viceversa.

Según una dirección IPv4 determinada, clasificarla según el tipo y describir cómo

se utiliza en la red.

Explicar cómo los ISP asignan direcciones a las redes y cómo los administradores

hacen lo mismo dentro de las redes.

Determinar la porción de red de la dirección host y explicar la función que cumple

la máscara de subred en la división de las redes.


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Según la información de direccionamiento IPv4 y los criterios de diseño, calcular

los componentes de direccionamiento adecuados.

Utilizar las utilidades de prueba comunes para verificar y probar la conectividad de

red y el estado operativo del stack de protocolos IP en un host.



Estructura de direccionamiento IP

En la capa de red es necesario identificar los paquetes de la transmisión con las

direcciones de origen y de destino de los dos sistemas finales. Con IPv4, esto significa que

cada paquete posee una dirección de origen de 32 bits y una dirección de destino de 32

bits en el encabezado de Capa 3.

Los patrones binarios que representan direcciones IPv4 son expresados con puntos

decimales separando cada byte del patrón binario, llamado octeto, con un punto. Se le

llama octeto debido a que cada número decimal representa un byte u 8 bits.

En cada dirección IPv4, alguna porción de los bits de orden superior representa la

dirección de red. En la Capa 3, se define una red como un grupo de hosts con patrones de

bits idénticos en la porción de dirección de red de sus direcciones.

El número de bits usado en la porción del host determina el número de hosts que podemos

tener dentro de la red.



Sistema de numeración binaria

En el sistema de numeración binaria la raíz es 2. Por lo tanto, cada posición representa

potencias incrementadas de 2. En números binarios de 8 bits, las posiciones representan

estas cantidades:

27 26 25 24 23 22 21 20

128 64 32 16 8 4 2 1

El sistema de numeración de base 2 tiene solamente dos dígitos: 0 y 1.

Cuando se interpreta un byte como un número decimal, se obtiene la cantidad que esa

posición representa si el dígito es 1 y no se obtiene la cantidad si el dígito es 0, como se

muestra en la figura.

– 1 1 1 1 1 1 1 1

– 128 64 32 16 8 4 2 1

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Un 1 en cada posición significa que el valor para esa posición se suma al total. Ésta es la

suma cuando hay un 1 en cada posición de un octeto. El total es 255.

– 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255

Un 0 en cada posición indica que el valor para esa posición no se suma al total. Un 0 en

cada posición produce un total de 0.

– 0 0 0 0 0 0 0 0

– 128 64 32 16 8 4 2 1

– 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0

Convierta los números decimales en números binarios de 8 bits

Practique convertir los números decimales en números binarios de 8 bits

Clasificación y definición de direcciones IPv4

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Dirección de red: la dirección en la que se hace referencia a la red.

Dirección de broadcast: una dirección especial utilizada para enviar datos a todos los

hosts de la red.

Direcciones host: las direcciones asignadas a los dispositivos finales de la red.

Todos los hosts de la red 10.0.0.0 tendrán los mismos bits de red.

Al expresar una dirección de red IPv4, se agrega una longitud de prefijo a la dirección de

red. La longitud de prefijo es la cantidad de bits en la dirección que conforma la porción de

red.

– Por ejemplo: en 172.16.4.0 /24, /24 es la longitud de prefijo e indica que los primeros 24

bits son la dirección de red. Esto deja a los 8 bits restantes, el último octeto, como la

porción de host.

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En las divisiones de red de ejemplo, se debe considerar el octeto de la dirección donde el

prefijo divide la porción de red de la porción de host.

146.95.163.199 146.95.163. 11000111 (3 bits para host)

255.255.255.248 255.255.255. 11111000 (24+5=29 bits)

En una red IPv4, los hosts pueden comunicarse de tres maneras diferentes:

Unicast: el proceso por el cual se envía un paquete de un host a un host individual.

Broadcast: el proceso por el cual se envía un paquete de un host a todos los hosts

de la red.

Multicast: el proceso por el cual se envía un paquete de un host a un grupo

seleccionado de hosts.

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Tráfico unicast

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– La comunicación unicast se usa para una comunicación normal de host a host, tanto en

una red de cliente/servidor como en una red punto a punto.

– En la comunicación unicast, las direcciones host asignadas a dos dispositivos finales se

usan como direcciones IPv4 de origen y de destino.

Transmisión de broadcast

– Dado que el tráfico de broadcast se usa para enviar paquetes a todos los hosts de la red,

un paquete usa una dirección de broadcast especial.

– La transmisión de broadcast se usa para ubicar servicios/dispositivos especiales para los

cuales no se conoce la dirección o cuando un host debe brindar información a todos los

hosts de la red.

Transmisión de multicast

– La transmisión de multicast está diseñada para conservar el ancho de banda de la red

IPv4. Ésta reduce el tráfico al permitir que un host envíe un único paquete a un conjunto

seleccionado de hosts.

– IPv4 ha apartado un bloque especial de direcciones desde 224.0.0.0 a 239.255.255.255

para direccionamiento de grupos multicast.

Direcciones IPv4 reservadas

El rango de direcciones IPv4 es de 0.0.0.0 a 255.255.255.255. Pero no todas

estas direcciones pueden usarse como direcciones host para la comunicación

unicast.

Direcciones experimentales: 240.0.0.0 a 255.255.255.254.

Direcciones multicast: 224.0.0.0 a 239.255.255.255

Direcciones de enlace local: 169.254.1.0 – 169.254.254.255

Direcciones IP privadas: Usadas en redes locales, no se enrutan en Internet.

Direcciones privadas

– Los bloques de direcciones privadas son:

– 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)

– 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)

– 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)

Los bloques de direcciones de espacio privadas, se separa para utilizar en redes privadas.

No necesariamente el uso de estas direcciones debe ser exclusivo entre redes externas.

Por lo general, los hosts que no requieren acceso a Internet pueden utilizar las direcciones

privadas sin restricciones.

Los paquetes que utilizan estas direcciones como la dirección de origen o de destino no

deberían aparecer en la Internet pública. El router o el dispositivo de firewall del perímetro

de estas redes privadas deben bloquear o convertir estas direcciones.

Traducción de direcciones de red (NAT)

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– Con servicios para traducir las direcciones privadas a direcciones públicas, los hosts en

una red direccionada en forma privada pueden tener acceso a recursos a través de

Internet. Estos servicios, llamados Traducción de dirección de red (NAT), pueden ser

implementados en un dispositivo en un extremo de la red privada.

– NAT permite a los hosts de la red "pedir prestada" una dirección pública para

comunicarse con redes externas.

Direcciones públicas

– La amplia mayoría de las direcciones en el rango de host unicast IPv4 son direcciones

públicas. Estas direcciones están diseñadas para ser utilizadas en los hosts de acceso

público desde Internet.

Direcciones IP especiales, direcciones que no pueden ser asignadas a los hosts

Direcciones de red y de broadcast: no es posible asignar la primera ni la última dirección

a hosts dentro de cada red.

Ruta predeterminada: se representa la ruta predeterminada IPv4 como 0.0.0.0. La ruta

predeterminada se usa como ruta "comodín" cuando no se dispone de una ruta más

específica. 0.0.0.0 - 0.255.255.255 (0.0.0.0 /8).

Loopback: Dirección 127.0.0.1, es una dirección especial que los hosts utilizan para dirigir

el tráfico hacia ellos mismos.

Direcciones de enlace local:

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– Las direcciones IPv4 del bloque de direcciones de 169.254.0.0 a 169.254.255.255

(169.254.0.0 /16) son designadas como direcciones de enlace local. El sistema operativo

puede asignar automáticamente estas direcciones al host local en entornos donde no se

dispone de una configuración IP.

Direcciones TEST-NET

– Se establece el bloque de direcciones de 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24) para

fines de enseñanza y aprendizaje. Estas direcciones pueden usarse en ejemplos de

documentación y redes. A diferencia de las direcciones experimentales, los dispositivos de

red aceptarán estas direcciones en su configuración.

Clases de direcciones

Clase A:128 redes clase A posibles, de 0.0.0.0 /8 a 127.0.0.0 /8, con más de 16 millones

de direcciones host.

Clase B: aproximadamente 16.000 redes clase B, de 128.0.0.0 /16 hasta 191.255.0.0 /16,

con un poco más de 65.000 host cada una.

Clase C: alrededor de 2 millones de redes clase C, de 192.0.0.0 /16 a 223.255.255.0 /16,

com 254 host cada una.

Direccionamiento con clase (Classful)

No todos los requisitos de las organizaciones se ajustaban a una de estas tres clases. La

asignación con clase de espacio de direcciones a menudo desperdiciaba muchas

direcciones, lo cual agotaba la disponibilidad de direcciones IPv4.

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A pesar de que este sistema con clase no fue abandonado hasta finales de la década del

90, es posible ver restos de estas redes en la actualidad. el sistema operativo adopta el

prefijo utilizado por esa clase y realiza la asignación de la máscara de subred adecuada.

Otro ejemplo es la adopción de la máscara por parte de algunos protocolos de

enrutamiento. Cuando algunos protocolos de enrutamiento reciben una ruta publicada, se

puede adoptar la longitud del prefijo de acuerdo con la clase de dirección.

Direccionamiento sin clase (Classless)

El sistema que utilizamos actualmente se denomina direccionamiento sin clase. Con el

sistema classless, se asignan los bloques de direcciones adecuados para la cantidad de

hosts a las compañías u organizaciones sin tener en cuenta la clase de unicast.

Asignación de direcciones

Planificación de direcionamiento de la red

Los administradores de red no deben seleccionar de forma aleatoria las direcciones

utilizadas en sus redes.

La asignación de estas direcciones dentro de las redes debería ser planificada y

documentada a fin de:

– Evitar duplicación de direcciones.

– Proveer y controlar el acceso.

– Monitorear seguridad y rendimiento.

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Una parte importante de la planificación de un esquema de direccionamiento IPv4 es

decidir cuándo utilizar direcciones privadas y dónde se deben aplicar.

Si hay más dispositivos que direcciones públicas disponibles, sólo esos dispositivos que

accederán directamente a Internet, como los servidores Web, requieren una dirección

pública. Un servicio NAT permitiría a esos dispositivos con direcciones privadas compartir

de manera eficiente las direcciones públicas restantes.

Direccionamiento estático y dinámico

Asignación estática de direcciones

Con una asignación estática, el administrador de red debe configurar manualmente la

información de red para un host, como se muestra en la figura. Como mínimo, esto implica

ingresar la dirección IP del host, la máscara de subred y el gateway por defecto. Resultan

útiles para impresoras, servidores y otros dispositivos de red que deben ser accesibles a

los clientes de la red.

Asignación dinámica de direcciones

Los dispositivos de usuarios finales a menudo poseen direcciones dinámicamente

asignadas, utilizando el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP).

DHCP permite la asignación automática de información de direccionamiento como

dirección IP, máscara de subred, gateway por defecto y otra información de configuración.

La configuración del sevidor DHCP requiere que un bloque de direcciones, sea definido

para ser asignado a los clientes DHCP en una red. Las direcciones asignadas a este pool

deben ser planificadas de manera que se excluyan las direcciones utilizadas para otros

tipos de dispositivos.

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Direcciones para servidores y periféricos

– Cualquier recurso de red como un servidor o una impresora debe tener una dirección

IPv4 estática, son necesarias direcciones predecibles.

Direcciones para hosts accesibles desde Internet

– Estos dispositivos son normalmente algún tipo de servidor. Al igual que todos los

dispositivos en una red que proporciona recursos de red, las direcciones IP para estos

dispositivos deben ser estáticas.

Direcciones para dispositivos intermediarios

– Los dispositivos intermediarios también son un punto de concentración para el tráfico de

red. Casi todo el tráfico dentro redes o entre ellas pasa por alguna forma de dispositivo

intermediario. Por lo tanto, estos dispositivos de red ofrecen una ubicación oportuna para

la administración, el monitoreo y la seguridad de red. Debido a que es necesario saber

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cómo comunicarse con dispositivos intermedios, éstos deben tener direcciones

predecibles.

Routers y firewalls

– A diferencia de otros dispositivos intermediarios mencionados, se asigna a los

dispositivos de router y firewall un dirección IPv4 para cada interfaz. Cada interfaz se

encuentra en una red diferente y funciona como gateway para los hosts de esa red.

Normalmente, la interfaz del router utiliza la dirección más baja o más alta de la red. Las

interfaces de router y firewall son el punto de concentración del tráfico que entra y sale de

la red.

Quién asigna las direcciones.

– Una compañía u organización que desea acceder a la red mediante hosts desde Internet

debe tener un bloque de direcciones públicas asignado. El uso de estas direcciones

públicas es regulado.

– Autoridad de números asignados a Internet (IANA) (http://www.iana.net) Las direcciones

IP multicast y las direcciones IPv6 se obtienen directamente de la IANA. Hasta mediados

de los años noventa, todo el espacio de direcciones IPv4 era directamente administrado

por la IANA. En ese entonces, se asignó el resto del espacio de direcciones IPv4 a otros

diversos registros para que realicen la administración de áreas regionales o con propósitos

particulares. Estas compañías de registro se llaman Registros regionales de Internet (RIR),

como se muestra en la figura.

Proveedor de Servicios de Internet (ISP)

– La mayoría de las compañías u organizaciones obtiene sus bloques de direcciones IPv4

de un ISP. Un ISP generalmente suministrará una pequeña cantidad de direcciones IPv4

utilizables (6 ó 14) a sus clientes como parte de los servicios.

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– Para tener acceso a los servicios de Internet, tenemos que conectar nuestra red de datos

a Internet usando un Proveedor de Servicios de Internet (ISP).

– Los ISP son designados por una jerarquía basada en su nivel de conectividad al

backbone de Internet. Cada nivel inferior obtiene conectividad al backbone por medio de la

conexión a un ISP de nivel superior.

IPv6

Crear mayores capacidades de direccionamiento fue la motivación inicial para el desarrollo

de este nuevo protocolo. También se consideraron otros temas durante el desarrollo de

IPv6, como:

– Manejo mejorado de paquetes

– Escalabilidad y longevidad mejoradas

– Mecanismos QoS (Calidad del Servicio)

– Seguridad integrada

Para proveer estas características, IPv6 ofrece:

– Direccionamiento jerárquico de 128 bits: para expandir las capacidades de

direccionamiento

– Simplificación del formato de encabezado: para mejorar el manejo de paquetes

– Soporte mejorado para extensiones y opciones: para escabilidad/longevidad mejoradas y

manejo mejorado de paquetes

– Capacidad de rotulado de flujo: como mecanismos QoS

– Capacidades de autenticación y privacidad: para integrar la seguridad

IPv6 no es meramente un nuevo protocolo de Capa 3: es un nuevo conjunto de

aplicaciones de protocolo Se han desarrollado nuevos protocolos en varias capas del stack

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para admitir este nuevo protocolo. Hay un nuevo protocolo de mensajería (ICMPv6) y

nuevos protocolos de enrutamiento.

Determinación de la porción de red de la dirección host y la función que cumple la

máscara de subred

Para definir las porciones de red y de host de una dirección, los dispositivos usan un

patrón separado de 32 bits llamado máscara de subred.

Para definir las porciones de red y de host de una dirección, los dispositivos usan un

patrón separado de 32 bits llamado máscara de subred,

Dentro de los dispositivos de redes de datos, se aplica la lógica digital para interpretar las

direcciones. Cuando se crea o envía un paquete IPv4, la dirección de red de destino debe

obtenerse de la dirección de destino. Esto se hace por medio de una lógica llamada AND.

Se aplica la lógica AND a la dirección host IPv4 y a su máscara de subred para determinar

la dirección de red a la cual se asocia el host. Cuando se aplica esta lógica AND a la

dirección y a la máscara de subred, el resultado que se produce es la dirección de red.

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AND es una de las tres operaciones binarias básicas utilizadas en la lógica digital. Las

otras dos son OR y NOT. AND se usa para determinar la dirección de red. La lógica AND

es la comparación de dos bits que produce los siguientes resultados:

1 AND 1 = 1

1 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

0 AND 0 = 0

Los routers usan AND para determinar una ruta aceptable para un paquete entrante. El

router verifica la dirección de destino e intenta asociarla con un salto siguiente. Cuando

llega un paquete a un router, éste realiza el procedimiento de aplicación de AND en la

dirección IP de destino en el paquete entrante y con la máscara de subred de las rutas

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posibles. De esta forma, se obtiene una dirección de red que se compara con la ruta de la

tabla de enrutamiento de la cual se usó la máscara de subred.

Un host obtiene su dirección de red al aplicar la lógica AND a la dirección con la máscara

de subred. La lógica AND también es llevada a cabo por un host de origen entre la

dirección de destino del paquete y la máscara de subred de este host. Esto produce la

dirección de red de destino. Si esta dirección de red coincide con la dirección de red del

host local, el paquete es directamente enviado al host de destino. Si las dos direcciones de

red no coinciden, el paquete es enviado al gateway.

En la verificación/resolución de problemas de una red, a menudo es necesario determinar

en qué red IPv4 se encuentra un host o si dos hosts se encuentran en la misma red IP. Es

necesario tomar esta determinación desde el punto de vista de los dispositivos de red.

Debido a una configuración incorrecta, un host puede encontrarse en una red que no era la

planificada. Esto puede hacer que el funcionamiento parezca irregular, a menos que se

realice el diagnóstico mediante el análisis de los procesos de aplicación de AND utilizados

por el host.

Cálculo de direcciones

La división en subredes permite crear múltiples redes lógicas de un solo bloque de

direcciones. Como usamos un router para conectar estas redes, cada interfaz en un router

debe tener un ID único de red. Cada nodo en ese enlace está en la misma red.

Creamos las subredes utilizando uno o más de los bits del host como bits de la red. Esto

se hace ampliando la máscara para tomar prestado algunos de los bits de la porción de

host de la dirección, a fin de crear bits de red adicionales. Cuanto más bits de host se

usen, mayor será la cantidad de subredes que puedan definirse. Para cada bit que se tomó

prestado, se duplica la cantidad de subredes disponibles.

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Fórmula para calcular subredes

Use esta fórmula para calcular la cantidad de subredes:

2^n donde n = la cantidad de bits que se tomaron prestados

Ejemplo, el cálculo es así:

2^1 = 2 subredes

La cantidad de hosts

Para calcular la cantidad de hosts por red, se usa la fórmula 2^n - 2 donde n = la cantidad

de bits para hosts.

La aplicación de esta fórmula, (2^7 - 2 = 126) muestra que cada una de estas subredes

puede tener 126 hosts.

En cada subred, examine el último octeto binario. Los valores de estos octetos para las

dos redes son:

Subred 1: 00000000 = 0

Subred 2: 10000000 = 128

O sea, al solicitar un bit obtengo 2 subredes.

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Cada red dentro de la internetwork de una empresa u organización está diseñada para

incluir una cantidad limitada de hosts.

Algunas redes, como enlaces WAN punto a punto, sólo requieren un máximo de dos hosts.

Otras redes, como una LAN de usuario en un edificio o departamento grande, pueden

necesitar la inclusión de cientos de hosts.

La subdivisión en subredes, o el uso de una Máscara de subred de longitud variable

(VLSM), fue diseñada para maximizar la eficiencia del direccionamiento. Al identificar la

cantidad total de hosts que utiliza la división tradicional en subredes, se asigna la misma

cantidad de direcciones para cada subred. Si todas las subredes tuvieran los mismos

requisitos en cuanto a la cantidad de hosts, estos bloques de direcciones de tamaño fijo

serían eficientes. Sin embargo, esto no es lo que suele suceder.

Tomamos la subred 6

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Según una dirección de subred y una máscara de subred determinadas, calcule la

dirección de red, las direcciones host y la dirección de broadcast

Según un repositorio de direcciones y máscaras determinado, asigne un parámetro de host

con dirección, máscara y gateway

Según un diagrama de una red de capas múltiples, rango de direcciones, cantidad de

hosts en cada red y rangos para cada red, cree un esquema de red para asignar rangos de

direccionamiento a cada red

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Prueba de la capa de red

Ping es una utilidad para probar la conectividad IP entre hosts. Ping envía solicitudes de

respuestas desde una dirección host específica. Ping usa un protocolo de capa 3 que

forma parte del conjunto de aplicaciones TCP/IP llamado Control Message Protocol

(Protocolo de mensajes de control de Internet, ICMP). Ping usa un datagrama de solicitud

de eco ICMP.

Si el host en la dirección especificada recibe la solicitud de eco, éste responde con un

datagrama de respuesta de eco ICMP. En cada paquete enviado, el ping mide el tiempo

requerido para la respuesta.

A medida que se recibe cada respuesta, el ping muestra el tiempo entre el envío del ping y

la recepción de la respuesta. Ésta es una medida del rendimiento de la red. Ping posee un

valor de límite de tiempo de espera para la respuesta. Si no se recibe una respuesta

dentro de ese intervalo de tiempo, el ping abandona la comunicación y proporciona un

mensaje que indica que no se recibió una respuesta.

Ping del loopback local

Existen casos especiales de prueba y verificación para los cuales se puede usar el ping.

Un caso es la prueba de la configuración interna del IP en el host local. Para hacer esta

prueba, se realiza el ping de la dirección reservada especial del loopback local (127.0.0.1).

Sencillamente, prueba la IP en la capa de red del protocolo IP. Si se obtiene un mensaje

de error, esto indica que el TCP/IP no funciona en el host.

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También es posible utilizar el ping para probar la capacidad de comunicación del host en la

red local. Generalmente, esto se hace haciendo ping a la dirección IP del gateway del host,

como se muestra en la figura. Un ping en el gateway indica que la interfaz del host y del

router que funcionan como gateway funcionan en la red local.

También se puede utilizar el ping para probar la capacidad de comunicación del host IP

local en una internetwork. El host local puede hacer ping a un host que funciona en una

red remota, como se muestra en la figura.

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El ping se usa para indicar la conectividad entre dos hosts. Traceroute (tracert) es una

utilidad que permite observar la ruta entre estos hosts. El rastreo genera una lista de saltos

alcanzados con éxito a lo largo de la ruta.

Esta lista puede suministrar información importante para la verificación y el diagnóstico de

fallas. Si los datos llegan a destino, entonces el rastreador menciona la interfaz en cada

router que aparece en el camino.

Si los datos fallan en un salto durante el camino, se tiene la dirección del último router que

respondió al rastreo. Esto indica el lugar donde se encuentra el problema o las

restricciones de seguridad.

Tiempo de ida y vuelta (RTT)

El uso de traceroute proporciona el tiempo de ida y vuelta (RTT) para cada salto a lo largo

del camino e indica si se produce una falla en la respuesta del salto. El tiempo de ida y

vuelta (RTT) es el tiempo que le lleva a un paquete llegar al host remoto y a la respuesta

regresar del host. Se usa un asterisco (*) para indicar la pérdida de un paquete.

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Esta información puede ser utilizada para ubicar un router problemático en el camino. Si

tenemos altos tiempos de respuesta o pérdidas de datos de un salto particular, ésta es una

indicación de que los recursos del router o sus conexiones pueden estar estresados.

Tiempo de vida (TTL)

Traceroute hace uso de una función del campo Tiempo de vida (TTL) en el encabezado de

Capa 3 y Mensaje excedido en tiempo ICMP. El campo TTL se usa para limitar la cantidad

de saltos que un paquete puede cruzar. Cuando un paquete ingresa a un router, el campo

TTL disminuye en 1. Cuando el TTL llega a cero, el router no envía el paquete y éste es

descartado.

Además de descartar el paquete, el router normalmente envía un mensaje de tiempo

superado de ICMP dirigido al host de origen. Este mensaje de ICMP estará conformado

por la dirección IP del router que respondió.

ICMP, protocolo que admite pruebas y mensajería.

A pesar de que IPv4 no es un protocolo confiable, ofrece el envío de mensajes en caso

de determinados errores. Estos mensajes se envían mediante servicios del Control

Messaging Protocol (Protocolo de mensajes de control de Internet, ICMPv4). El objetivo de

estos mensajes es proporcionar respuestas acerca de temas relacionados con el

procesamiento de paquetes IP bajo determinadas condiciones, no es hacer que el IP sea

confiable. Los mensajes de ICMP no son obligatorios y a menudo no se permiten por

razones de seguridad.

ICMP es el protocolo de mensajería para el conjunto de aplicaciones TCP/IP. ICMP

proporciona mensajes de control y error y se usa mediante las utilidades ping y traceroute.

A pesar de que ICMP usa el soporte básico de IP como si fuera un protocolo ICMP de

mayor nivel, en realidad es una capa 3 separada del conjunto de aplicaciones TCP/IP.

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Los mensajes ICMP que se pueden enviar incluyen:

– Confirmación de host

– Destino o servicio inalcanzable

– Tiempo excedido

– Redirección de ruta

– Disminución de velocidad en origen

CCNA 1 CAPITULO 5

Capa de red de OSI


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Objetivos

Identificar la función de la capa de red, la cual describe la comunicación desde un

dispositivo final hacia otro.

Examinar el protocolo de capa de red más común, el protocolo de Internet (IP) y

también sus funciones para proporcionar un servicio sin conexión de gran calidad.

Comprender los principios utilizados para realizar la división de los dispositivos o

su agrupamiento en redes.

Comprender el direccionamiento jerárquico de dispositivos y cómo esto permite la

comunicación entre redes.

Comprender los aspectos fundamentales de las rutas, las direcciones del siguiente

salto y el reenvío de paquetes a una red de destino.



Protocolos de capa de red y protocolo de Internet (IP)

La Capa de red o Capa 3 de OSI provee servicios para intercambiar secciones de datos

individuales a través de la red entre dispositivos finales identificados. Para realizar este

transporte de extremo a extremo la Capa 3 utiliza cuatro procesos básicos:

direccionamiento,

encapsulamiento,

enrutamiento , y

desencapsulamiento.



Direccionamiento

– Primero, la Capa de red debe proveer un mecanismo para direccionar estos dispositivos

finales. Si las secciones individuales de datos deben dirigirse a un dispositivo final, este

dispositivo debe tener una dirección única. cuando se agrega esta dirección a un

dispositivo, al dispositivo se lo denomina host.

Encapsulación

– Segundo, la capa de Red debe proveer encapsulación.

– La Capa 3 recibe la PDU de la Capa 4 y agrega un encabezado o etiqueta de Capa 3

para crear la PDU de la Capa 3. Cuando nos referimos a la capa de Red, denominamos

paquete a esta PDU. Cuando se crea un paquete, el encabezado debe contener, entre otra

información, la dirección del host hacia el cual se lo está enviando. A esta dirección se la

conoce como dirección de destino. El encabezado de la Capa 3 también contiene la

dirección del host de origen. A esta dirección se la llama dirección de origen.

Enrutamiento

– Luego, la capa de red debe proveer los servicios para dirigir estos paquetes a su host

destino. Los host de origen y destino no siempre están conectados a la misma red. En

realidad, el paquete podría recorrer muchas redes diferentes.

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– Los dispositivos intermedios que conectan las redes son los routers. La función del router

es seleccionar las rutas y dirigir paquetes hacia su destino. A este proceso se lo conoce

como enrutamiento.

– Durante el enrutamiento a través de una internetwork, el paquete puede recorrer muchos

dispositivos intermedios. A cada ruta que toma un paquete para llegar al próximo

dispositivo se la llama salto. A medida que el paquete es enviado, su contenido (la PDU de

la Capa de transporte) permanece intacto hasta que llega al host destino.

Desencapsulamiento

– Finalmente, el paquete llega al host destino y es procesado en la Capa 3. El host

examina la dirección de destino para verificar que el paquete fue direccionado a ese

dispositivo. Si la dirección es correcta, el paquete es desencapsulado por la capa de Red y

la PDU de la Capa 4 contenida en el paquete pasa hasta el servicio adecuado en la capa

de Transporte.

– Los protocolos especifican la estructura y el procesamiento del paquete utilizados para

llevar los datos desde un host hasta otro host. Operar ignorando los datos de aplicación

llevados en cada paquete permite a la capa de Red llevar paquetes para múltiples tipos de

comunicaciones entre hosts múltiples.

Características básicas y la función del protocolo IPv4

– IP fue diseñado como un protocolo con bajo costo. Provee sólo las funciones necesarias

para enviar un paquete desde un origen a un destino a través de un sistema

interconectado de redes. Características básicas de IPv4:

– Sin conexión: No establece conexión antes de enviar los paquetes de datos.

– Máximo esfuerzo: No se usan encabezados para garantizar la entrega de paquetes.

– Medios independientes: Operan independientemente del medio que lleva los datos.

Sin Conexión

Los paquetes IP se envían sin notificar al host final que están llegando.

Como IP trabaja sin conexión, no requiere un intercambio inicial de información de control

para establecer una conexión de extremo a extremo antes de que los paquetes sean

enviados, ni requiere campos adicionales en el encabezado de la PDU para mantener esta

conexión.

Servicio de maximo esfuerzo (no confiable)

– El protocolo IP no sobrecarga el servicio IP suministrando confiabilidad.

– La función de la Capa 3 es transportar los paquetes entre los hosts tratando de colocar la

menor carga posible en la red. La Capa 3 no se ocupa de ni advierte el tipo de

comunicación contenida dentro de un paquete.

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– No confiable significa que IP no tiene la capacidad de administrar ni recuperar paquetes

no entregados o corruptos.

Independiente de los medios.

– Cualquier paquete IP individual puede ser comunicado eléctricamente por cable, como

señales ópticas por fibra, o sin cables como las señales de radio.

– Es responsabilidad de la capa de Enlace de datos de OSI tomar un paquete IP y

prepararlo para transmitirlo por el medio de comunicación.

– Una característica principal de los medios que la capa de Red considera: el tamaño

máximo de la PDU que cada medio puede transportar. A esta característica se la

denomina Unidad máxima de transmisión (MTU).

IPv4 encapsula o empaqueta el datagrama o segmento de la capa de Transporte para que

la red pueda entregarlo a su host de destino

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La encapsulación de IPv4 permanece en su lugar desde el momento en que el paquete

deja la capa de Red del host de origen hasta que llega a la capa de Red del host de

destino.

El proceso de encapsular datos por capas permite que los servicios en las diferentes

capas se desarrollen y escalen sin afectar otras capas.

Campos del encabezado IPV4

Dirección IP destino

El campo de Dirección IP destino contiene un valor binario de 32 bits que representa la

dirección de host de capa de red de destino del paquete.

Dirección IP origen

El campo de Dirección IP origen contiene un valor binario de 32 bits que representa la

dirección de host de capa de red de origen del paquete.

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Tiempo de vida

– El tiempo de vida (TTL) es un valor binario de 8 bits que indica el tiempo remanente de

"vida" del paquete. El valor TTL disminuye al menos en uno cada vez que el paquete es

procesado por un router (es decir, en cada salto). Cuando el valor se vuelve cero, el router

descarta o elimina el paquete y es eliminado del flujo de datos de la red.

Protocolo

– El campo de protocolo permite a la Capa de red pasar los datos al protocolo apropiado

de la capa superior. Los valores de ejemplo son:

• 01 ICMP.

• 06 TCP.

• 17 UDP.

Tipo de servicio

– El campo de tipo de servicio contiene un valor binario de 8 bits que se usa para

determinar la prioridad de cada paquete. Este valor permite aplicar un mecanismo de

Calidad del Servicio (QoS) a paquetes de alta prioridad.

Desplazamiento de fragmentos

– Un router puede tener que fragmentar un paquete cuando lo envía desde un medio a

otro medio que tiene una MTU más pequeña. Cuando se produce una fragmentación, el

paquete IPv4 utiliza el campo Desplazamiento de fragmento y el señalizador MF en el

encabezado IP para reconstruir el paquete cuando llega al host destino. El campo de

desplazamiento del fragmento identifica el orden en el cual ubicar el fragmento del paquete

en la reconstrucción.

Señalizador de Más fragmentos

– Usado con el Desplazamiento de fragmentos para la fragmentación y reconstrucción de

paquetes. Cuando está configurado el señalizador Más fragmentos, significa que no es el

último fragmento de un paquete.

Señalizador de No Fragmentar

– indica que no se permite la fragmentación del paquete.

– Si se establece el bit del señalizador No Fragmentar, entonces la fragmentación de este

paquete NO está permitida.

– Si un router necesita fragmentar un paquete para permitir el paso hacia abajo hasta la

capa de Enlace de datos pero pero el bit DF se establece en 1, entonces el router

descartará este paquete.

Agrupamiento de dispositivos en redes y direccionamiento jerárquico

En lugar de tener todos los hosts conectados en cualquier parte a una vasta red global, es

más práctico y manejable agrupar los hosts en redes específicas.

A medida que nuestras redes crecen, pueden volverse demasiado grandes para

manejarlas como una única red. En ese punto, necesitamos dividir nuestra red.

Factores comunes para agrupar hosts:

– ubicación geográfica,

– propósito, y

– propiedad.

Agrupación de hosts de manera geográfica

– Podemos agrupar hosts de redes geográficamente. El agrupamiento de hosts en la

misma ubicación, como cada construcción en un campo o cada piso de un edificio de

niveles múltiples, en redes separadas puede mejorar la administración y operación de la

red.

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Agrupación de hosts para propósitos específicos

– Los usuarios que tienen tareas similares usan generalmente software común,

herramientas comunes y tienen patrones de tráfico común. A menudo podemos reducir el

tráfico requerido por el uso de software y herramientas específicos, ubicando estos

recursos de soporte en la red con los usuarios.

Agrupación de hosts para propiedad

– Utilizar una base organizacional (compañía, departamento) para crear redes ayuda a

controlar el acceso a los dispositivos y datos como también a la administración de las

redes.

A medida que las redes crecen, presentan problemas que pueden reducirse al menos

parcialmente dividiendo la red en redes interconectadas más pequeñas. Grandes

cantidades de hosts generan grandes cantidades de broadcasts que consumen el ancho

de banda de la red.

Los problemas comunes con las redes grandes son:

– Degradación de rendimiento

– Temas de seguridad

– Administración de direcciones

La división de redes basada en la propiedad significa que el acceso a y desde los recursos

externos de cada red pueden estar prohibidos, permitidos o monitoreados.

Dividir una red basada en el acceso a usuarios es un medio para asegurar las

comunicaciones y los datos del acceso no autorizado, ya sea por usuarios dentro de la

organización o fuera de ella.

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La seguridad entre redes es implementada en un dispositivo intermediario (router o

firewall) en el perímetro de la red. La función del firewall realizada por este dispositivo

permite que datos conocidos y confiables accedan a la red.

Dividir grandes redes para que estén agrupados los hosts que necesitan comunicarse,

reduce la carga innecesaria de todos los hosts para conocer todas las direcciones.

Para todos los otros destinos, los hosts sólo necesitan conocer la dirección de un

dispositivo intermediario al que envían paquetes para todas las otras direcciones de

destino. Este dispositivo intermediario se denomina gateway. El gateway es un router en

una red que sirve como una salida desde esa red.

Direccionamiento jerárquico

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– Una dirección jerárquica identifica cada host de manera exclusiva. También tiene niveles

que ayudan a enviar paquetes a través de internetworks, lo que permite que una red sea

dividida en base a esos niveles.

– Usar el esquema de direccionamiento jerárquico significa que pueden conservarse los

niveles más altos de la dirección (similar al país en una dirección postal), con el nivel

medio denotando las direcciones de la red (estado o ciudad) y el nivel más bajo, los hosts

individuales.

División de redes

– Si se tiene que dividir una red grande, se pueden crear capas de direccionamiento

adicionales. Usar direccionamiento jerárquico significa que se conservan los niveles más

altos de la dirección; con un nivel de subred y luego el nivel de host.

– La dirección lógica IPv4 de 32 bits es jerárquica y está constituida por dos partes. La

primera parte identifica la red y la segunda parte identifica al host en esa red. Se requiere

de las dos partes para completar una dirección IP.

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Por comodidad, las direcciones IPv4 se dividen en cuatro grupos de ocho bits (octetos).

Cada paso se convierte a su valor decimal y la dirección completa escrita como los cuatro

valores decimales separados por punto (período).

– Por ejemplo: 192.168.18.57

Los routers sólo necesitan conocer cómo llegar a cada red en lugar de conocer la

ubicación de cada host individual.

Con el direccionamiento jerárquico de IPv4, la porción de la red de la dirección para todos

los hosts en una red es la misma. Para dividir una red, la porción de la red de la dirección

es extendida para usar bits desde la porción del host de la dirección. Estos bits de host

pedidos prestados luego se usan como bits de red para representar las diferentes

subredes dentro de un rango de red original. Cuanto más subredes se crean, menos hosts

pueden utilizarse para cada subred.

Al número de bits de una dirección utilizada como porción de red se lo denomina longitud

del prefijo. Por ejemplo, si una red usa 24 bits para expresar la porción de red de una

dirección, se dice que el prefijo es /24.

Aspectos fundamentales de las rutas, las direcciones del siguiente salto y el reenvío

de paquetes

Dentro de una red o subred, los hosts se comunican entre sí sin necesidad de un

dispositivo intermediario de capa de red. Cuando un host necesita comunicarse con otra

red, un dispositivo intermediario o router actúa como un gateway hacia la otra red.

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La dirección de gateway es la dirección de una interfaz de router que está conectada a la

misma red que el host.

Para comunicarse con un dispositivo en otra red, un host usa la dirección de este gateway,

o gateway por defecto, para enviar un paquete fuera de la red local.

Si el host de destino está en la misma red que el host de origen, el paquete se envía entre

dos hosts en el medio local sin la necesidad de un router.

Si la comunicación se produce entre dos hosts de diferentes redes, la red local envía el

paquete desde el origen hasta su router del gateway. El router examina la porción de la red

de la dirección de destino del paquete y envía el paquete a la interfaz adecuada. Si la red

de destino está conectado directamente a este router, el paquete es enviado directamente

a ese host. Si la red de destino no está conectada directamente, el paquete es enviado a

un segundo router, que es el router del siguiente salto.

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Gateway: La salida de nuestra red

– El gateway, también conocido como gateway por defecto, es necesario para enviar un

paquete fuera de la red local. Si la porción de red de la dirección de destino del paquete es

diferente de la red del host de origen, el paquete tiene que hallar la salida fuera de la red

original. Para esto, el paquete es enviado al gateway. Este gateway es una interfaz del

router conectada a la red local. La interfaz del gateway tiene una dirección de capa de Red

que concuerda con la dirección de red de los hosts. Los hosts están configurados para

reconocer que la dirección es un gateway.

Ningún paquete puede ser enviado sin una ruta.Si el paquete se origina en un host o se

reenvía por un dispositivo intermediario, el dispositivo debe tener una ruta para identificar

dónde enviar el paquete.

Un host debe reenviar el paquete ya sea al host en la red local o al gateway, según sea lo

adecuado. Para reenviar los paquetes, el host debe tener rutas que representan estos

destinos.

Para reenviar un paquete a una red de destino, el router requiere una ruta hacia esa red.

La ruta: el camino hacia una red

– Una ruta para paquetes para destinos remotos se agrega usando la dirección de

gateway por defecto como el siguiente salto.

– Para reenviar un paquete, el router debe saber dónde enviarlo. Esta información está

disponible como rutas en una tabla de enrutamiento.

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– La tabla de enrutamiento almacena la información sobre las redes conectadas y remotas.

Las redes conectadas está directamente adjuntas a una de las interfaces del router.

– Las redes remotas son redes que no están conectadas directamente al router.

Tabla de enrutamiento de host

– Un host crea las rutas usadas para reenviar los paquetes que origina. Estas rutas

derivan de la red conectada y de la configuración del gateway por defecto. Los hosts

también requieren una tabla de enrutamiento para asegurarse de que los paquetes de la

capa de Red estén dirigidos a la red de destino correcta.

– La tabla de enrutamiento de un host de computadora puede ser analizada en la línea de

comando introduciendo los comandos netstat -r, route, o route PRINT.

Los routers en una tabla de enrutamiento tienen tres características principales:

– red de destino,

– próximo salto, y

– métrica.

Red de destino

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– La red de destino que aparece en la entrada de la tabla de enrutamiento, llamada ruta,

representa un rango de direcciones de hosts y, algunas veces, un rango de direcciones de

red y de host.

– La prioridad de la selección de una ruta para el paquete que va a 10.1.1.55 sería:

• 1. 10.1.1.0

• 2. 10.1.0.0

• 3. 10.0.0.0

• 4. 0.0.0.0

• 5. Descartada

Ruta default

– Un router puede ser configurado para que tenga una ruta default. Una ruta default es una

ruta que coincida con todas las redes de destino. En redes IPv4 se usa la dirección 0.0.0.0

para este propósito. La ruta default se usa para enviar paquetes para los que no hay

entrada en la tabla de enrutamiento para la red de destino. Los paquetes con una dirección

de red de destino que no combinan con una ruta más específica en la tabla de

enrutamiento son enviados al router del próximo salto asociados con la ruta por defecto.

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Siguiente salto: dónde se envía luego el paquete

– Un siguiente salto es la dirección del dispositivo que procesará luego el paquete. Para un

host en una red, la dirección de gateway por defecto (interfaz de router) es el siguiente

salto para todos los paquetes destinados a otra red.

– En la tabla de enrutamiento de un router, cada ruta enumera un siguiente salto para cada

dirección de destino abarcada por la ruta. A medida que cada paquete llega al router, la

dirección de la red de destino es analizada y comparada con las rutas en la tabla de

enrutamiento.

– El router luego envía el paquete hacia la interfaz a la cual está conectado el router del

siguiente salto.

– Las redes conectadas directamente a un router no tienen dirección del siguiente salto

porque no existe un dispositivo de Capa 3 entre el router y esa red. El router puede

reenviar paquetes directamente hacia la interfaz por esa red al host de destino.

Envío de paquetes

En cada salto, el router analiza la dirección IP de destino para cada paquete y luego

controla la tabla de enrutamiento para reenviar información.

El router hará una de tres cosas con el paquete:

– Envíelo al router del próximo salto

– Envíelo al host de destino

– Descártelo

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Un router procesa el paquete en la Capa de red. No obstante, los paquetes que llegan a

las interfaces del router están encapsulados como PDU (Capa 2) de la capa de Enlace de

datos. el router primero descarta la encapsulación de la Capa 2 para poder examinar el

paquete.

En el router, se analiza la dirección de destino en el encabezado del paquete. Si una ruta

coincidente en la tabla de enrutamiento muestra que la red de destino está conectada

directamente al router, el paquete es reenviado a la interfaz a la cual está conectada la

red. En este caso, no existe siguiente salto. Para ubicarlo en la red conectada, el paquete

primero debe ser reencapsulado por el protocolo de la Capa 2 y luego reenviado hacia la

interfaz.

Si la tabla de enrutamiento no contiene una entrada de ruta más específica para un

paquete que llega, el paquete se reenvía a la interfaz indicada por la ruta default, si la

hubiere.

A medida que el paquete pasa a través de saltos en la internetwork, todos los routers

necesitan una ruta para reenviar un paquete. Si, en cualquier router, no se encuentra una

ruta para la red de destino en la tabla de enrutamiento y no existe una ruta default, ese

paquete se descarta.

Protocolos de enrutamiento

– El enrutamiento requiere que cada salto o router a lo largo de las rutas hacia el destino

del paquete tenga una ruta para reenviar el paquete. De otra manera, el paquete es

descartado en ese salto. Cada router en una ruta no necesita una ruta hacia todas las

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redes. Sólo necesita conocer el siguiente salto en la ruta hacia la red de destino del

paquete.

– La tabla de enrutamiento contiene información que un router usa en sus decisiones al

reenviar paquetes.

Enrutamiento estático

Las rutas a redes remotas con los siguientes saltos asociados se pueden configurar

manualmente en el router. Esto se conoce como enrutamiento estático.

Como los paquetes son reenviados en cada salto, cada router debe estar configurado con

rutas estáticas hacia los siguientes saltos que reflejan su ubicación en la internetwork.

Enrutamiento dinámico

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– Los protocolos de enrutamiento son un conjunto de reglas por las que los routers

comparten dinámicamente su información de enrutamiento. Cuando un router recibe

información sobre rutas nuevas o modificadas, actualiza su propia tabla de enrutamiento y,

a su vez, pasa la información a otros routers. De esta manera, todos los routers cuentan

con tablas de enrutamiento actualizadas dinámicamente y pueden aprender sobre las rutas

a redes remotas en las que se necesitan muchos saltos para llegar.

Entre los protocolos de enrutamiento comunes se incluyen:

– protocolo de información de enrutamiento (RIP),

– protocolo de enrutamiento de gateway interior mejorado (EIGRP), y

– Open Shortest Path First (OSPF).

Aunque los protocolos de enrutamiento proveen routers con tablas de enrutamiento

actualizadas, existen costos. Primero, el intercambio de la información de la ruta agrega

una sobrecarga que consume el ancho de banda de la red. Esta sobrecarga puede ser un

problema, particularmente para los enlaces del ancho de banda entre routers. Segundo, la

información de la ruta que recibe un router es procesada extensamente por protocolos

como EIGRP y OSPF para hacer las entradas a las tablas de enrutamiento. Esto significa

que los routers que emplean estos protocolos deben tener suficiente capacidad de

procesamiento como para implementar los algoritmos del protocolo para realizar el

enrutamiento oportuno del paquete y enviarlo.

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CCNA 1 CAPITULO 4

Capa de Transporte del modelo OSI

Objetivos

Explicar la función de los protocolos y los servicios de la capa de transporte en el

soporte de las comunicaciones a través de las redes de datos.

Analizar la aplicación y el funcionamiento de los mecanismos del protocolo TCP

que soportan la confiabilidad.

Analizar la aplicación y el funcionamiento de los mecanismos del protocolo TCP

que soportan el reensamblaje y administran la pérdida de datos.

Analizar el funcionamiento del protocolo de datagrama de usuario (UDP) en

relación con el soporte de la comunicación entre dos procesos en dispositivos

finales.


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Los servicios y la función de la capa de transporte

La capa de Transporte es responsable de la transferencia de extremo a extremo general

de los datos de aplicación.

La capa de Transporte incluye las siguientes funciones:

– permitir múltiples aplicaciones para comunicarse a través de la red al mismo tiempo en

un solo dispositivo,

– asegurar que, si se requiere, todos los datos sean recibidos de manera confiable y en

orden por la aplicación correcta, y



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– emplear mecanismos de manejo de error.

La capa de Transporte permite la segmentación de datos y brinda el control

necesario para reensamblar las partes dentro de los distintos streams de

comunicación. Funciones Principales:

– Seguimiento de la comunicación individual entre aplicaciones en los hosts origen y

destino. Cualquier host puede tener múltiples aplicaciones que se están comunicando a

través de la red. Cada una de estas aplicaciones se comunicará con una o más

aplicaciones en hosts remotos.

– Segmentación de datos y gestión de cada porción. Describe los servicios que segmentan

estos datos de la capa de Aplicación. Esto incluye la encapsulación necesaria en cada

sección de datos para indicar la comunicación a la que está asociada.

– Reensamble de segmentos en flujos de datos de aplicación. En el host de recepción,

cada sección de datos puede ser direccionada a la aplicación adecuada. Las secciones de

datos individuales deben reconstruirse para generar un stream completo de datos que sea

útil para la capa de Aplicación.

– Identificación de las diferentes aplicaciones. Para poder transferir los streams de datos a

las aplicaciones adecuadas, la capa de Transporte debe identificar la aplicación de

destino. Para lograr esto, la capa de Transporte asigna un identificador a la aplicación

(número de puerto).

En las redes convergentes actuales, las aplicaciones con distintas necesidades de

transporte pueden comunicarse en la misma red. Los distintos protocolos de la capa de

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Transporte poseen distintas reglas que permiten que los dispositivos gestionen los

diversos requerimientos de datos.

Algunos protocolos proporcionan sólo las funciones básicas para la entrega eficiente de las

secciones de datos entre las aplicaciones adecuadas. Estos tipos de protocolos son útiles

para aquellas aplicaciones cuyos datos son sensibles a las demoras.

Otros protocolos de la capa de Transporte describen procesos que brindan funciones

adicionales, como asegurar la entrega confiable entre las aplicaciones. Si bien estas

funciones adicionales proveen una comunicación más sólida entre aplicaciones de la capa

de Transporte, representan la necesidad de utilizar recursos adicionales y generan un

mayor número de demandas en la red.

Control de las conversaciones:

– Las funciones principales especificadas por todos los protocolos de la capa de

Transporte incluyen:

– Segmentación y reensamblaje: La mayoría de las redes poseen una limitación en cuanto

a la cantidad de datos que pueden incluirse en una única PDU (Unidad de datos del

protocolo). La capa de Transporte divide los datos de aplicación en bloques de datos de un

tamaño adecuado. En el destino, la capa de Transporte reensambla los datos antes de

enviarlos a la aplicación o servicio de destino.

– Multiplexación de conversaciones: Pueden existir varias aplicaciones o servicios

ejecutándose en cada host de la red. A cada una de estas aplicaciones o servicios se les

asigna una dirección conocida como puerto para que la capa de Transporte pueda

determinar con qué aplicación o servicio se identifican los datos.

Control de las conversaciones

Algunos protocolos de la capa de Transporte proveen:

– Conversaciones orientadas a la conexión. Crea una sesión entre las aplicaciones

– Entrega confiable. Asegurar que todas las secciones lleguen a destino (retransmisiones).

– Reconstrucción ordenada de datos. Al numerar y secuenciar los segmentos.

– Control del flujo. Solicitar que la aplicación que envía reduzca la velocidad del flujo de

datos.

La función principal de la capa de Transporte es administrar los datos de aplicación para

las conversaciones entre hosts. Sin embargo, las diferentes aplicaciones tienen diferentes

requerimientos para sus datos y, por lo tanto, se han desarrollado diferentes protocolos de

Transporte para satisfacer estos requerimientos.

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La capa de transporte también puede entregar confiabilidad:

Las tres operaciones básicas de confiabilidad son:

– seguimiento de datos transmitidos,

– acuse de recibo de los datos recibidos, y

– retransmisión de cualquier dato sin acuse de recibo.

Se debe mantener el seguimiento de todas las porciones de datos que se transmitan y

reciban.

En la capa de Transporte, existen protocolos que especifican métodos para entrega

confiable, garantizada o de máximo esfuerzo.

Los dos protocolos más comunes de la capa de Transporte del conjunto de protocolos

TCP/IP son el Protocolo de control de transmisión (TCP) y el Protocolos de datagramas de

usuario (UDP).

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UDP es un protocolo simple, sin conexión. Cuenta con la ventaja de proveer la entrega de

datos sin utilizar muchos recursos. Las porciones de comunicación en UDP se llaman

datagramas. Este protocolo de la capa de Transporte envía estos datagramas como "mejor

intento".

– Entre las aplicaciones que utilizan UDP se incluyen:

• sistema de nombres de dominios (DNS),

• streaming de vídeo, y

• Voz sobre IP (VoIP).

TCP es un protocolo orientado a la conexión, descrito en la RFC 793. TCP incurre en el

uso adicional de recursos para agregar funciones. Las funciones adicionales especificadas

por TCP están en el mismo orden de entrega, son de entrega confiable y de control de

flujo.

– Las aplicaciones que utilizan TCP son:

• exploradores Web,

• e-mail, y

• transferencia de archivos

Los servicios basados en TCP y UDP mantienen un seguimiento de las varias aplicaciones

que se comunican. Para diferenciar los segmentos y datagramas para cada aplicación,

tanto TCP como UDP cuentan con campos de encabezado que pueden identificar de

manera exclusiva estas aplicaciones. Estos identificadores únicos son los números de los

puertos.

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En el encabezado de cada segmento o datagrama hay un puerto de origen y destino. El

número de puerto de origen es el número para esta comunicación asociado con la

aplicación que origina la comunicación en el host local. El número de puerto de destino es

el número para esta comunicación asociado con la aplicación de destino en el host remoto.

En el servidor los números puerto son estáticos y en el cliente son dinámicos.

Cuando una aplicación de cliente envía una solicitud a una aplicación de servidor, el puerto

de destino contenido en el encabezado es el número de puerto que se asigna al daemon

de servicio que se ejecuta en el host remoto. El software del cliente debe conocer el

número de puerto asociado con el proceso del servidor en el host remoto.

El puerto de origen del encabezado de un segmento o datagrama de un cliente se genera

de manera aleatoria. Siempre y cuando no entre en conflicto con otros puertos en uso en

el sistema, el cliente puede elegir cualquier número de puerto. El número de puerto actúa

como dirección de retorno para la aplicación que realiza la solicitud.

La capa de Transporte mantiene un seguimiento de este puerto y de la aplicación que

generó la solicitud, de manera que cuando se devuelva una respuesta, pueda ser enviada

a la aplicación correcta. El número de puerto de la aplicación que realiza la solicitud se

utiliza como número de puerto de destino en la respuesta que vuelve del servidor.

La combinación del número de puerto de la capa de Transporte y de la dirección IP de la

capa de Red asignada al host identifica de manera exclusiva un proceso en particular que

se ejecuta en un dispositivo host específico. Esta combinación se denomina socket.

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– Por ejemplo, una solicitud de página Web HTTP que se envía a un servidor Web (puerto

80) y que se ejecuta en un host con una dirección IP 192.168.1.20 será destinada al socket

192.168.1.20:80.

– Si el explorador Web que solicita la página Web se ejecuta en el host 192.168.100.48 y

el número de puerto dinámico asignado al explorador Web es 49.152, el socket para la

página Web será 192.168.100.48:49152.

Existen distintos tipos de números de puerto:

– Puertos bien conocidos (Números del 0 al 1 023): estos números se reservan para

servicios y aplicaciones.

– Puertos Registrados (Números 1024 al 49151): estos números de puertos están

asignados a procesos o aplicaciones del usuario.

– Puertos dinámicos o privados (Números del 49 152 al 65 535): también conocidos como

puertos efímeros

Dividir los datos de aplicación en secciones garantiza que los datos se transmitan dentro

de los límites del medio y que los datos de distintas aplicaciones puedan ser multiplexados

en el medio.

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Con TCP, cada encabezado de segmento contiene un número de secuencia. Este número

de secuencia permite que las funciones de la capa de Transporte del host de destino

reensamblen los segmentos en el mismo orden en el que fueron transmitidos. Esto

asegura que la aplicación de destino cuente con los datos en la forma exacta en la que se

enviaron.

No existe número de secuencia en el encabezado UDP. UDP es un diseño simple y

genera menos carga que TCP, lo que produce una transferencia de datos más rápida.

La información puede llegar en un orden distinto al que fue transmitida, ya que los

paquetes pueden tomar diversas rutas a través de la red. Una aplicación que utiliza UDP

debe tolerar el hecho de que los datos no lleguen en el orden en el que fueron enviados.

TCP y UDP gestionan la segmentación de forma distinta.

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Aplicación y funcionamiento de los mecanismos del protocolo TCP

La diferencia clave entre TCP y UDP es la confiabilidad

La confiabilidad de la comunicación TCP se lleva a cabo utilizando sesiones orientadas a

la conexión. Antes de que un host que utiliza TCP envíe datos a otro host, la capa de

Transporte inicia un proceso para crear una conexión con el destino. Esto permite rastrear

la comunicación de extremo a extremo.

Luego de establecida la sesión, el destino envía acuses de recibo al origen por los

segmentos que recibe. Estos acuses de recibo forman la base de la confiabilidad dentro de

la sesión TCP. Cuando el origen recibe un acuse de recibo, reconoce que los datos se han

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entregado con éxito y puede dejar de rastrearlos. Si el origen no recibe el acuse de recibo

dentro de un tiempo predeterminado, retransmite esos datos al destino.

Cada proceso de aplicación que se ejecuta en el servidor es configurado por el

administrador del sistema para utilizar un número de puerto, de forma predeterminada o

manual. Un servidor individual no puede tener dos servicios asignados al mismo número

de puerto dentro de los mismos servicios de la capa de Transporte.

Cuando una aplicación de servidor activa se asigna a un puerto específico, este puerto se

considera "abierto" para el servidor. Esto significa que la capa de Transporte acepta y

procesa segmentos direccionados a ese puerto. Toda solicitud entrante de un cliente

direccionada al socket correcto es aceptada y los datos se envían a la aplicación del

servidor. Pueden existir varios puertos simultáneos abiertos en un servidor, uno para cada

aplicación de servidor activa.

Una manera de mejorar la seguridad en un servidor es restringir el acceso al servidor a

sólo aquellos puertos asociados con los servicios y aplicaciones accesibles a solicitantes

autorizados.

Cuando dos hosts se comunican utilizando TCP, se establece una conexión antes de

que puedan intercambiarse los datos. Luego de que se completa la comunicación,

se cierran las sesiones y la conexión finaliza.

Intercambio de señales de 3 vías

(señalizador en SYN)

– El cliente que inicia la conexión envía un segmento que contiene un valor de secuencia

inicial.

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– El servidor responde con un segmento que contiene un valor de reconocimiento igual al

valor de secuencia recibido más 1, además de su propio valor de secuencia de

sincronización.

– El cliente que inicia la conexión responde con un valor de reconocimiento igual al

valor de secuencia que recibió más uno.

Para cerrar la conexión se debe establecer el señalizador de control FIN (Finalizar)

en el encabezado del segmento.

• 1. Cuando el cliente no tiene más datos para enviar al stream, envía un segmento con el

señalizador FIN establecido.

• 2.El servidor envía un ACK para acusar recibo de Fin y terminar la sesión del cliente al

servidor.

• 3. El servidor envía un FIN al cliente para finalizar la sesión del servidor al cliente.

• 4. El cliente responde con un ACK para dar acuse de recibo de FIN desde el servidor.

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Administración de sesiones TCP

Cuando los servicios envían datos utilizando TCP, los segmentos pueden llegar a destinos

desordenados. Para que el receptor comprenda el mensaje original, los datos en estos

segmentos se reensamblan en el orden original. Para lograr esto, se asignan números de

secuencia en el encabezado de cada paquete.

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Los números de secuencia de segmento permiten la confiabilidad indicando cómo

reensamblar y reordenar los segmentos recibidos, como se muestra en la figura.

El proceso TCP receptor coloca los datos del segmento en un búfer de recepción. Los

segmentos se colocan en el orden de número de secuencia adecuado y se pasa a la capa

de Aplicación cuando son reensamblados. Todos los segmentos que llegan con números

de secuencia no contiguos se mantienen para su procesamiento posterior.

Confirmación de recepción de segmentos

Una de las funciones de TCP es asegurar que cada segmento llegue a su destino. Los

servicios TCP en el host de destino envían a la aplicación de origen un acuse de recibo de

los datos recibidos.

– El número de secuencia y el número de acuse de recibo (ACK)del encabezado del

segmento se utilizan para confirmar la recepción de los bytes de datos contenidos en los

segmentos. El número de secuencia es el número de bytes que ha sido transmitido en esta

sesión más 1. TCP utiliza el número de reconocimiento en segmentos que se vuelven a

enviar al origen para indicar el próximo byte de esta sesión que espera el receptor. Esto se

llama acuse de recibo de expectativa.

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En la imagen: Un host envía un segmento que contiene 10 bytes de datos y un número de

secuencia igual a 1, el receptor recibe el segmento y determina que el número de

secuencia es 1 y que contiene 10 bytes de datos, luego envía un segmento devuelta para

acusar recibo de estos datos. En este segmento, el host establece el número de acuse de

recibo en 11 para indicar que el próximo byte de datos que espera recibir en esta sesión es

el byte número 11.

Cuando el host emisor de la izquierda recibe este acuse de recibo, puede enviar el

próximo segmento que contiene datos para esta sesión a partir del byte 11.

La cantidad de datos que un origen puede transmitir antes de que un acuse de recibo deba

ser recibido se denomina tamaño de la ventana. El tamaño de la ventana es un campo en

el encabezado TCP que permite la administración de datos perdidos y el control del flujo.

Manejo de la pérdida de segmentos

– Por óptimo que sea el diseño de una red, siempre se producirán pérdidas ocasionales de

datos. Por lo tanto, TCP cuenta con métodos para gestionar dichas pérdidas de

segmentos. Entre los mismos existe un mecanismo para retransmitir segmentos con datos

no reconocidos.

– Si uno o más segmentos se pierden, sólo se acusa recibo de los datos de los segmentos

que completan el stream.

– Cuando TCP en el host de origen no recibe un acuse de recibo pasado un tiempo

predeterminado, volverá al último número de acuse de recibo que recibió y retransmitirá

los datos a partir de éste.

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Para una implementación de TCP típica, un host puede transmitir un segmento, colocar

una copia del segmento en una cola de retransmisión e iniciar un temporizador. Cuando se

recibe el acuse de recibo de los datos, se elimina el segmento de la cola. Si no se recibe el

acuse de recibo antes de que el temporizador venza, el segmento es retransmitido.

Control del flujo

– TCP también provee mecanismos para el control del flujo. El control del flujo contribuye

con la confiabilidad de la transmisión TCP ajustando la tasa efectiva de flujo de datos entre

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los dos servicios de la sesión. Cuando el origen advierte que se recibió la cantidad de

datos especificados en los segmentos, puede continuar enviando más datos para esta

sesión.

El campo Tamaño de la ventana en el encabezado TCP especifica la cantidad de datos

que puede transmitirse antes de que se reciba el acuse de recibo. El tamaño de la ventana

inicial se determina durante el comienzo de la sesión a través del enlace de tres vías.

El mecanismo de retroalimentación de TCP ajusta la tasa de transmisión de datos efectiva

al flujo máximo que la red y el dispositivo de destino pueden soportar sin sufrir pérdidas.

TCP intenta gestionar la tasa de transmisión de manera que todos los datos se reciban y

se reduzcan las retransmisiones.

Durante la demora en la recepción del acuse de recibo, el emisor no enviará ningún

segmento adicional para esta sesión. En los períodos en los que la red está congestionada

o los recursos del host receptor están exigidos, la demora puede aumentar. A medida que

aumenta esta demora, disminuye la tasa de transmisión efectiva de los datos para esta

sesión. La disminución de la tasa de datos ayuda a reducir la contención de recursos.

Reducción del tamaño de la ventana

– Otra forma de controlar el flujo de datos es utilizar tamaños dinámicos de ventana.

Cuando los recursos de la red son limitados, TCP puede reducir el tamaño de la ventana

para lograr que los segmentos recibidos sean reconocidos con mayor frecuencia. Esto

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disminuye de manera efectiva la tasa de transmisión, ya que el origen espera que los

datos sean recibidos con más frecuencia.

El host receptor TCP envía el valor del tamaño de la ventana al TCP emisor para indicar el

número de bytes que está preparado para recibir como parte de la sesión. Si el destino

necesita disminuir la tasa de comunicación debido a limitaciones de memoria del búfer,

puede enviar un valor de tamaño de la ventana menor al origen como parte de un acuse

de recibo.

Si un host de recepción sufre una congestión, puede responder al host emisor con un

segmento con el tamaño de la ventana reducido.

Después de períodos de transmisión sin pérdidas de datos o recursos limitados, el

receptor comenzará a aumentar el tamaño de la ventana. Esto reduce la sobrecarga de la

red, ya que se requiere enviar menos acuses de recibo. El tamaño de la ventana

continuará aumentando hasta que haya pérdida de datos, lo que producirá una

disminución del tamaño de la ventana.

Protocolo UDP

Baja sobrecarga VS confiabilidad.

– UDP es un protocolo simple que provee las funciones básicas de la capa de Transporte.

Genera mucho menos sobrecarga que TCP, ya que no es orientado a la conexión y no

cuenta con los sofisticados mecanismos de retransmisión, secuenciación y control del flujo.

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– Esto no significa que las aplicaciones que utilizan UDP no sean confiables. Sólo quiere

decir que estas funciones no son contempladas por el protocolo de la capa de Transporte y

deben implementarse aparte, si fuera necesario.

Protocolos principales de la capa de Aplicación que utilizan UDP se incluyen:

– sistema de denominación de dominio (DNS),

– protocolo simple de administración de red (SNMP),

– protocolo de configuración dinámica de host (DHCP),

– protocolo de información de enrutamiento (RIP),

– protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP), y

– juegos en línea.

Algunas aplicaciones como los juegos en línea o VoIP pueden tolerar algunas pérdida de

datos. Si estas aplicaciones utilizaran TCP, experimentarían largas demoras, ya que TCP

detecta la pérdida de datos y los retransmite. Estas demoras serían más perjudiciales para

la aplicación que las pequeñas pérdidas de datos. Algunas aplicaciones, como DNS,

simplemente reintentan enviar la solicitud si no obtienen respuesta y, por lo tanto, no

necesitan TCP para garantizar la entrega del mensaje.

Ya que UDP opera sin conexión, las sesiones no se establecen antes de que se lleve a

cabo la comunicación, como sucede con TCP. Se dice que UDP es basado en

transacciones. En otras palabras, cuando una aplicación posee datos para enviar,

simplemente los envía.

Cantidades mayores grandes de datos deben dividirse en varios segmentos. La PDU de

UDP se conoce como datagrama, pese a que los términos segmento y datagrama a veces

se utilizan de manera indistinta para describir una PDU de la capa de Transporte.

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Cuando se envían múltiples datagramas a un destino, los mismos pueden tomar rutas

distintas y llegar en el orden incorrecto. UDP no mantiene un seguimiento de los números

de secuencia de la manera en que lo hace TCP. UDP no puede reordenar los datagramas

en el orden de la transmisión

UDP simplemente reensambla los datos en el orden en que se recibieron y los envía a la

aplicación. Si la secuencia de los datos es importante para la aplicación, la misma deberá

identificar la secuencia adecuada de datos y determinar cómo procesarlos.

Al igual que las aplicaciones basadas en TCP, a las aplicaciones de servidor basadas en

UDP se les asigna números de puerto bien conocidos o registrados. Cuando se ejecutan

estas aplicaciones o procesos, aceptan los datos que coincidan con el número de puerto

asignado. Cuando UDP recibe un datagrama destinado a uno de esos puertos, envía los

datos de aplicación a la aplicación adecuada en base a su número de puerto.

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Como en TCP, la comunicación cliente/servidor se inicia por una aplicación cliente que

solicita datos de un proceso del servidor. El proceso de cliente UDP selecciona al azar un

número de puerto del rango dinámico de números de puerto y lo utiliza como puerto de

origen para la conversación. El puerto de destino por lo general será el número de puerto

bien conocido o registrado asignado al proceso del servidor.

Ya que no se crean sesiones con UDP, tan pronto como los datos están listos para ser

enviados y los puertos estén identificados, UDP puede formar el datagrama y enviarlo a la

capa de Red para direccionamiento y envío a la red.

Una vez que el cliente ha elegido los puertos de origen y destino, estos mismos puertos se

utilizarán en el encabezado de todos los datagramas que se utilicen en la transacción.

Para la devolución de datos del servidor al cliente, se invierten los números de puerto de

origen y destino en el encabezado del datagrama.

CCNA 1 CAPITULO 3

Protocolos y funcionalidad de la capa de Aplicación


Objetivos

Definir la capa de aplicación como el origen y el destino de los datos para la comunicación

a través de redes.

Explicar la función de los protocolos en relación con el soporte de la comunicación entre

los procesos de cliente y servidor.

Describir las funciones, el funcionamiento y la utilización de los conocidos servicios de la

capa de aplicación TCP/IP (HTTP, DNS, SMTP).



Aplicaciones: La interfaz entre las redes de personas y las redes de datos

Las aplicaciones proporcionan los medios necesarios para generar y recibir datos que se

pueden transportar a través de la red

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La capa de Aplicación, Capa siete, es la capa superior de los modelos OSI y TCP/IP. Es la

capa que proporciona la interfaz entre las aplicaciones que utilizamos para comunicarnos y

la red subyacente en la cual se transmiten los mensajes. Los protocolos de capa de

aplicación se utilizan para intercambiar los datos entre los programas que se ejecutan en

los hosts de origen y destino.

La capa de aplicación

_ prepara la comunicación entre las personas para transmisión en la red de datos.

– Las personas crean la comunicación.

– El software y hardware convierten la comunicación a un formato digital.

– Los servicios de capa de aplicación inician la transferencia de datos.

La funcionalidad de los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP se adaptan

aproximadamente a la estructura de las tres capas superiores del modelo OSI: Capas de

Aplicación, Presentación y Sesión.

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La capa de Presentación

– Codificación y conversión de datos de la capa de aplicación para garantizar que los

datos del dispositivo de origen puedan ser interpretados por la aplicación adecuada en el

dispositivo de destino.

– Compresión de los datos de forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo de

destino.

– Encriptación de los datos para transmisión y descifre de los datos cuando se reciben en

el destino.

Capa de Sesión

– Las funciones en esta capa crean y mantienen diálogos entre las aplicaciones de origen

y destino. La capa de sesión maneja el intercambio de información para iniciar los diálogos

y mantenerlos activos, y para reiniciar sesiones que se interrumpieron o desactivaron

durante un periodo de tiempo prolongado.


Los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP más conocidos son aquellos que

proporcionan intercambio de la información del usuario. Estos protocolos especifican la

información de control y formato necesaria para muchas de las funciones de comunicación

de Internet más comunes

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Algunos de los protocolos TCP/IP son:

– El protocolo Servicio de nombres de dominio (DNS, Domain Name Service) se utiliza

para resolver nombres de Internet en direcciones IP.

– El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hypertext Transfer Protocol) se utiliza

para transferir archivos que forman las páginas Web de la World Wide Web.

– El Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) se utiliza para la transferencia de

mensajes de correo y adjuntos.

– Telnet, un protocolo de emulación de terminal, se utiliza para proporcionar acceso

remoto a servidores y a dispositivos de red.

– El Protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol) se utiliza para la

tansferencia interactiva de archivos entre sistemas.


Dentro de la capa de Aplicación, existen dos formas de procesos o programas de

software que proporcionan acceso a la red:

Aplicaciones reconocidas por la red

– Aplicaciones son los programas de software que utiliza la gente para comunicarse a

través de la red. Algunas aplicaciones de usuario final son compatibles con la red, lo cual

significa que implementan los protocolos de la capa de aplicación y pueden comunicarse

directamente con las capas inferiores del stack de protocolos. Los clientes de correo

electrónico y los exploradores Web son ejemplos de este tipo de aplicaciones.

Servicios de la capa de Aplicación

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– Otros programas pueden necesitar la ayuda de los servicios de la capa de Aplicación

para utilizar los recursos de la red, como transferencia de archivos o cola de impresión en

red. Aunque son transparentes para el usuario, estos servicios son los programas que se

comunican con la red y preparan los datos para la transferencia. Diferentes tipos de datos,

ya sea texto, gráfico o vídeo, requieren de diversos servicios de red para asegurarse de

que estén bien preparados para procesar las funciones de las capas inferiores del modelo

OSI.

La capa de Aplicación utiliza los protocolos implementados dentro de las aplicaciones y

servicios. Mientras que las aplicaciones proporcionan a las personas una forma de crear

mensajes y los servicios de la capa de aplicación establecen una interfaz con la red, los

protocolos proporcionan las reglas y los formatos que regulan el tratamiento de los datos.

Un único programa ejecutable debe utilizar los tres componentes e inclusive el mismo

nombre. Por ejemplo: cuando analizamos "Telnet" nos podemos referir a la aplicación, el

servicio o el protocolo.

Las aplicaciones proporcionan la interfaz humana.

Los servicios siguen los protocolos para preparar los datos para la red.

Para que las comunicaciones sean exitosas, deben coincidir los protocolos de capa

de aplicación implementados en el host de origen y destino.

Los protocolos de la capa de aplicación proporcionan las reglas para la

comunicación entre las aplicaciones:

– Define los procesos en cada uno de los extremos de la comunicación.

– Define los tipos de mensajes.

– Define la sintaxis de los mensajes.

– Define el significado de los campos de información.

– Define la forma en que se envían los mensajes y la respuesta esperada.

– Define la interacción con la próxima capa inferior.

La función de los protocolos en relación con el soporte de la comunicación

Cuando la gente intenta acceder a información en sus dispositivos conectado a la red, los

datos pueden no estar físicamente almacenados en sus dispositivos. Si así fuere, se debe

solicitar al dispositivo que contiene los datos, permiso para acceder a esa información.

Modelo cliente-servidor

– En el modelo cliente-servidor, el dispositivo que solicita información se denomina cliente

y el dispositivo que responde a la solicitud se denomina servidor.

– El cliente comienza el intercambio solicitando los datos al servidor, que responde

enviando uno o más streams de datos al cliente.

– El flujo de datos puede ser el mismo en ambas direcciones o inclusive ser mayor en la

dirección que va del cliente al servidor. Por ejemplo, un cliente puede transferir un archivo

al servidor con fines de almacenamiento. La transferencia de datos de un cliente a un

servidor se conoce como subida y la de los datos de un servidor a un cliente, descarga.

En una red cliente-servidor, el servidor ejecuta un servicio o proceso, a veces denominado

daemon de servidor. Al igual que la mayoría de los servicios

Los daemons se describen como servidores que "escuchan" una solicitud del cliente,

porque están programados para responder cada vez que el servidor recibe una solicitud

para el servicio proporcionado por el daemon. Cuando un daemon "escucha" una solicitud

de un cliente, intercambia los mensajes adecuados con el cliente, según lo requerido por

su protocolo, y procede a enviar los datos solicitados al cliente en el formato

correspondiente.

Los servidores generalmente tienen múltiples clientes que solicitan información al mismo

tiempo. Por ejemplo, un servidor Telnet puede tener varios clientes que requieren

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conectarse a él. Estas solicitudes individuales del cliente pueden manejarse en forma

simultánea y separada para que la red sea exitosa.

Modelo Punto a Punto:

– Redes peer-to-peer y aplicaciones peer-to-peer

Además del modelo cliente/servidor para redes, existe también un modelo punto a punto.

Las redes punto a punto tienen dos formas distintivas: diseño de redes punto a punto y

aplicaciones punto a punto (P2P).

Redes punto a punto o entre pares

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– En una red entre pares, dos o más computadoras están conectadas a través de una red

y pueden compartir recursos (por ejemplo, impresora y archivos) sin tener un servidor

dedicado. Cada dispositivo final conectado (conocido como punto) puede funcionar como

un servidor o como un cliente. Una computadora puede asumir el rol de servidor para una

transacción mientras funciona en forma simultánea como cliente para otra transacción. Los

roles del cliente y el servidor se configuran según las solicitudes.

Aplicaciones punto a punto

– Una aplicación punto a punto (P2P), a diferencia de una red punto a punto, permite a un

dispositivo actuar como cliente o como servidor dentro de la misma comunicación. En este

modelo, cada cliente es un servidor y cada servidor es un cliente. Ambos pueden iniciar

una comunicación y se consideran iguales en el proceso de comunicación. Sin embargo,

las aplicaciones punto a punto requieren que cada dispositivo final proporcione una interfaz

de usuario y ejecute un servicio en segundo plano. Cuando inicia una aplicación punto a

punto específica, ésta invoca la interfaz de usuario requerida y los servicios en segundo

plano. Luego, los dispositivos pueden comunicarse directamente.

Funciones, funcionamiento y utilización de los servicios de la capa de aplicación

TCP/IP

La capa de transporte utiliza un esquema de direccionamiento que se llama número de

puerto. Los números de puerto identifican las aplicaciones y los servicios de la capa de

Aplicación que son los datos de origen y destino. Los programas del servidor generalmente

utilizan números de puerto predefinidos comúnmente conocidos por los clientes.

– Sistema de nombres de dominio (DNS): puerto TCP/UDP 53.

– Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hypertext Transfer Protocol): puerto

TCP 80.

– Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP, Simple Mail Transfer Protocol):

puerto TCP 25.

– Protocolo de oficina de correos (POP): puerto UDP 110.

– Telnet: puerto TCP 23.

– Protocolo de configuración dinámica de host: puerto UDP 67.

– Protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol): puertos TCP 20 y

21.

DNS

– En redes de datos, los dispositivos son rotulados con direcciones IP numéricas para que

puedan participar en el envío y recepción de mensajes a través de la red. Sin embargo, la

mayoría de las personas pasan mucho tiempo tratando de recordar estas direcciones

numéricas. Por lo tanto, los nombres de dominio fueron creados para convertir las

direcciones numéricas en nombres simples y reconocibles. En Internet, esos nombres de

dominio, como www.cisco.com, son mucho más sencillos de recordar que 198.133.219.25,

que es la dirección numérica real para este servidor.

El protocolo DNS define un servicio automatizado que coincide con nombres de recursos

que tienen la dirección de red numérica solicitada.

Cuando una aplicación de usuario solicita conectarse con un dispositivo remoto por

nombre, el cliente DNS solicitante envía una petición a uno de esos servidores de nombre

para resolver el nombre en una dirección numérica.

Utilidad sistemas Windows: nslookup

– Permite al usuario consultar manualmente los servidores de nombre para resolver un

determinado nombre de host.

Ipconfig /displaydns: muestra la caché DNS del PC

El sistema de nombres de dominio utiliza un sistema jerárquico para crear una base de

datos para proporcionar una resolución de nombres.

En la parte superior de la jerarquía, los servidores raíz mantienen registros sobre cómo

alcanzar los servidores de dominio de nivel superior, los cuales a su vez tienen registros

que apuntan a los servidores de dominio de nivel secundario y así sucesivamente.

Algunos ejemplos de dominios de primer nivel son:

– .au: Australia

– .cl: Chile

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– .com: una empresa o industria

– .jp: Japón

– .org: una organización sin fines de lucro

HTTP

Cuando se escribe una dirección Web (o URL) en un explorador de Internet, el explorador

establece una conexión con el servicio Web del servidor que utiliza el protocolo HTTP.

URL (o Localizador uniforme de recursos)

El URL http://www.cisco.com/index.html es un ejemplo de un URL que se refiere a un

recurso específico: una página Web denominada index.html en un servidor identificado

como cisco.com .

Los exploradores Web son las aplicaciones de cliente que utilizan nuestras computadoras

para conectarse con la World Wide Web y para acceder a los recursos almacenados en un

servidor Web.

Para acceder al contenido, los clientes Web realizan conexiones al servidor y solicitan los

recursos deseados. El servidor responde con los recursos y, una vez recibidos, el

explorador interpreta los datos y los presenta al usuario.

Ejemplo, utilizaremos la dirección URL: http://www.cisco.com/web-server.htm.

– Primero, el explorador interpreta las tres partes de la URL:

– 1. http (el protocolo o esquema),

– 2. www.cisco.com (el nombre del servidor), y

– 3. web-server.htm (el nombre específico del archivo solicitado).

El explorador luego verifica con un servidor de nombres para convertir a www.cisco.com

en una dirección numérica que utilizará para conectarse con el servidor.

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Protocolos POP y SMTP, servicios de e-mail

Cuando una persona escribe mensajes de correo electrónico, generalmente utiliza una

aplicación denominada Agente de usuario de correo (MUA) o cliente de correo electrónico.

MUA permite enviar los mensajes y colocar los mensajes recibidos en el buzón del cliente.

Para recibir e-mails desde un servidor de e-mail, el cliente de correo electrónico puede

utilizar un POP. Al enviar un e-mail desde un cliente o un servidor, se utilizan formatos de

mensajes y cadenas de comando definidas por el protocolo SMTP. En general, un cliente

de correo electrónico proporciona la funcionalidad de ambos protocolos dentro de una

aplicación.

FTP

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El protocolo de transferencia de archivos (FTP) es otro protocolo de la capa de aplicación

comúnmente utilizado. El FTP se desarrolló para permitir las transferencias de archivos

entre un cliente y un servidor. Un cliente FTP es una aplicación que se ejecuta en una

computadora y se utiliza para cargar y descargar archivos desde un servidor que ejecuta el

daemon FTP

Para transferir los archivos en forma exitosa, el FTP requiere de dos conexiones entre

cliente y servidor: una para comandos y respuestas, otra para la transferencia real de

archivos.

El cliente establece la primera conexión con el servidor en TCP puerto 21. Esta conexión

se utiliza para controlar el tráfico, que consiste en comandos del cliente y respuestas del

servidor.

El cliente establece la segunda conexión con el servidor en TCP puerto 20. Esta conexión

es para la transferencia real de archivos y se crea cada vez que se transfiere un archivo.

La transferencia de archivos puede producirse en ambas direcciones. El cliente puede

descargar (bajar) un archivo desde el servidor o el cliente puede cargar (subir) un archivo

en el servidor.

DHCP

Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) permite a los dispositivos de una red

obtener direcciones IP y demás información de un servidor DHCP. Este servicio

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automatiza la asignación de direcciones IP, máscaras de subred, gateways y otros

parámetros de redes IP.

DHCP permite a un host obtener una dirección IP en forma dinámica cuando se conecta a

la red. Se realiza el contacto con el servidor de DHCP y se solicita una dirección. El

servidor DHCP elije una dirección de un rango configurado de direcciones denominado

"pool" y se la asigna ("alquila") al host por un período establecido.

El servidor de DHCP en la mayoría de las redes medianas y grandes está generalmente

ubicado en un servidor dedicado local basado en PC.

Con las redes domésticas, el servidor de DHCP se ubica en el ISP y un host de la red

doméstica recibe la configuración IP directamente desde el ISP.

Telnet proporciona un método estándar de emulación de dispositivos de terminal

basados en texto en la red de datos. El protocolo y el software del cliente que implementa

el protocolo comúnmente se definen como Telnet. Telnet es un protocolo cliente-servidor y

especifica cómo se establece y se termina una sesión VTY.

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Para admitir conexiones al cliente Telnet, el servidor ejecuta un servicio llamado daemon

de Telnet. Se establece una conexión de terminal virtual desde un dispositivo final

utilizando una aplicación del cliente Telnet. La mayoría de los sistemas operativos incluye

un cliente de Telnet de la capa de aplicación. En una PC de Microsoft Windows, Telnet

puede ejecutarse desde la entrada del comando.

Una vez establecida una conexión Telnet, los usuarios pueden realizar cualquier función

autorizada en el servidor, como si utilizaran una sesión de línea de comandos en el

servidor mismo. Si están autorizados, pueden iniciar y detener procesos, configurar el

dispositivo e inclusive cerrar el sistema.

El Bloque de mensajes del servidor (SMB) es un protocolo cliente-servidor para compartir

archivos. Es un protocolo de solicitud-respuesta. Una vez establecida la conexión, el

usuario del cliente puede acceder a los recursos en el servidor como si el recurso fuera

local para el host del cliente.

Con las aplicaciones P2P basadas en el protocolo Gnutella, las personas pueden colocar

archivos en sus discos rígidos para que otros los descarguen. El software del cliente

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compatible con Gnutella permite a los usuarios conectarse con los servicios Gnutella en

Internet, ubicarlos y acceder a los recursos compartidos por otros pares Gnutella.

CCNA 1 CAPITULO 2

Comunicacion a traves de la red

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Objetivos

Describir la estructura de una red, incluidos los dispositivos y los medios

necesarios para obtener comunicaciones satisfactorias.

Explicar la función de los protocolos en las comunicaciones de red.

Explicar las ventajas de la utilización de un modelo en capas para describir la

funcionalidad de red.

Describir la función de cada capa en dos modelos de red reconocidos: el modelo

TCP/IP y el modelo OSI.

Describir la importancia de los esquemas de direccionamiento y denominación en

las comunicaciones de red.



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Estructura de la red

Los elementos de comunicación

Tres elementos comunes de comunicación:

• El origen del mensaje

• El canal

• El destino del mensaje

Red

Redes de datos o información capaces de transportar diversos tipos de comunicaciones.


La comunicación comienza con un mensaje o información que se debe enviar desde una

persona o dispositivo a otro. Las personas intercambian ideas mediante diversos métodos

de comunicación. Todos estos métodos tienen tres elementos en común. El primero de

estos elementos es el origen del mensaje o emisor.

El segundo elemento de la comunicación es el destino o receptor del mensaje. El destino

recibe el mensaje y lo interpreta.

Un tercer elemento, llamado canal, está formado por los medios que proporcionan el

camino por el que el mensaje viaja desde el origen hasta el destino.

Manera en que se comunican los mensajes

Los datos se envían a través de la red en pequeños “bloques” denominados segmentos

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En teoría, una comunicación simple, como un video musical o un e-mail puede enviarse a

través de la red desde un origen hacia un destino como un stream de bits masivo y

continuo.

Estos grandes streams de datos originarán retrasos importantes. Además, si falló un

enlace en la infraestructura de red interconectada durante la transmisión, se perderá todo

el mensaje y tendrá que retransmitirse por completo.

Un mejor enfoque para enviar datos a través de la red es dividir los datos en partes más

pequeñas y más manejables. La división del stream de datos en partes más pequeñas se

denomina segmentación.

– Al enviar partes individuales más pequeñas del origen al destino, se pueden entrelazar

diversas conversaciones en la red (multiplexación).

– La segmentación puede aumentar la confiabilidad de las comunicaciones de red. No es

necesario que las partes separadas de cada mensaje sigan el mismo recorrido a través de

la red desde el origen hasta el destino. Si parte del mensaje no logra llegar al destino, sólo

se deben retransmitir las partes faltantes.

Componentes de una red

• Hardware (Dispositivos y medio o canal)

• Software (Servicios y procesos)

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Los dispositivos y los medios son los elementos físicos o hardware de la red. El hardware

es generalmente el componente visible de la plataforma de red, como una computadora

portátil o personal, un switch, o el cableado que se usa para conectar estos dispositivos.

Los servicios y procesos son los programas de comunicación, denominados software, que

se ejecutan en los dispositivos conectados a la red. Un servicio de red proporciona

información en respuesta a una solicitud. Los servicios incluyen una gran cantidad de

aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario, como los servicios de e-

mail hosting y los servicios de Web hosting. Los procesos proporcionan la funcionalidad

que direcciona y traslada mensajes a través de la red.

Los dispositivos finales y su función dentro de la red:

– Los dispositivos finales permiten la interacción entre la red humana y la red de

comunicaciones (Interfaz).

– La función de los dispositivos finales (host):

• Cliente

• Servidor

• Cliente y servidor

– En las redes modernas, un host puede funcionar como un cliente, como un servidor o

como ambos. El software instalado en el host determina qué rol representa en la red.


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Las redes dependen de dispositivos intermediarios para proporcionar conectividad y para

trabajar detrás de escena y garantizar que los datos fluyan a través de la red. Estos

dispositivos conectan los hosts individuales a la red y pueden conectar varias redes

individuales para formar una internetwork.

• Proporciona conectividad y garantiza el flujo de los datos a través de la red

Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las

siguientes funciones:

– regenerar y retransmitr señales de datos,

– mantener información sobre qué rutas existen a través de la red y de la internetwork,

– notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación,

– direccionar datos por rutas alternativas cuando existen fallas en un enlace,

– clasificar y direccionar mensajes según las prioridades de QoS (calidad de servicio), y

– permitir o denegar el flujo de datos en base a configuraciones de seguridad.

La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio

proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.

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Estos medios son:

– hilos metálicos dentro de los cables,

– fibras de vidrio o plásticas (cable de fibra óptica), y

– transmisión inalámbrica.

La codificación de señal que se debe realizar para que el mensaje sea transmitido es

diferente para cada tipo de medio. En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de

impulsos eléctricos que coinciden con patrones específicos. Las transmisiones por fibra

óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz visible o infrarroja. En las

transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas muestran los

distintos valores de bits.

Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características y beneficios.

Los criterios para elegir un medio de red son:

– la distancia en la cual el medio puede transportar exitosamente una señal,

– el ambiente en el cual se instalará el medio,

– la cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir, y

– el costo del medio y de la instalación.

Tipos de red

Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en términos de:

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– el tamaño del área cubierta,

– la cantidad de usuarios conectados, y

– la cantidad y tipos de servicios disponibles.

Tipos de Red

LAN (Red de área local): cubre un área geográfica limitada.

WAN (Red de área amplia): cubre un área geográfica extensa.

Redes de área local (LAN)

- Se denomina red de área local (LAN) a la red utilizada en un hogar, un edificio o un

campus.

- Una red individual generalmente cubre una única área geográfica y proporciona servicios

y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común, como una

empresa, un campus o una región.

Redes de área extensa (WAN)

- Las LAN separadas por una distancia geográfica se conectan entre sí mediante una red

denominada red de área extensa (WAN)

- Las WAN utilizan dispositivos de red diseñados específicamente para realizar las

interconexiones entre las LAN.

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Internet

– Internet se puede definir como un entramado global de redes interconectadas

– Internet se crea por la interconexión de redes que pertenecen a los Proveedores de

servicios de Internet (ISP). Estas redes ISP se conectan entre sí para proporcionar acceso

a millones de usuarios en todo el mundo.

Distintos símbolos de red

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-Tarjeta de interfaz de red (NIC): una NIC o adaptador LAN proporciona la conexión física

con la red en la computadora personal u otro dispositivo host. El medio que conecta la

computadora personal con el dispositivo de red se inserta directamente en la NIC.

-Puerto físico: conector o toma en un dispositivo de red en el cual el medio se conecta con

un host o con otro dispositivo de red.

-Interfaz: puertos especializados de un dispositivo de internetworking que se conecta con

redes individuales. Puesto que los routers se utilizan para interconectar redes, los puertos

de un router se conocen como interfaces de red.

La función del protocolo en las comunicaciones de red

Toda comunicación, ya sea cara a cara o por una red, está regida por reglas

predeterminadas denominadas protocolos. Estos protocolos son específicos de las

características de la conversación. Un protocolo es un conjunto de reglas predeterminadas

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Protocolos de red

Los protocolos de red se utilizan para permitir una comunicación satisfactoria entre los

distintos dispositivos

Las suite de protocolos de red describen procesos como los siguientes:

– el formato o estructura del mensaje. En todo proceso de comunicación existen reglas.

– el método por el cual los dispositivos de red comparten información sobre rutas con otras

redes. Proceso de elección de ruta.

– cómo y cuando se pasan los mensajes de error y del sistema entre dispositivos. Indicar

el estado de la ruta.

– el inicio y terminación de las sesiones de transferencia de datos.

Un estándar es un proceso o protocolo que ha sido aprobado por la industria de

networking y ratificado por una organización de estándares. El uso de estándares en el

desarrollo e implementación de protocolos asegura que los productos de diferentes

fabricantes puedan funcionar conjuntamente para lograr comunicaciones eficientes.

Los distintos protocolos trabajan en conjunto para asegurar que ambas partes

reciben y entienden los mensajes.

– HTTP: Protocolo de aplicación, es un protocolo común que regula la forma en que

interactúan un servidor Web y un cliente Web, define el contenido y el formato de las

solicitudes y respuestas intercambiadas entre el cliente y el servidor. Tanto el cliente como

el software del servidor Web implementan el HTTP como parte de la aplicación.

– TCP: Protocolo de transporte, administra las conversaciones individuales entre

servidores Web y clientes Web. TCP divide los mensajes HTTP en pequeñas partes,

denominadas segmentos, para enviarlas al cliente de destino.

– IP: Protocolo de red, es responsable de tomar los segmentos formateados del TCP,

encapsularlos en paquetes, asignarles las direcciones correctas y seleccionar la mejor ruta

hacia el host de destino.

– Ethernet: Estos protocolos describen dos funciones principales: administración de

enlace de datos y transmisión física de datos en los medios. Los protocolos de

administración de enlace de datos toman los paquetes IP y los formatean para transmitirlos

por los medios. Los estándares y protocolos de los medios físicos rigen de qué manera se

envían las señales por los medios y cómo las interpretan los clientes que las reciben.

Protocolos independientes de la tecnología

- Varios tipos de dispositivos pueden comunicarse mediante

el mismo conjunto de protocolos. Esto se debe a que los protocolos especifican la

funcionalidad de red y no la tecnología subyacente que soporta dicha funcionalidad

Capas con modelos TCP/IP y OSI

Para visualizar la interacción entre varios protocolos, es común utilizar un modelo en

capas. Un modelo en capas muestra el funcionamiento de los protocolos que se produce

dentro de cada capa, como así también la interacción de las capas sobre y debajo de él.

Éstas son algunas de las ventajas:

• Ayuda en el diseño de protocolos

• Promueve la competencia, los productos de distintos proveedores pueden trabajar en

conjunto.

• Permite que los cambios en una capa no afecten las capas restantes

• Proporciona un lenguaje común para describir las funciones y capacidades de red.

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Modelos de referencia: El propósito principal de un modelo de referencia es asistir en la

comprensión más clara de las funciones y los procesos involucrados.

Existen dos tipos básicos de modelos de networking, modelos de protocolo y modelos

de referencia.

TCP/IP: El modelo TCP/IP es un modelo de protocolo porque describe las funciones que

se producen en cada capa de los protocolos dentro del conjunto TCP/IP.

– El modelo de interconexión de sistema abierto (OSI) es el modelo de referencia de

internetwork más ampliamente conocido. Se utiliza para el diseño de redes de datos,

especificaciones de funcionamiento y resolución de problemas.


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TCP/IP es un estándar abierto, una compañía no controla la definición del modelo. Las

definiciones del estándar y los protocolos TCP/IP se explican en un foro público y se

definen en un conjunto de documentos disponibles al público. Estos documentos se

denominan Solicitudes de comentarios (RFCS). Contienen las especificaciones formales

de los protocolos de comunicación de datos y los recursos que describen el uso de los

protocolos.

El modelo TCP/IP describe la funcionalidad de los protocolos que forman la suite de

protocolos TCP/IP. Esos protocolos, que se implementan tanto en el host emisor como en

el receptor, interactúan para proporcionar la entrega de aplicaciones de extremo a extremo

a través de una red.

Un proceso completo de comunicación incluye estos pasos:

– 1. Creación de datos a nivel de la capa de aplicación del dispositivo origen.

– 2. Segmentación y encapsulación de datos cuando pasan por el stack de protocolos en

el dispositivo origen.

– 3. Generación de los datos sobre el medio en la capa de acceso a la red.

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– 4. Transporte de los datos a través de la red, que consiste de los medios y de cualquier

dispositivo intermediario.

– 5. Recepción de los datos en la capa de acceso a la red del dispositivo final de destino.

– 6. Desencapsulación y rearmado de los datos cuando pasan por el stack en el dispositivo

final.

– 7. Traspaso de estos datos a la aplicación de destino en la capa de aplicación del

dispositivo destino.

Mientras los datos de la aplicación bajan al stack del protocolo y se transmiten por los

medios de la red, varios protocolos le agregan información en cada nivel. Esto

comúnmente se conoce como proceso de encapsulación.

La forma que adopta una sección de datos en cualquier capa se denomina Unidad de

datos del protocolo (PDU). Durante la encapsulación, cada capa encapsula las PDU que

recibe de la capa superior de acuerdo con el protocolo que se utiliza. En cada etapa del

proceso, una PDU tiene un nombre distinto para reflejar su nuevo aspecto.

– Datos: el término general para las PDU que se utilizan en la capa de aplicación.

– Segmento: PDU de la capa de transporte.

– Paquete: PDU de la capa de Internetwork.

– Trama: PDU de la capa de acceso a la red.

– Bits: una PDU que se utiliza cuando se transmiten físicamente datos a través de un

medio.


Cuando se envían mensajes en una red, el stack del protocolo de un host funciona desde

arriba hacia abajo.

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Los datos de la aplicación bajan a la capa de transporte donde se divide en segmentos

TCP, éste lo encapsula, le agrega información (encabezado) y lo envía a la capa de

transporte, donde IP lo encapsula dentro de un paquete, luego se envía a la capa de

acceso a la red donde Ethernet lo encapsula en una trama, finalmente los bits se codifican

según el medio. Este proceso se invierte en el host receptor, desencapsulando cada PDU

.

Un modelo de protocolo (TCP/IP)

Proporciona un modelo que coincide estrechamente con la estructura de una suite de

protocolos específica

Un modelo de referencia (OSI)

Proporciona una referencia común para mantener la coherencia dentro de todos los tipos

de servicios y protocolos de red Inicialmente, el modelo OSI fue diseñado por la

Organización Internacional para la Estandarización (ISO, International Organization for

Standardization) para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos de

sistemas abiertos.

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El modelo OSI de siete capas ha realizado aportes importantes para el desarrollo de otros

protocolos y productos para todos los tipos de nuevas redes.

Como modelo de referencia, el modelo OSI proporciona una amplia lista de

funciones y servicios que pueden producirse en cada capa. También describe la

interacción de cada capa con las capas directamente por encima y por debajo de él.

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Comparación del modelo OSI con el modelo TCP/IP

Esquemas de direccionamiento y denominación

El modelo OSI describe los procesos de codificación, formateo, segmentación y

encapsulación de datos para transmitir por la red. Un flujo de datos que se envía desde un

origen hasta un destino se puede dividir en partes y entrelazar con los mensajes que viajan

desde otros hosts hacia otros destinos.

Es muy importante que cada parte de los datos contenga suficiente información de

identificación para llegar al destino correcto.

El primer identificador, la dirección física del host, aparece en el encabezado de la PDU de

Capa 2, llamado trama. La Capa 2 está relacionada con la entrega de los mensajes en una

red local única. La dirección de la Capa 2 es exclusiva en la red local y representa la

dirección del dispositivo final en el medio físico. En una LAN que utiliza Ethernet, esta

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dirección se denomina dirección de Control de Acceso al medio (MAC). Cuando dos

dispositivos se comunican en la red Ethernet local, las tramas que se intercambian entre

ellos contienen las direcciones MAC de origen y de destino. Una vez que una trama se

recibe satisfactoriamente por el host de destino, la información de la dirección de la Capa 2

se elimina mientras los datos se desencapsulan y suben el stack de protocolos a la Capa

3.

Direcciones MAC Ethernet: 00-12-3F-64-5A-6A

Direcciones IP: 209.165.200.230

Números de puerto TCP/UDP: 80}

Los protocolos de Capa 3 están diseñados principalmente para mover datos desde una red

local a otra red local dentro de una internetwork. Mientras las direcciones de Capa 2 sólo

se utilizan para comunicar entre dispositivos de una red local única, las direcciones de

Capa 3 deben incluir identificadores que permitan a dispositivos de red intermediarios

ubicar hosts en diferentes redes.

En los límites de cada red local, un dispositivo de red intermediario, por lo general un

router, desencapsula la trama para leer la dirección host de destino contenida en el

encabezado del paquete, la PDU de Capa 3. Los routers utilizan la porción del identificador

de red de esta dirección para determinar qué ruta utilizar para llegar al host de destino.

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En la Capa 4, la información contenida en el encabezado de la PDU no identifica un host

de destino o una red de destino. Lo que sí identifica es el proceso o servicio específico que

se ejecuta en el dispositivo host de destino que actuará en los datos que se entregan. Los

hosts, sean clientes o servidores en Internet, pueden ejecutar múltiples aplicaciones de red

simultáneamente. Los procesos individuales que se ejecutan en los hosts de origen y de

destino se comunican entre sí. Cada aplicación o servicio es representado por un número

de puerto en la Capa 4. Cuando los datos se reciben en el host, se examina el número de

puerto para determinar qué aplicación o proceso es el destino correcto de los datos.

CCNA 1 CAPITULO 1

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La vida en un mundo centrado en la red

Objetivos

Describir cómo las redes afectan nuestra vida diaria.

Describir la función que cumple el networking de datos en la red de personas.

Identificar los componentes clave de cualquier red de datos.

Identificar las oportunidades y los desafíos que presentan las redes convergentes.

Describir las características de las arquitecturas de red: tolerancia a fallas,

escalabilidad, calidad de servicio y seguridad.



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Cómo las redes afectan nuestra vida diaria

Nuestras relaciones sociales y de negocios dependen cada vez más de las redes de datos.

La comunicación es casi tan importante para nosotros como el aire, el agua, los alimentos

y un lugar para vivir.

Las primeras redes de datos estaban limitadas a intercambiar información basada en

caracteres entre sistemas informáticos conectados. Las redes actuales evolucionaron para

agregarle voz, flujos de video, texto y gráficos, a los diferentes tipos de dispositivos

Los nuevos métodos de comunicación permiten a las personas interactuar directamente

con otras en forma casi instantánea.

La comunidad global ayuda a crear un mundo en el cual las fronteras nacionales, las

distancias geográficas y las limitaciones físicas son menos relevantes y presentan cada

vez menos obstáculos.

Internet conecta a las personas y promueve la comunicación sin límites.

En el transcurso del día, los recursos disponibles en Internet pueden ayudarlo a consultar

el estado del clima, la congestión del tráfico, el estado de la cuenta bancaria, recibir y

enviar correo electrónico, realizar una llamada telefónica, compartir fotografías, videos,

música, jugar en línea, etc.

La existencia y adopción masiva de Internet abrieron paso a nuevas formas de

comunicación que permitieron a las personas crear información que puede ser consultada

por una audiencia global.

– Mensajería instantánea (IM, Instant messaging)

• Comunicación en tiempo real entre 2 ó más personas,

basada en texto escrito

– Weblogs (blogs)

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• Páginas Web creadas

por una persona, fáciles de actualizar

Y editar

– Wikis

• Las wikis son páginas Web

que un grupo de personas

puede editar y visualizar.


Como estudiamos y aprendemos

Redes confiables y sólidas respaldan y enriquecen las experiencias de aprendizaje de los

estudiantes. Estas redes envían material de aprendizaje en una amplia variedad de

formatos. Los materiales de aprendizaje incluyen actividades interactivas, evaluaciones y

comentarios.

Los cursos enviados utilizando recursos de Internet o de red generalmente se denominan

e-learning. cursos en línea pueden contener voz, datos y videos, y se encuentran

disponibles para los estudiantes a cualquier hora y en todo lugar. El aprendizaje a

distancia en línea eliminó las barreras geográficas y mejoró la oportunidad de los

estudiantes.

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En el mundo empresarial, el uso de redes para proporcionar capacitación económica y

eficiente a los empleados está siendo cada vez más aceptado. Las oportunidades de

aprendizaje en línea pueden disminuir el transporte costoso y prolongado, e incluso

asegurar que todos los empleados estén correctamente capacitados.


Como trabajamos

Las compañías desarrollan extranets o internetwork extendidas para brindarles a los

proveedores,

fabricantes y clientes acceso limitado a datos corporativos para verificar estados,

inventario y listas de partes.

Los trabajadores a distancia, denominados teletrabajadores o empleados a distancia,

utilizan servicios de acceso remoto seguro desde el hogar o mientras viajan. La red de

datos les permiten trabajar como si estuvieran en su propio lugar de trabajo, con acceso a

todas las herramientas basadas en red disponibles para realizar sus tareas. Pueden

organizarse conferencias y reuniones virtuales incluso con personas en ubicaciones

remotas.


Como nos divertimos

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La adopción generalizada de Internet por las industrias de viaje y entretenimiento mejora la

posibilidad de disfrutar y compartir diferentes formas de recreación, sin importar la

ubicación.

Escuchamos artistas grabados, vemos o disfrutamos de avances de películas, leemos

libros completos y descargamos material para acceder luego sin conexión.

Las redes permiten la creación de nuevas formas de entretenimiento, como los juegos en

línea. Los jugadores participan en cualquier clase de competencia en línea que los

diseñadores de juegos puedan imaginar. Competimos con amigos y adversarios de todo el

mundo como si estuviéramos en la misma habitación.

La función, los componentes y los desafíos del networking de datos

Características básicas de la comunicación

– Primero se establecen las reglas o los acuerdos

– Es posible que sea necesario repetir la información importante

– Puede ser que varios modos de comunicación afecten la

eficacia de la transmisión y de la recepción del mensaje

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Antes de comenzar a comunicarnos, establecemos reglas o acuerdos que rigen la

conversación. Estas reglas o protocolos deben respetarse para que el mensaje se envíe y

comprenda correctamente.

Algunos de los protocolos que rigen con éxito las comunicaciones humanas son:

– emisor y receptor identificados,

– método de comunicación consensuado (cara a cara, teléfono, carta, fotografía),

– idioma y gramática comunes,

– velocidad y puntualidad en la entrega, y

– requisitos de confirmación o acuse de recibo.

La comunicación entre individuos está destinada a ser exitosa cuando el significado del

mensaje comprendido por el receptor coincide con el significado del emisor.

Muchos factores pueden evitar que el mensaje llegue al receptor o distorsionar el

significado pretendido. Estos factores pueden ser externos o internos.

Los factores externos que afectan el éxito de las comunicaciones son:

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– la calidad de la ruta entre el emisor y el receptor,

– la cantidad de veces que el mensaje tiene que cambiar la forma,

– la cantidad de veces que el mensaje tiene que ser redireccionado o redirigido, y

– la cantidad de mensajes adicionales que se transmiten simultáneamente en la red de

comunicación,

Los factores internos que interfieren en la comunicación en redes están relacionados con

la naturaleza del mensaje.

Los factores internos que afectan la comunicación exitosa en la red son:

– el tamaño del mensaje,

– la complejidad del mensaje, y

– la importancia del mensaje.

Los mensajes grandes pueden ser interrumpidos o demorados en diferentes puntos de la

red. Un mensaje con baja importancia o prioridad puede perderse si la red está

sobrecargada.

Comunicación a través de redes

Para respaldar el envío inmediato de los millones de mensajes que se intercambian entre

las personas de todo el mundo, confiamos en una Web de redes interconectadas.

Todas las redes tienen cuatro elementos básicos en común:

– reglas y acuerdos para regular cómo se envían, redireccionan, reciben e interpretan los

mensajes,

– los mensajes o unidades de información que viajan de un dispositivo a otro,

– una forma de interconectar esos dispositivos, un medio que puede transportar los

mensajes de un dispositivo a otro, y

– los dispositivos de la red que cambian mensajes entre sí.

La estandarización de los distintos elementos de la red permite el funcionamiento conjunto

de equipos y dispositivos creados por diferentes compañías.

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Componentes de una red

Una red típica incluye medios y servicios unidos por reglas, que trabajan en forma conjunta

para enviar mensajes.

Los componentes de una red son:

–Reglas

–Medio

–Mensaje

–Dispositivos

Utilizamos la palabra mensajes como un término que abarca las páginas Web, los e-mails,

los mensajes instantáneos, las llamadas telefónicas y otras formas de comunicación

permitidas por Internet.

Los dispositivos originan mensajes que constituyen nuestra comunicación. Esto incluye

diversos tipos de equipos (computadora de escritorio y portátil), servidores y teléfonos IP.

En las redes de área local, estos dispositivos generalmente se conectan a través de

medios LAN (con cables o inalámbricos).

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Los dispositivos intermedios son utilizados para direccionar y administrar los mensajes en

la red,

Para que funcione una red, los dispositivos deben estar interconectados. Las conexiones

de red pueden ser con cables o inalámbricas. En las conexiones con cables, el medio

puede ser cobre, que transmite señales eléctricas, o fibra óptica, que transmite señales de

luz. En las conexiones inalámbricas, el medio es la atmósfera de la tierra o espacio y las

señales son microondas.

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Las personas generalmente buscan enviar y recibir distintos tipos de mensajes a través de

aplicaciones informáticas; estas aplicaciones necesitan servicios para funcionar en la red.

Algunos de estos servicios incluyen World Wide Web, e-mail, mensajería instantánea y

telefonía IP. Los dispositivos interconectados a través de medios para proporcionar

servicios deben estar gobernados por reglas o protocolos.

Los protocolos son las reglas que utilizan los dispositivos de red para comunicarse entre

sí. Actuamente el estándar de la industria en redes es un conjunto de protocolos

denominado TCP/IP (Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet).

Elementos que conforman una red:

– Dispositivos

Se utilizan para efectuar la comunicación entre los elementos

– Medio

La manera en la que los dispositivos se conectan entre sí

– Mensajes

Información que viaja a través del medio

– Reglas

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Rigen la manera en la que los mensajes fluyen por la red

Redes convergentes en las comunicaciones

• Un tipo de red que puede transmitir voz, vídeo y datos a través de la misma red

Los avances de la tecnología nos permiten consolidar esas redes dispersas en una única

plataforma, definida como una red convergente. El flujo de voz, vídeo y datos que viajan a

través de la misma red elimina la necesidad de crear y mantener redes separadas. En una

red convergente todavía hay muchos puntos de contacto y muchos dispositivos

especializados (por ejemplo: computadoras personales, teléfonos, televisores, asistentes

personales y registradoras de puntos de venta minoristas) pero una sola infraestructura de

red común.

La función de la red está evolucionando. La plataforma de comunicaciones inteligentes del

futuro ofrecerá mucho más que conectividad básica y acceso a las aplicaciones.

Características de la arquitectura de red

Las redes deben admitir una amplia variedad de aplicaciones y servicios, como así

también funcionar con diferentes tipos de infraestructuras físicas. Existen cuatro

características básicas que la arquitectura subyacente necesita para cumplir con las

expectativas de los usuarios:

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–Tolerancia a fallas

– Escalabilidad

– Calidad de servicio

– Seguridad

Tolerancia a fallas: Una red tolerante a fallas es la que limita el impacto de una falla del

software o hardware y puede recuperarse rápidamente cuando se produce dicha falla.

Estas redes dependen de enlaces o rutas redundantes entre el origen y el destino del

mensaje.

Escalabilidad: Una red escalable puede expandirse rápidamente para admitir nuevos

usuarios y aplicaciones sin afectar el rendimiento del servicio enviado a los usuarios

actuales.

Calidad de Servicio (QoS): Las nuevas aplicaciones disponibles para los usuarios en

internetworks crean expectativas mayores para la calidad de los servicios enviados. Las

transmisiones de voz y video en vivo requieren un nivel de calidad consistente y un envío

ininterrumpido.

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Seguridad: La rápida expansión de las áreas de comunicación que no eran atendidas por

las redes de datos tradicionales aumenta la necesidad de incorporar seguridad en la

arquitectura de red.

Arquitectura de red tolerante a fallas:

Internet, en sus comienzos, era el resultado de una investigación respaldada por el

Departamento de Defensa de Estados Unidos (DoD). Su objetivo principal fue tener un

medio de comunicación que pudiera soportar la destrucción de numerosos sitios e

instalaciones de transmisión sin interrumpir el servicio. Esto implica que la tolerancia a

fallas era el foco del esfuerzo del trabajo de diseño de internetwork inicial.


Redes orientadas a la conexión conmutadas por circuito:

–Las primeras redes conmutadas por circuito no recreaban en forma dinámica los circuitos

descartados. Para recuperarse de una falla, se deben iniciar nuevas llamadas y crear

nuevos circuitos de extremo a extremo.

–En este tipo de red orientada a la conexión, una vez establecido el circuito, aunque no

exista comunicación entre las personas en ningún extremo de la llamada, el circuito

permanece conectado y los recursos se reservan hasta que una de las partes desconecta

la llamada.

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Redes sin conexión conmutadas por paquetes

La premisa para este tipo de redes es que un simple mensaje puede dividirse en múltiples

bloques de mensajes. Los bloques individuales que contienen información de

direccionamiento indican tanto su punto de origen como su destino final. Utilizando esta

información incorporada, se pueden enviar por la red a través de diversas rutas esos

bloques de mensajes, denominados paquetes, y se pueden rearmar como el mensaje

original una vez que llegan a destino.

–No se genera ningún circuito reservado entre emisor y receptor. Cada paquete se envía

en forma independiente desde una ubicación de conmutación a otra. En cada ubicación, se

decide qué ruta utilizar para enviar el paquete al destino final. Si una ruta utilizada

anteriormente ya no está disponible, la función de enrutamiento puede elegir en forma

dinámica la próxima ruta disponible. Debido a que los mensajes se envían por partes, en

lugar de hacerlo como un mensaje completo y único, los pocos paquetes que pueden

perderse en caso de que se produzca una falla pueden volver a transmitirse a destino por

una ruta diferente.

En una red conmutada por paquetes no existe la necesidad de un circuito reservado y

simple de extremo a extremo. Cualquier parte del mensaje puede enviarse a través de la

red utilizando una ruta disponible.

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El hecho de que Internet se expanda a esta velocidad, sin afectar seriamente el

rendimiento de usuarios individuales, es una función del diseño de los protocolos y de las

tecnologías subyacentes sobre la cual se construye. Internet, hecho de una colección de

redes públicas y privadas interconectadas, tiene una estructura jerárquica en capas para

servicios de direccionamiento, designación y conectividad.

– Jerárquica

– Estándares comunes

– Protocolos comunes

Las redes deben proporcionar servicios seguros, predecibles, mensurables y, a veces,

garantizados. La arquitectura de red conmutada por paquetes no garantiza que todos los

paquetes que conforman un mensaje en particular lleguen a tiempo, en el orden correcto,

ni aun garantizan la llegada.

Las redes también necesitan mecanismos para administrar el tráfico de redes

congestionado. La congestión se genera cuando la demanda de recursos de red supera la

capacidad disponible.

Cuando se producen intentos de comunicaciones simultáneas en la red, la demanda de

ancho de banda puede exceder su disponibilidad.

En la mayoría de los casos, cuando el volumen de paquetes es mayor de lo que se puede

transportar en la red, los dispositivos colocan los paquetes en cola en la memoria hasta

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que haya recursos disponibles para transmitirlos. Los paquetes en cola provocan retrasos.

Si el número de paquetes en cola continúa aumentando, las colas de la memoria se llenan

y los paquetes se descartan.

Es necesario priorizar los tipos de paquetes de datos que deben enviarse a expensas de

otros tipos de paquetes que puedan retrasarse o descartarse.

Clasificación: Lo ideal es asignar una prioridad exacta para cada tipo de comunicación.

En la actualidad, esto no resulta práctico y posible. Por lo tanto, clasificamos las

aplicaciones en categorías según la calidad específica de requisitos de servicios. La

comunicación sensible al tiempo o importante debería clasificarse en forma diferente de la

comunicación que puede esperar o es de menor importancia.

Asignación de prioridades: Las características de la información que se comunica

también afectan su administración.

Los mecanismos de QoS permiten el establecimiento de estrategias de administración de

cola que implementan prioridades para las diferentes clasificaciones de los datos de

aplicación. Sin el diseño y la implementación correctos de los mecanismos de QoS, los

paquetes de datos se descartan sin considerar las características de la aplicación ni la

prioridad.

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Algunas de las decisiones prioritarias para una organización pueden ser:

– Comunicaciones sensibles al tiempo (Teléfono, video, audio)

– Comunicaciones no sensibles al tiempo (Web, Mail)

– Mucha importancia para la empresa (Transacciones comerciales)

– Comunicación indeseable (P2P, entretenimiento)

Seguridad en la red:

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La infraestructura de red, los servicios y los datos contenidos en las computadoras

conectadas a la red son activos comerciales y personales muy importantes. Comprometer

la integridad de estos activos puede ocasionar serias repercusiones financieras y

comerciales. Seguridad de la infraestructura y seguridad del contenido.

Asegurar la infraestructura de la red incluye la protección física de los dispositivos que

proporcionan conectividad de red y evitan el acceso no autorizado al software de

administración que reside en ellos.

La seguridad del contenido se refiere a la protección de la información contenida en los

paquetes que se transmiten en la red y la información almacenada en los dispositivos

conectados a ésta.

Las medidas de seguridad que se deben tomar en una red son:

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–evitar la divulgación no autorizada o el robo de información,

–evitar la modificación no autorizada de información, y

–evitar la Denegación de servicio.

Los medios para lograr estos objetivos incluyen:

–garantizar la confidencialidad,

–mantener la integridad de la comunicación, y

–garantizar la disponibilidad.


Garantizar la confidencialidad: La privacidad de los datos se logra permitiendo que lean

los datos solamente los receptores autorizados y designados.

Un sistema seguro de autenticación de usuarios, el cumplimiento de las contraseñas

difíciles de adivinar y el requerimiento a los usuarios para que las cambien frecuentemente

ayudan a restringir el acceso a las comunicaciones y a los datos almacenados en los

dispositivos adjuntos de la red. Cuando corresponda, el contenido encriptado asegura la

confidencialidad y reduce las posibilidades de divulgación no autorizada o robo de

información.

Mantener la integridad de las comunicaciones: La integridad de datos significa que la

información no se alteró durante la transmisión de origen a destino.

La integridad de origen es la confirmación de que se validó la identidad del emisor. Se

compromete la integridad del origen cuando un usuario o dispositivo falsifica su identidad y

proporciona información incorrecta al destinatario. El uso de firmas digitales, algoritmos de

hash y mecanismos de checksum son formas de proporcionar integridad de origen y de

datos a través de la red para evitar la modificación no autorizada de información

Garantizar la disponibilidad: Disponibilidad significa tener la seguridad de acceder en

forma confiable y oportuna a los servicios de datos para usuarios autorizados. Los

recursos pueden no estar disponibles durante un ataque de Denegación de servicio (DoS)

o por la propagación de un virus de computadora. Los dispositivos firewall de red, junto

con los software antivirus de los equipos de escritorio y de los servidores pueden asegurar

la confiabilidad y solidez del sistema para detectar, repeler y resolver esos ataques. La

creación de infraestructuras de red completamente redundantes, con pocos puntos de

error, puede reducir el impacto de esas amenazas.

Debido a que Internet continúa expandiéndose para ofrecer más y nuevos servicios, su

futuro depende de las nuevas y más sólidas arquitecturas en desarrollo que incluyen estas

cuatro características: tolerancia a fallas, escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.

Medidas básicas para la protección de las redes de datos

– Asegure la confidencialidad mediante el uso de:

• Autenticación de usuario

• Encriptación de datos

– Mantenga la integridad de las comunicaciones mediante el uso de:

• Firmas digitales

– Asegure la disponibilidad mediante el uso de:

• Firewalls

• Arquitectura de red

redundante

• Hardware sin ningún

punto de error

Enrutamiento Entre Vlan

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