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1 1. DATOS DE LA ASIGNATURA Principios de conmutación y enrutamiento Nombre de la asignatura: intermedio Carrera: Licenciatura en Informática Clave de la asignatura: Horas teoría horas prácticas créditos: HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Cd. Lerdo, Dgo. Noviembre 2006 Participantes Academia de Informática y Sistemas Computacionales, Instituto Tecnológico Superior de Lerdo Observaciones (cambios y justificación) Este programa de estudios fue elaborado en Academia por el comité de la Carrera de Informática como propuesta de especialidad. 3. UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a) Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Redes de computadoras Interconectividad de redes Todos Todos Tecnologías WAN Todos b) Aportación de la asignatura al perfil del egresado Permite tener un conocimiento mas especifico de conmutación y enrutamiento intermedio Administración de direcciones IP usando enrutamiento sin clase 4. OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO El alumno desarrollará técnicas de direccionamiento IP avanzadas como lo son las mascaras de subredes de longitudes variables (VLSM), protocolos de enrutamiento intermedio (RIP v2, de área única, EIGRP), configuración de interfaz de los switchs desde la línea de comandos, conmutación de ethernet, LAN virtuales (), el protocolo Spannig Tree (STP) y el protocolo de enlace truncal (VTP) 5. TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Introducción al enrutamiento sin clase 1.1. VLSM Qué es VLSM y por qué se

2 usa? Un desperdicio de espacio Cuándo usar VLSM Cálculo de subredes con VLSM Unificación de rutas con VLSM Configuración de VLSM 1.2. RIP Versión Historia de RIP Funciones de RIP v Comparación entre RIP v1 y v Configuración de RIP v Verificación de RIP v Diagnóstico de fallas de RIP v Rutas por defecto 2 de una sola área 2.1. Protocolo de enrutamiento del estado de enlace Descripción general del enrutamiento del estado de enlace Características del protocolo de enrutamiento del estado de enlace Mantenimiento de la información de enrutamiento Algoritmos de enrutamiento del estado de enlace Ventajas y desventajas del enrutamiento del estado de enlace Similitudes y diferencias entre el enrutamiento por vector-distancia y del estado de enlace 2.2. Conceptos de de área única Descripción general de Terminología de Comparación de con los protocolos de vector-distancia Algoritmo de la ruta más corta Tipos de red Protocolo Hello de Pasos en la operación de 2.3. Configuración de de un área Configuración del proceso de enrutamiento Configuración de la dirección de loopback y la prioridad del router Modificación de la métrica de costos de Configuración de la autenticación de Configuración de los temporizadores , propagación de una ruta por defecto Problemas frecuentes en la

3 configuración de Verificación de configuración 3 EIGRP 3.1. EIGRP Comparación entre IGRP e EIGRP Conceptos y terminología de EIGRP Características de diseño de EIGRP Tecnologías EIGRP Estructura de datos EIGRP Algoritmo EIGRP 3.2. Configuración EIGRP Configuración de EIGRP Configuración del resumen de EIGRP Verificación básica de EIGRP Construcción de tablas de vecinos Detectar rutas Seleccionar rutas Mantenimiento de las tablas de enrutamiento 3.3. Diagnóstico de fallas de protocolos de enrutamiento Proceso de diagnóstico de fallas del protocolo de enrutamiento Diagnóstico de fallas de la configuración de RIP Diagnóstico de fallas de la configuración de IGRP Diagnóstico de fallas de la configuración de EIGRP Diagnóstico de fallas de la configuración de 4 Conceptos sobre la conmutación 4.1. Introducción a las LAN Ethernet/ Desarrollo de LAN Ethernet/ Factores que afectan el rendimiento de la red Elementos de las redes Ethernet/ Redes half-duplex Congestión de redes Latencia de red Tiempo de transmisión de Ethernet 10BASE-T Ventajas del uso de repetidores Transmisión full duplex 4.2. Introducción a la conmutación LAN Segmentación LAN Segmentación LAN con puentes Segmentación de LAN con routers

4 Segmentación de LAN con switches Operaciones básicas de un switch Latencia del switch Ethernet Conmutación de Capa 2 y Capa Conmutación simétrica y asimétrica Búferes de memoria Dos métodos de conmutación 4.3. Operación de los switches Funciones de los switches Ethernet Modos de transmisión de la trama De qué manera los switches y los puentes aprenden las direcciones Proceso de filtrado de tramas por parte de switches y puentes Por qué segmentar las LAN? Implementación de la microsegmentación Switches y dominios de colisión Switches y dominios de broadcast Comunicación entre los switches y la estación de trabajo 5 Switches 5.1. Diseño de LAN Objetivos del diseño de LAN Consideraciones del diseño de una LAN Metodología de diseño de una LAN Diseño de Capa El diseño de Capa Diseño de Capa Switches de LAN Descripción general de las LAN conmutadas y la capa de acceso Switches de capa de acceso Descripción general de la capa de distribución Switches de la capa de distribución Descripción general de la capa núcleo Switches de la capa núcleo 6 Configuración de switch 6.1. Arranque del switch Arranque físico del switch Catalyst Indicadores LED del switch Verificación de los LED de puerto durante la ejecución de una POST de switch

5 Visualización del resultado de arranque inicial desde el switch Examinando el comando help en la CLI del switch Modos de comando de los switch 6.2. Configuración del switch Verificación de la configuración por defecto de un switch Catalyst Configuración del switch Catalyst Administración de la tabla de direcciones MAC Configuración de direcciones MAC Configuración de seguridad de puerto Cómo agregar, mover y cambiar Administración del archivo del sistema operativo del switch Recuperación de contraseña 1900/ Actualización de firmware 1900/ Protocolo spanning tree 7.1. Topologías redundantes Redundancia Topologías redundantes Topologías conmutadas redundantes Tormentas de broadcast Transmisiones de tramas múltiples Inestabilidad de la base de datos de control de acceso a los medios 7.2. Protocolo Spanning-Tree Topología redundante y spanning tree Protocolo Spanning-Tree Operación de spanning-tree Selección del puente raíz Etapas de los estados del puerto Spanning Tree Recálculo de Spanning-Tree Protocolo Rapid Spanning-Tree 8 LAN virtuales 8.1. Conceptos de Introducción a las Dominios de broadcast con y routers Operación de las Ventajas de las Tipos de 8.2. Configuración de la Aspectos básicos de las geográficas Configuración de estáticas Verificación de la configuración de

6 9 Protocolo de enlace truncal de Cómo guardar la configuración de Eliminación de 8.3. Diagnóstico de fallas de las Descripción general Proceso de diagnóstico de fallas de Cómo evitar las tormentas de broadcast Diagnóstico de fallas de las Situaciones de diagnóstico de fallas de 9.1. Enlace troncal Historia del enlace troncal Conceptos de enlace troncal Operación del enlace troncal s y enlace troncal Implementación del enlace troncal 9.2. VTP Historia del VTP Conceptos de VTP Operación del VTP Implementación de VTP Configuración de VTP 9.3. Descripción general del enrutamiento entre Aspectos básicos de las Introducción al enrutamiento entre Problemas y soluciones entre Interfaces físicas y lógicas División de interfaces físicas en subinterfaces Configuración de un enrutamiento entre distintas 6. APRENDIZAJES REQUERIDOS Conocimiento de configuración básica del rotuer 7. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Propiciar el trabajo en equipo Elaboración de practicas Investigación de las redes que se implementan en empresas de la región 8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Aplicar examen por unidad

7 Elaboración y revisión de practicas Tareas de investigaciones de campo Elaboración de examen practico Elaboración de un caso de estudio

8 9. UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1 Introducción al enrutamiento sin clase Objetivo Educacional Definir VLSM y describir brevemente las razones para su utilización Dividir una red principal en subredes de distintos tamaños con VLSM Definir la unificación de rutas y su resumen a medida en relación con VLSM Configurar un router con VLSM Identificar las características clave de RIP v1 y RIP v2 Identificar las diferencias principales entre RIP v1 y RIP v2 Configurar RIP v2 Verificar y realizar el diagnóstico de fallas en la operación de RIP v2 Configurar las rutas por defecto mediante los comandos ip route e ip defaultnetwork Actividades de Aprendizaje 1.3. VLSM Qué es VLSM y por qué se usa? Un desperdicio de espacio Cuándo usar VLSM Cálculo de subredes con VLSM Unificación de rutas con VLSM Configuración de VLSM 1.4. RIP Versión Historia de RIP Funciones de RIP v Comparación entre RIP v1 y v Configuración de RIP v Verificación de RIP v Diagnóstico de fallas de RIP v Rutas por defecto Fuentes de Información

9 UNIDAD 2 de una sola área Objetivo Educacional Identificar las funciones clave de los protocolos de enrutamiento del estado de enlace. Explicar la forma de mantiene la información de enrutamiento del estado de enlace Analizar el algoritmo del enrutamiento del estado de enlace Examinar las ventajas y desventajas de los protocolos de enrutamiento del estado de enlace Indicar las similitudes y diferencias entre los protocolos de enrutamiento del estado de enlace y los protocolos de enrutamiento por vector-distancia Habilitar en un router Configurar una dirección de loopback para establecer la prioridad del router Modificar la métrica de costo para cambiar la preferencia de ruta de Configurar la autenticación de Cambiar los temporizadores de Describir los pasos para crear y Actividades de Aprendizaje 2.4. Protocolo de enrutamiento del estado de enlace Descripción general del enrutamiento del estado de enlace Características del protocolo de enrutamiento del estado de enlace Mantenimiento de la información de enrutamiento Algoritmos de enrutamiento del estado de enlace Ventajas y desventajas del enrutamiento del estado de enlace Similitudes y diferencias entre el enrutamiento por vector-distancia y del estado de enlace 2.5. Conceptos de de área única Descripción general de Terminología de Comparación de con los protocolos de vector-distancia Algoritmo de la ruta más corta Tipos de red Protocolo Hello de Pasos en la operación de 2.6. Configuración de de un área Configuración del proceso de enrutamiento Configuración de la dirección de loopback y la prioridad del router Modificación de la métrica de costos de Configuración de la Fuentes de Información

10 propagar una ruta por defecto Usar los comandos show para verificar la operación de. Configurar el proceso de enrutamiento de Definir los términos clave de Describir los distintos tipos de red Describir el protocolo Hello de Identificar los pasos básicos de la operación de autenticación de Configuración de los temporizadores , propagación de una ruta por defecto Problemas frecuentes en la configuración de Verificación de configuración

11 UNIDAD 3 EIGRP Objetivo Educacional Describir las diferencias entre EIGRP e IGRP. Describir los conceptos, tecnologías y estructuras de datos claves de EIGRP Comprender la convergencia de EIGRP y la operación básica del Algoritmo de Actualización Difusa (DUAL) Realizar una configuración básica de EIGRP Configurar el resumen de rutas EIGRP Describir los procesos utilizados por EIGRP para construir y mantener las tablas de enrutamiento Verificar las operaciones de EIGRP Describir el proceso de ocho pasos para la detección general de fallas Aplicar un proceso lógico para diagnosticar las fallas de enrutamiento Usar los comandos show y debug para diagnosticar las fallas de RIP Usar los comandos show y debug para Actividades de Aprendizaje 3.4. EIGRP Comparación entre IGRP e EIGRP Conceptos y terminología de EIGRP Características de diseño de EIGRP Tecnologías EIGRP Estructura de datos EIGRP Algoritmo EIGRP 3.5. Configuración EIGRP Configuración de EIGRP Configuración del resumen de EIGRP Verificación básica de EIGRP Construcción de tablas de vecinos Detectar rutas Seleccionar rutas Mantenimiento de las tablas de enrutamiento 3.6. Diagnóstico de fallas de protocolos de enrutamiento Proceso de diagnóstico de fallas del protocolo de enrutamiento Diagnóstico de fallas de la configuración de RIP Diagnóstico de fallas de la configuración de IGRP Diagnóstico de fallas de la configuración de EIGRP Diagnóstico de fallas de la configuración de Fuentes de Información

12 diagnosticar las fallas de IGRP Usar los comandos show y debug para diagnosticar las fallas de EIGRP Usar los comandos show y debug para diagnosticar las fallas de

13 UNIDAD 4 Conceptos sobre conmutación Objetivo Educacional Describir la historia y función de Ethernet compartida o halfduplex Definir colisión en relación con las redes Ethernet Definir microsegmentació n Definir CSMA/CD Describir algunos de los elementos claves que afectan el desempeño de la red Describir la función de los repetidores. Definir latencia de red Definir tiempo de transmisión Definir la segmentación de red mediante routers, switches y puentes Definir la latencia del switch Ethernet Explicar las diferencias entre la conmutación de Capa 2 y Capa 3 Definir la conmutación simétrica y asimétrica Definir la creación de búferes en la memoria Señalar las similitudes y diferencias entre la conmutación por almacenamiento y envío y por método de corte Comprender las Actividades de Aprendizaje 4.4. Introducción a las LAN Ethernet/ Desarrollo de LAN Ethernet/ Factores que afectan el rendimiento de la red Elementos de las redes Ethernet/ Redes half-duplex Congestión de redes Latencia de red Tiempo de transmisión de Ethernet 10BASE-T Ventajas del uso de repetidores Transmisión full duplex 4.5. Introducción a la conmutación LAN Segmentación LAN Segmentación LAN con puentes Segmentación de LAN con routers Segmentación de LAN con switches Operaciones básicas de un switch Latencia del switch Ethernet Conmutación de Capa 2 y Capa Conmutación simétrica y asimétrica Búferes de memoria Dos métodos de conmutación 4.6. Operación de los switches Funciones de los switches Ethernet Modos de transmisión de la trama De qué manera los switches y los puentes aprenden las direcciones Proceso de filtrado de tramas por parte de switches y puentes Por qué segmentar las LAN? Fuentes de Información

14 diferencias entre los hubs, puentes y switches Describir las funciones principales de los switches Enumerar los modos principales de transmisión de tramas Describir el proceso mediante el cual los switches apreden las direcciones Identificar y definir los modos de envío Definir la segmentación de LAN Definir la microsegmentació n mediante el uso de switches Describir el proceso de filtrado de trama Establecer las similitudes y diferencias entre dominios de colisión y de broadcast Identificar los cables necesarios para conectar los switches a las estaciones de trabajo Identificar los cables necesarios para conectar los switches a otros switches Implementación de la microsegmentación Switches y dominios de colisión Switches y dominios de broadcast Comunicación entre los switches y la estación de trabajo

15 UNIDAD 5 Switches Objetivo Educacional Describir los cuatro principales objetivos del diseño de LAN Enumerar las consideraciones claves en el diseño de la LAN Comprender los pasos en el diseño sistemático de la LAN Comprender los problemas de diseño relacionados con la estructura o la topología de la LAN de las Capas 1 a 3 Describir el modelo de diseño de tres capas Identificar las funciones de cada capa del modelo de tres capas. Enumerar los switches de capa de acceso Cisco y sus funciones Enumerar los switches de capa de distribución Cisco y sus funciones Enumerar los switches de capa núcleo Cisco y sus funciones Actividades de Aprendizaje 5.3. Diseño de LAN Objetivos del diseño de LAN Consideraciones del diseño de una LAN Metodología de diseño de una LAN Diseño de Capa El diseño de Capa Diseño de Capa Switches de LAN Descripción general de las LAN conmutadas y la capa de acceso Switches de capa de acceso Descripción general de la capa de distribución Switches de la capa de distribución Descripción general de la capa núcleo Switches de la capa núcleo Fuentes de Información

16 UNIDAD 6 Configuración de switches Objetivo Educacional Identificar los principales componentes de un switch Catalyst Controlar la actividad y el estado del switch con el uso de indicadores LED Examinar el resultado del arranque del switch utilizando HyperTerminal Usar las funciones de ayuda en la interfaz de línea de comando Enumerar los principales modos de comando del switch Verificar las configuraciones por defecto de un switch Catalyst Establecer una dirección IP y un gateway por defecto para el switch para permitir la conexión y administración dentro de una red Visualizar las configuraciones de switch con un navegador de Web Configurar las interfaces para la operación duplex y velocidad Examinar y administrar la tabla de direcciones MAC del switch Configurar la seguridad del puerto Administrar los Actividades de Aprendizaje 6.1. Arranque del switch Arranque físico del switch Catalyst Indicadores LED del switch Verificación de los LED de puerto durante la ejecución de una POST de switch Visualización del resultado de arranque inicial desde el switch Examinando el comando help en la CLI del switch Modos de comando de los switch 6.2. Configuración del switch Verificación de la configuración por defecto de un switch Catalyst Configuración del switch Catalyst Administración de la tabla de direcciones MAC Configuración de direcciones MAC Configuración de seguridad de puerto Cómo agregar, mover y cambiar Administración del archivo del sistema operativo del switch Recuperación de contraseña 1900/ Actualización de firmware 1900/2950 Fuentes de Información

17 archivos de configuración y las imágenes de IOS Realizar la recuperación de contraseña en un switch Actualizar el IOS de un switch

18 UNIDAD 7 Protocolo Spanning tree Objetivo Educacional Definir la redundancia y su importancia en networking Describir los elementos claves de una topología de red redundante. Definir las tormentas de broadcast y su impacto en las redes conmutadas. Definir las transmisiones múltiples de trama y su impacto en las redes conmutadas. Identificar las causas y los resultados de la inestabilidad de la base de datos de direcciones MAC. Identificar las ventajas y los riesgos de una topología redundante. Describir el rol del spanning tree en una red conmutada con rutas redundantes. Identificar los elementos clave de la operación del spanning tree Describir el proceso para la selección del puente raíz. Enumerar los estados del spanning tree en orden Comparar el protocolo Spanning Tree y el Actividades de Aprendizaje 7.3. Topologías redundantes Redundancia Topologías redundantes Topologías conmutadas redundantes Tormentas de broadcast Transmisiones de tramas múltiples Inestabilidad de la base de datos de control de acceso a los medios 7.4. Protocolo Spanning-Tree Topología redundante y spanning tree Protocolo Spanning- Tree Operación de spanningtree Selección del puente raíz Etapas de los estados del puerto Spanning Tree Recálculo de Spanning- Tree Protocolo Rapid Spanning-Tree Fuentes de Información

19 Protocolo Rapid Spanning Tree

20 UNIDAD 8 LAN virtuales Objetivo Educacional Definir las Enumerar las ventajas de las Explicar de qué manera se utilizan las para crear dominios de broadcast Explicar de qué manera se utilizan los routers para comunicarse entre las. Enumerar los tipos comunes de Definir ISL y 802.1Q Explicar el concepto de geográficas Configurar estáticas en switches de la serie Catalyst Verificar y guardar configuraciones de Borrar las de una configuración de switch Actividades de Aprendizaje 8.4. Conceptos de Introducción a las Dominios de broadcast con y routers Operación de las Ventajas de las Tipos de 8.5. Configuración de la Aspectos básicos de las geográficas Configuración de estáticas Verificación de la configuración de Cómo guardar la configuración de Eliminación de 8.6. Diagnóstico de fallas de las Descripción general Proceso de diagnóstico de fallas de Cómo evitar las tormentas de broadcast Diagnóstico de fallas de las Situaciones de diagnóstico de fallas de Fuentes de Información

21 UNIDAD 9 Protocolo de enlace truncal de Objetivo Educacional Explicar el origen y las funciones del enlace troncal de Describir cómo el enlace troncal permite la implementación de las en una red de gran tamaño Definir IEEE 802.1Q Definir ISL de Cisco Configurar y verificar un enlace troncal de Definir VTP Explicar por qué se desarrolló VTP Describir el contenido de los mensajes de VTP Enumerar y definir los tres modos de VTP Configurar y verificar VTP en un switch basado en IOS Explicar por qué son necesarios los routers para la comunicación entre las Explicar la diferencia entre interfaces físicas y lógicas Definir subinterfaces Configurar el enrutamiento entre las con subinterfaces en un puerto de router Actividades de Aprendizaje 9.4. Enlace troncal Historia del enlace troncal Conceptos de enlace troncal Operación del enlace troncal s y enlace troncal Implementación del enlace troncal 9.5. VTP Historia del VTP Conceptos de VTP Operación del VTP Implementación de VTP Configuración de VTP 9.6. Descripción general del enrutamiento entre Aspectos básicos de las Introducción al enrutamiento entre Problemas y soluciones entre Interfaces físicas y lógicas División de interfaces físicas en subinterfaces Configuración de un enrutamiento entre distintas Fuentes de Información

22 10. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Academia de networking de cisco guía de primer año CCNA 1 y 2 3ª Edición en español Cisco Press ISBN X 2. Academia de networking de cisco practicas de lab CCNA 1 y 2 3ª Edición en español Cisco Press ISBN Configuración de routers cisco Edición en español Leinwand ISBN X 4. Manual de configuración y comandos de cisco Parkhust ISBN PRACTICAS

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