Ediciones ENI. Redes informáticas

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1 Ediciones ENI Redes informáticas Nociones fundamentales (Protocolos, Arquitecturas, Redes inalámbricas, Virtualización, Seguridad, IP v6...) (5ª edición) Colección Recursos Informáticos Contenido

2 Contenido 1 Podrá descargar algunos elementos de este libro en la página web de Ediciones ENI: Escriba la referencia ENI del libro RIT6RES en la zona de búsqueda y valide. Haga clic en el título y después en el botón de descarga. Prólogo Capítulo 1 Presentación de los conceptos de red 1. Antecedentes Principios de la informática de redes La informática centralizada La primera red informática a gran escala El desarrollo de una norma de hecho: TCP/IP La informática descentralizada Redes heterogéneas Redes informáticas actuales Principales elementos de una red Desde la perspectiva del software Principios Definiciones El sistema operativo de red Desde la perspectiva del hardware La interconexión Los protocolos de comunicación Tecnología de redes Definición de una red informática Topologías de redes informáticas La red personal La red local La red metropolitana

3 2 Redes informáticas Nociones fundamentales La red extendida Compartir recursos Los servicios de archivos Los servicios de gestión electrónica de documentos Los servicios de base de datos Los servicios de impresión Los servicios de mensajería y de trabajo colaborativo Los servicios de aplicaciones Los servicios de almacenamiento Los servicios de copia de seguridad Los protocolos de replicación entre bahías Virtualización Introducción Algunos conceptos de virtualización Soluciones de virtualización típicas Síntesis de tecnologías de virtualización Cloud Computing Plan de continuidad de la actividad Disponibilidad La fiabilización del sistema de almacenamiento La fiabilización de los intercambios Confidencialidad La seguridad del sistema de archivos La protección de los intercambios Redundancia de datos La tolerancia a fallos El espejo de discos El espejo de controladores y discos Bloques de intervalo con paridad La neutralización de los sectores defectuosos Soluciones de redundancia en servidor La tolerancia a fallos La distribución de la carga de red

4 Contenido Política de respaldo El respaldo completo El respaldo incremental El respaldo diferencial Continuidad y reanudación de la actividad en caso de siniestro Principios El plan de continuidad de la actividad (PCA) El plan de reanudación de actividad (PRA) Capítulo 2 Estandarización de protocolos 1. Modelo OSI Principios Comunicación entre capas Encapsulación y modelo OSI Protocolos Papel de las distintas capas La capa Física La capa Conexión (o Conexión de datos) La capa de Red La capa de Transporte La capa de Sesión La capa de Presentación La capa de Aplicación Enfoque pragmático del modelo de capas Nivel 1 - capa Física Nivel 2 - capa de Conexión de datos Nivel 3 - capa de Red Principios La dirección lógica La salida de una red lógica

5 4 Redes informáticas Nociones fundamentales La transmisión de paquetes en la intrarred Distribución de paquetes en el router Nivel 4 - capa de Transporte El modo conectado TCP El modo no conectado UDP Nivel 5 y superiores Estándares y organismos Tipos de estándares Algunos organismos de estandarización para redes American National Standards Institute (ANSI) Unión internacional de las telecomunicaciones (UIT) Electronic Industries Alliance (EIA) Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ISO Internet Engineering Task Force (IETF) Capítulo 3 Transmisión de datos en la capa física 1. Papel de una interfaz de red Principios Preparación de los datos Opciones y parámetros de configuración Dirección física Interrupción Dirección de entrada/salida Dirección de memoria base Canal DMA (Direct Memory Access) Bus El bus PCI (Peripheral Component Interconnect) El bus PC Card El bus USB El bus IEEE

6 Contenido Conectores de cable de red El conector RJ El conector BNC Los conectores de fibra óptica Velocidad Otras interfaces de red Arranque desde la red Principios Protocolos La conexión entre la dirección física y lógica El protocolo BOOTP El protocolo DHCP PXE Codificación de los datos Tipos de datos y de señales La señal analógica La señal digital La utilización Codificación de los datos La codificación de los datos digitales como señales analógicas La codificación de los datos digitales en señales digitales La codificación en línea La codificación completa Multiplexado de señales El sistema de banda básica El sistema de banda ancha El multiplexado Conversión de las señales Definiciones Módem CODEC

7 6 Redes informáticas Nociones fundamentales 6. Soportes de transmisión Soportes limitados El par trenzado El cable coaxial La fibra óptica Los criterios de elección de los diferentes medios Soportes no limitados Los infrarrojos El láser Las ondas de radio terrestres Las ondas de radio por satélite Capítulo 4 Software de comunicación 1. Configuración de la tarjeta de red Configuración del hardware Configuración de software Especificaciones NDIS y ODI Instalación y configuración del controlador de la tarjeta de red Principios Utilización de una herramienta proporcionada por el fabricante Utilización del sistema operativo En Windows 8.1 o Windows Server 2012 R En Linux Red Hat En un Mac OS X En un smartphone Android Pila de protocolos Detección de un problema de red Conexión física de red El tipo de cable El tipo de componentes

8 Contenido Configuración del software de red Capítulo 5 Arquitectura de red e interconexión 1. Topologías Principios Topologías estándar El bus La estrella El anillo El árbol Las topologías derivadas El caso de las redes inalámbricas Elección de la topología de red adaptada Gestión de la comunicación Dirección del flujo de información El modo simplex El modo half-duplex El modo full-duplex Tipos de transmisión Métodos de acceso al soporte La contención La pregunta (polling) El paso de testigo Tecnologías de conmutación La conmutación de circuitos La conmutación de mensajes La conmutación de paquetes Interconexión de redes Principios Componentes de interconexión y modelo OSI

9 8 Redes informáticas Nociones fundamentales 4.3 Descripción funcional de los componentes El repetidor El puente El conmutador El router La puerta de enlace Elección de los dispositivos de conexión apropiados El repetidor El puente El conmutador El router La puerta de enlace Capítulo 6 Capas bajas de las redes locales 1. Capas bajas e IEEE Diferenciación de las capas IEEE IEEE Principios de Logical Link Control (LLC) Tipos de servicio Ethernet e IEEE Generalidades Características de la capa Física Las especificidades de Ethernet Las especificidades de Fast Ethernet Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet Recapitulación Encabezados de trama Ethernet

10 Contenido 9 3. Token Ring e IEEE Configuración de la red Autorreconfiguración del anillo Wi-Fi e IEEE Presentación Normas de la capa Física b a g n ac Hardware La tarjeta de red El equipo de infraestructura Los dispositivos Wi-Fi Arquitectura Seguridad WPA WPA Utilización Encabezado de trama Wi-Fi Bluetooth e IEEE Antecedentes Estandarización Red Bluetooth Clases de equipos Otras tecnologías Otros estándares de IEEE

11 10 Redes informáticas Nociones fundamentales Infrared Data Association (IrDA) El protocolo IrDA DATA El protocolo IrDA CONTROL Bucle local eléctrico (BLE) Principios El funcionamiento Capítulo 7 Protocolos de redes MAN y WAN 1. Interconexión de la red local Utilización de la red telefónica Red digital de servicios integrados (RDSI) Principios Correspondencia con el modelo OSI Tipos de acceso disponibles Línea dedicada (LD) Los principios Velocidades Tecnologías xdsl Principios Los diferentes servicios Las ofertas «Todo en uno» Cable público WiMax El bucle local inalámbrico Las solución WiMax Redes móviles Inicios El comienzo

12 Contenido La evolución hacia el transporte de datos Las nuevas generaciones de telefonía móvil Fiber Distributed Data Interface (FDDI) Principios Topología Funcionamiento Asynchronous Transfer Mode (ATM) Principios El enlace de celdas Regulación del tráfico Tipos de servicios Topología y velocidades Synchronous Optical Network (SONET) y Synchronous Digital Hierarchy (SDH) Antecedentes Las características de SDH Velocidades X Frame Relay MPLS Origen Principios El circuito virtual y el etiquetado Enrutamiento Acceso remoto y redes privadas virtuales Utilización y evolución Protocolo de acceso remoto Red privada virtual Establecimiento de la conexión Autentificación El cifrado Clientes sencillos y acceso remoto

13 12 Redes informáticas Nociones fundamentales Capítulo 8 Protocolos de capas medias y altas 1. Principales familias de protocolos IPX/SPX Antecedentes Protocolos NetBIOS Antecedentes Principio Los nombres NetBIOS TCP/IP Antecedentes La suite de protocolos Correspondencia con el modelo OSI La implementación en las empresas Protocolo IP versión Principios Direccionamiento La dirección IPv La máscara Clases de direcciones Direcciones privadas Las direcciones APIPA El direccionamiento sin clase Principios La notación CIDR El papel de la máscara de red La descomposición en subredes Factorización de las tablas de enrutamiento Protocolo IP versión Introducción Principios

14 Contenido Estructura de una dirección IP Categorías de direcciones Ámbito de una dirección Dirección unicast Notación Identificador EUI Direcciones reservadas Descomposición de rangos para la IETF Segmentación de las categorías Autoconfiguración de las direcciones IPv Túneles Introducción Tipos de túneles Organismos de asignación de direcciones Cabecera IPv Otros protocolos de capa Internet Internet Control error Message Protocol (ICMP) Internet Group Management Protocol (IGMP) Address Resolution Protocol (ARP) y Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Internet Protocol Security (IPsec) Lista de los números de protocolos de la capa Internet Voz sobre IP (VoIP) Principios Algunas definiciones importantes Ventajas Funcionamiento El protocolo H Los elementos terminales Las aplicaciones Protocolos de transporte TCP y UDP Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP)

15 14 Redes informáticas Nociones fundamentales 7. Capa de aplicación TCP/IP Servicios de mensajería Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) Post Office Protocol 3 (POP3) Internet Message Access Protocol (IMAP) Servicios de transferencia de archivos HyperText Transfer Protocol (HTTP) File Transfer Protocol (FTP) y Trivial FTP (TFTP) Network File System (NFS) Servicios de administración y de gestión de red Domain Name System (DNS) Dynamic Host Configuration Protocol v.4 (DHCPv4) Telnet Network Time Protocol (NTP) Simple Network Management Protocol (SNMP) Capítulo 9 Principios de protección de una red 1. Comprensión de la necesidad de la seguridad Garantías exigidas Peligros latentes La circulación de los datos Protocolos de Red y Transporte Protocolos aplicativos estándares Protocolos de capas bajas Riesgos a nivel de software Herramientas y tipos de ataques Ingeniería social Escuchas de red Análisis de los puertos Códigos maliciosos Programas furtivos

16 Contenido Conceptos de protección en la red local Servicios de seguridad El control de acceso al sistema La gestión de permisos La integridad La no denegación Autentificación La identificación La autentificación por contraseña La autentificación con soporte físico La autentificación por biometría Confidencialidad El cifrado con claves simétricas El cifrado de claves asimétricas Protección de los datos de usuario Protección de la inicialización del disco Cifrado de los discos locales Cifrado de discos USB Protección de la interconexión de redes Router de filtrado Traductor de direcciones Cortafuegos Proxy Zona desmilitarizada Capítulo 10 Reparación de una red 1. Método de enfoque Ejemplos de diagnóstico en capas bajas Dispositivos El téster de cables El reflectómetro

17 16 Redes informáticas Nociones fundamentales El voltímetro Análisis de tramas Otros problemas con Ethernet La unicidad de la dirección MAC La configuración física de la tarjeta de red Parámetros de comunicación IPX y Ethernet Otros problemas con Token Ring Conflicto de configuración Configuración de la tarjeta Token Ring Conexión con los equipos Otros problemas con FDDI Utilización de herramientas TCP/IP adaptadas Principios Ejemplo de utilización de las herramientas arp ping tracert/traceroute ipconfig/ifconfig netstat nbtstat nslookup Herramientas de análisis de capas altas Análisis de peticiones de aplicaciones Análisis de peticiones web Anexos 1. Conversión de decimal (base 10) a binario (base 2) Vocabulario utilizado Conversión a partir de base Conversión de binario (base 2) a decimal (base 10)

18 Contenido Conversión de hexadecimal (base 16) a decimal (base 10) Conversión de hexadecimal (base 16) a binario (base 2) Glosario Índice

19 Ediciones ENI Las redes Administre una red en Windows o en Linux: Ejercicios y soluciones Colección Prácticas Técnicas Contenido

20 Prólogo Objetivo de este libro Cómo utilizar este libro? Enunciados Capítulo 1: Presentación de conceptos de red Requisitos Enunciado 1.1 Historia Enunciado 1.2 Definiciones relacionadas con la tecnología de redes Enunciado 1.3 Asociación de tecnologías a los servicios de red Enunciado 1.4 Definiciones de términos relacionados con la protección del entorno Enunciado 1.5 Asociación de términos relacionados con la protección del entorno Enunciado 1.6 Asociación de imágenes relacionadas con la protección del entorno Enunciado 1.7 Tolerancia a errores y niveles RAID Enunciado 1.8 Conceptos sobre la virtualización Enunciado 1.9 Tipos de acceso a un SAN Enunciado 1.10 Rutas de acceso FC Enunciado 1.11 Descarga de VirtualBox Enunciado 1.12 Instalación de VirtualBox Enunciado 1.13 Descarga de una versión de evaluación de Windows Server 2012 R Enunciado 1.14 Descarga de una versión de Linux CentOS Enunciado 1.15 Creación de una máquina virtual Linux Enunciado 1.16 Instalación de Linux Enunciado 1.17 Creación de una máquina virtual Windows Server 2012 R Enunciado 1.18 Instalación de Windows Server 2012 R Capítulo 2: Normalización de protocolos Requisitos Enunciado 2.1 Rol de las capas del modelo OSI Enunciado 2.2 Comparación del modelo OSI con el modelo TCP/IP Enunciado 2.3 Identificadores utilizados en el modelo TCP/IP Enunciado 2.4 Definición de la puerta de enlace predeterminada Enunciado 2.5 Definición de rutas en los enrutadores Enunciado 2.6 Interconexión IP Enunciado 2.7 Instalación de las Guest Additions y compartir carpetas Enunciado 2.8 Instalación de la herramienta de captura de tramas

21 Enunciado 2.9 Implementación de una captura de tramas Enunciado 2.10 Análisis de tramas Capítulo 3: Transmisión de datos - capa física Requisitos Enunciado 3.1 Identificación de direcciones MAC válidas Enunciado 3.2 Identificación de direcciones MAC de fabricantes Enunciado 3.3 Identificación de slots en una placa base Enunciado 3.4 Identificación de tarjetas y buses antiguos Enunciado 3.5 Tarjetas de red y buses asociados Enunciado 3.6 Identificación de bus Enunciado 3.7 Identificación de conectores de red Enunciado 3.8 Codificación de los datos Enunciado 3.9 Soportes de transmisión Enunciado 3.10 Tipos de conectores USB Capítulo 4: Arquitectura de red e interconexión Requisitos Enunciado 4.1 Identificación visual de las topologías Enunciado 4.2 Topologías y componentes Enunciado 4.3 Modos de comunicación Enunciado 4.4 Métodos de acceso al soporte Enunciado 4.5 Dominios de ancho de banda y de difusión Enunciado 4.6 Componentes de interconexión y modelo OSI Enunciado 4.7 Componentes de interconexión e identificadores Enunciado 4.8 Autoaprendizaje de un puente Enunciado 4.9 Algoritmo de Spanning Tree Enunciado 4.10 Protocolos de enrutamiento Enunciado 4.11 Cálculo de una convergencia RIPv Enunciado 4.12 Cálculo de una convergencia RIPv Capítulo 5: Protocolos de capas medias y altas Requisitos Enunciado 5.1 Protocolos relacionados con TCP/IP Enunciado 5.2 Identificación de los servicios iniciados Enunciado 5.3 Protocolos IP utilizados

22 Enunciado 5.4 Clases de direcciones IPv Enunciado 5.5 Direcciones particulares IPv Enunciado 5.6 Direcciones privadas y públicas Enunciado 5.7 Notación CIDR Enunciado 5.8 Identificación de problemas de máscara Enunciado 5.9 Identificación de múltiples problemas Enunciado 5.10 Notación CIDR y rangos de direcciones Enunciado 5.11 Descomposición en subredes Enunciado 5.12 Identificación de la pertenencia a una subred Enunciado 5.13 Búsqueda de máscara Enunciado 5.14 Pertenencia a una misma subred Enunciado 5.15 Definición de tablas de enrutamiento Enunciado 5.16 Factorización de una tabla de enrutamiento Enunciado 5.17 Características de una dirección IPv Enunciado 5.18 Identificador EUI-64 modificado Enunciado 5.19 Rango de direcciones IPv Enunciado 5.20 Telefonía IP Enunciado 5.21 Identificación de las fases DHCP Enunciado 5.22 Análisis de una trama DHCP Enunciado 5.23 Análisis de una trama DHCP Enunciado 5.24 Diseño de un plan de direccionamiento IP Enunciado 5.25 Diseño de una arquitectura DHCP Enunciado 5.26 Diseño de un espacio de nombres DNS Enunciado 5.27 Diseño de la implementación DNS Enunciado 5.28 Configuración DHCPv Enunciado 5.29 Configuración de un prefijo de direcciones únicas locales Enunciado 5.30 Configuración IPv6 estática Enunciado 5.31 Configuración DHCPv Capítulo 6: Principios de protección de una red Requisitos Enunciado 6.1 Configuración de un servidor FTP seguro Enunciado 6.2 Scan de los puertos abiertos de un ordenador Enunciado 6.3 Configuración de las actualizaciones de un ordenador Enunciado 6.4 Configuración de un servidor SFTP mediante SSH y una clave privada 136 3

23 Capítulo 7: Reparación Requisitos Enunciado 7.1 Obtención de información mediante un comando estándar Enunciado 7.2 Análisis de problemas de red Soluciones Capítulo 1: Presentación de conceptos de red Requisitos Solución 1.1 Historia Solución 1.2 Definiciones relacionadas con la tecnología de redes Solución 1.3 Asociación de tecnologías a los servicios de red Solución 1.4 Definiciones de términos relacionados con la protección del entorno Solución 1.5 Asociación de términos relacionados con la protección del entorno Solución 1.6 Asociación de imágenes relacionadas con la protección del entorno Solución 1.7 Tolerancia a errores y niveles RAID Solución 1.8 Conceptos sobre la virtualización Solución 1.9 Tipos de acceso a un SAN Solución 1.10 Rutas de acceso FC Solución 1.11 Descarga de VirtualBox Solución 1.12 Instalación de VirtualBox Solución 1.13 Descarga de una versión de evaluación de Windows Server 2012 R Solución 1.14 Descarga de una versión de Linux CentOS Solución 1.15 Creación de una máquina virtual Linux Solución 1.16 Instalación de Linux Solución 1.17 Creación de una máquina virtual Windows Server 2012 R Solución 1.18 Instalación de Windows Server 2012 R Capítulo 2: Normalización de protocolos Requisitos Solución 2.1 Rol de las capas del modelo OSI Solución 2.2 Comparación del modelo OSI con el modelo TCP/IP Solución 2.3 Identificadores utilizados en el modelo TCP/IP Solución 2.4 Definición de la puerta de enlace predeterminada Solución 2.5 Definición de rutas en los enrutadores Solución 2.6 Interconexión IP Solución 2.7 Instalación de las Guest Additions y compartir carpetas

24 Solución 2.8 Instalación de la herramienta de captura de tramas Solución 2.9 Implementación de una captura de tramas Solución 2.10 Análisis de tramas Capítulo 3: Transmisión de datos - capa física Requisitos Solución 3.1 Identificación de direcciones MAC válidas Solución 3.2 Identificación de direcciones MAC de fabricantes Solución 3.3 Identificación de slots en una placa base Solución 3.4 Identificación de tarjetas y buses antiguos Solución 3.5 Tarjetas de red y buses asociados Solución 3.6 Identificación de bus Solución 3.7 Identificación de conectores de red Solución 3.8 Codificación de los datos Solución 3.9 Soportes de transmisión Solución 3.10 Tipos de conectores USB Capítulo 4: Arquitectura de red e interconexión Requisitos Solución 4.1 Identificación visual de las topologías Solución 4.2 Topologías y componentes Solución 4.3 Modos de comunicación Solución 4.4 Métodos de acceso al soporte Solución 4.5 Dominios de ancho de banda y de difusión Solución 4.6 Componentes de interconexión y modelo OSI Solución 4.7 Componentes de interconexión e identificadores Solución 4.8 Autoaprendizaje de un puente Solución 4.9 Algoritmo de Spanning Tree Solución 4.10 Protocolos de enrutamiento Solución 4.11 Cálculo de una convergencia RIPv Solución 4.12 Cálculo de una convergencia RIPv

25 Capítulo 5: Protocolos de capas medias y altas Requisitos Solución 5.1 Protocolos relacionados con TCP/IP Solución 5.2 Identificación de los servicios iniciados Solución 5.3 Protocolos IP utilizados Solución 5.4 Clases de direcciones IPv Solución 5.5 Direcciones particulares IPv Solución 5.6 Direcciones privadas y públicas Solución 5.7 Notación CIDR Solución 5.8 Identificación de problemas de máscara Solución 5.9 Identificación de múltiples problemas Solución 5.10 Notación CIDR y rangos de direcciones Solución 5.11 Descomposición en subredes Solución 5.12 Identificación de la pertenencia a una subred Solución 5.13 Búsqueda de máscara Solución 5.14 Pertenencia a una misma subred Solución 5.15 Definición de tablas de enrutamiento Solución 5.16 Factorización de una tabla de enrutamiento Solución 5.17 Características de una dirección IPv Solución 5.18 Identificador EUI-64 modificado Solución 5.19 Rangos de direcciones IPv Solución 5.20 Telefonía IP Solución 5.21 Identificación de las fases DHCP Solución 5.22 Análisis de una trama DHCP Solución 5.23 Análisis de una trama DHCP Solución 5.24 Diseño de un plan de direccionamiento IP Solución 5.25 Diseño de una arquitectura DHCP Solución 5.26 Diseño de un espacio de nombres DNS Solución 5.27 Diseño de la implementación DNS Solución 5.28 Configuración DHCPv Solución 5.29 Configuración de un prefijo de direcciones únicas locales Solución 5.30 Configuración IPv6 estática Solución 5.31 Configuración DHCPv

26 Capítulo 6: Principios de protección de una red Requisitos Solución 6.1 Configuración de un servidor FTP seguro Solución 6.2 Scan de los puertos abiertos de un ordenador Solución 6.3 Configuración de las actualizaciones de un ordenador Solución 6.4 Configuración de un servidor SFTP mediante SSH y una clave privada. 450 Capítulo 7: Reparación Requisitos Solución 7.1 Obtención de información mediante un comando estándar Solución 7.2 Análisis de problemas de red Anexo Índice