Introducción Fast-Track 1 CCNA 2 Trayectoria de Fundación Proydesa como Cisco Networking Academy En 1998 Fundación Proydesa es designada por Cisco Systems como Academia Regional de Cisco Networking Academy. Este hecho propicia la capacitación y posterior certificación en Estados Unidos del primer Instructor Regional, Arturo Regueiro. En forma posterior, se capacitan los instructores Judith Chocler, Isaías Cohen y Gustavo Rodríguez. Paralelamente, Fundación Proydesa traduce la currícula de CCNA al español y al portugués y realiza la adaptación técnico-pedagógica del programa a los parámetros de América Latina, creando de esta manera un modelo de e-learning con presencialidad tecnológica. A su vez, Ricardo Frecha se Certifica como Instructor Regional en EE.UU en CCNA 1, 2, 3 y 4 y las primeras Academias que empiezan a conformar la Red Proydesa son la Universidad Nacional de la Plata, la UTN Facultad Regional Avellaneda, el Instituto Inmaculada Concepción, y la Universidad Nacional del Comahue Sedes Neuquén, Viedma y Bariloche. Frente al crecimiento exponencial de alumnos, Fundación Proydesa diseña una competición Regional para la comunidad Académica, llamada NetRiders One, que inmediatamente se transforma en un éxito y se le ceden los derechos a Cisco Systems para que replique la experiencia en otras partes del mundo. El nombramiento de CATC (Cisco Academy Training Center) para las carreras de Sponsor Currículum, llega en simultáneo con la participación de Proydesa en el Comité Revisor para las carreras de IT Essentials I y II. La excelencia del servicio educativo, tiene en el nivel de los instructores una base concreta de sustento que se pone a prueba en un NetRiders para Instructores realizado en San Pablo, Brasil. En esa ocasión, el instructor Isaías Cohen obtiene el primer lugar en CCNP haciéndose acreedor de un viaje al evento similar que se realizó en New Orleáns, Estados Unidos. Asimismo, Fundación Proydesa es designado Testing Center por Pearson VUE, única entidad acreditada por Cisco Systems para tomar sus certificaciones, y en el año 2004 obtiene el Rising Star Quality Award por el mantenimiento de la calidad. Actualmente, como parte de una vasta trayectoria, Fundación Proydesa fue nombrada CATC para CCNA y CCNP, y tradujo las currículas de IT Essentials I y II al castellano para todo el mundo de habla Hispana. Una Red de más de 50 Academias integran la Red Proydesa, el laboratorio de e-learning más grande la Región. Por qué rendir la certificación CCNA? Las certificaciones internacionales en TIC s son una referencia obligada acerca de los conocimientos y habilidades requeridas para desempeñar tareas técnicas y gerenciales en áreas como tecnología, comunicaciones, redes y sistemas, dentro del mercado laboral actual. 1 Fast-Track y su logo es marca registrada de Fundación Proydesa 2 CCNA, Cisco Systems y el logo de Cisco Systems, son marcas registradas de Cisco Systems Inc. y/o sus afiliados en los Estados Unidos y otros países 1
Qué es una certificación Se trata de una designación que indica que se poseen determinados conocimientos y destrezas específicas, y que además se está dispuesto a demostrarlas. Es una sólida señal de capacidad, actitud y esfuerzo para alcanzar un objetivo concreto. El examen de certificación CCNA Dentro del universo mundial de Certificaciones, las de elaboradas por Cisco Systems ocupan un lugar privilegiado. La certificación CCNA es la más conocida y es el escalón necesario para ingresar al mundo de Cisco Systems. La preparación de este examen es un verdadero desafío, ya que utiliza una metodología propia desconocida para la mayoría de los aspirantes, por lo tanto son necesarios elementos complementarios de ayuda que guíen hacia un final satisfactorio. La certificación avalará competencias básicas del mundo del Networking y habilidades y destrezas prácticas del saber hacer del mundo laboral, de ahí su creciente importancia. Junto con las herramientas habituales de estudio, las guías de preparación especialmente diseñadas para este fin cumplen un rol esencial, ya que se tratan de materiales que apuntan a realizar un repaso rápido para quienes ya han estudiado la carrera. A su vez, se las puede utilizar como guía de consulta. En definitiva, se trata de un resumen de extrema utilidad, que a lo largo de más de nueve años ha acompañado la preparación de más de 1000 técnicos CCNA ya certificados en toda la Región. Cuál es el camino para obtener la certificación CCNA? Para lograr la certificación CCNA usted deberá aprobar: El examen 640-801 CCNA o Dos exámenes 640-821 INTRO 640-811 ICND Por cualquiera de las dos vías usted obtendrá la certificación CCNA. Como alumno de las Academias de Cisco usted ha recibido a fines del CCNA 2 y a fines de CCNA 4 los exámenes de Exam Voucher correspondientes que lo hacen acreedor a un descuento para rendir los exámenes de certificación cualquiera que sea el camino que haya elegido para acceder a la certificación CCNA. Recomendamos acceder a la certificación a través del Testing Center VUE de Fundación Proydesa, que en mayo de 2004 recibió el Rising Star Quality Award por el mantenimiento de su alta calidad Para obtener información oficial visite el sitio oficial: http://www.cisco.com/go/ccna 2
Recertificación Cisco Systems da a la certificación CCNA una validez de 3 años. La recertificación de CCNA puede obtenerse así: Aprobar el examen CCNA en la versión que se encuentre vigente al momento de recertificar. Aprobar el examen ICND en la versión que se encuentre vigente al momento de recertificar. Aprobar cualquiera de los exámenes de la serie 642 que se corresponden con el nivel Professional (CCNP), o los exámenes de la misma serie que corresponden a las Cisco Qualified Specialist (salvo los exámenes de Sales Specialist) Aprobar un examen escrito de CCIE Descripción del examen de certificación Examen 640-801 CCNA Cuando usted se acredite para rendir el examen de certificación, recibirá un correo electrónico de confirmación en el que, entre otras cosas, se el informa que usted cuenta con 110 minutos para completar el examen: 20 minutos para el tutorial previo y 90 minutos para el examen. Cantidad de preguntas: 50 a 65. Las preguntas son elegidas al azar de una base de datos organizada según las áreas definidas en los objetivos. Los objetivos y contenidos del examen no varían, las preguntas son periódicamente renovadas. Idiomas en que se encuentra disponible: inglés, español y japonés. Aprobación: Obteniendo 849 sobre 1000 puntos. El alumno recibe 300 puntos por iniciar el examen y puede obtener hasta 1000. Para obtener información oficial y actualizada respecto de este examen de certificación, puede visitar el sitio oficial de Cisco Systems: http://www.cisco.com/web/learning/le3/current_exams/640-801.html Cómo se inscribe para rendir el examen? Una vez finalizado su curso del CCNA 4 y habiendo aprobado el examen de voucher, usted está en condiciones de inscribirse para rendir la certificación con el descuento correspondiente. El voucher de descuento tiene validez por 3 meses por lo cual si no rinde el examen en ese período de tiempo, pierde el beneficio del descuento. Por lo tanto le recomendamos que solicite el voucher una vez que considere que está preparado adecuadamente para rendir dicha certificación. La fecha para presentarse al examen depende de usted y de la disponibilidad del Testing Center. Recomendamos inscribirse a través de certificaciones@proydesa.org La fecha de registro puede ser modificada hasta 24 hs hábiles antes. Pasado ese tiempo es inmodificable. 3
El día del examen Como es obvio usted deberá acreditar su identidad con documento, antes de ingresar a la sala en donde rendirá el examen. No podrá ingresar a esa sala con ningún elemento relativo al examen, ni calculadora, ni celular. Se le proveerá de papel en blanco y una lapicera para sus anotaciones particulares. Una persona le habilitará el examen en una terminal destinada a ese efecto. En primer lugar usted puede recorrer el tutorial para lo cual dispone de 20 minutos como máximo. Una vez terminado el tutorial comienza el examen de certificación propiamente dicho. Mientras dure el examen en la pantalla habrá un reloj que le indicará el tiempo disponible para finalizar. Si nota algún inconveniente con el sistema informe inmediatamente a la persona que se lo habilitó. Finalizado el examen el sistema se lo indicará con un mensaje de felicitación por haberlo concluido. Posteriormente, en la pantalla usted verá el resultado del examen. La persona encargada del Testing Center le entregará el exam score. Pasados unos días usted recibirá una tarjeta con el número que Cisco Systems le otorgó a usted como técnico certificado CCNA. Los contenidos del Examen de Certificación Los principales temas a tener en cuenta: 1. Principios de networking 2. Protoco IP Implementación de subredes 3. Cisco IOS 4. Enrutamiento IP 5. Administración de Redes Cisco IOS 6. Conmutación LAN VLANs y trunking 7. Listas de control de acceso 8. WAN 4
Contenidos.. 1. Principios de Networking...6 2. Tecnologías de conmutación LAN...20 3. VLANs...29 4. Protocolo IP...37 5. Configuración y administración de entornos Cisco IOS...47 6. Enrutamiento IP...68 7. Administración de Cisco IOS y archivos de configuración...80 8. Consideraciones en torno a algunos Protocolos...91 9. Administración del tráfico en la red...93 10. Tecnologías y Protocolos WAN...101 11. Anexo 1: Comandos IOS para la configuración de routers...117 5
1. Principios de networking. Modelo OSI Creado por la ISO a fines de la década de 1970 para solucionar los problemas surgidos por el desarrollo de diferentes estándares de la mano de diferentes fabricantes (SNA de IBM, Modelo de DECNet, etc.). Es el modelo de arquitectura primaria para redes. Describe cómo los datos y la información de la red fluyen desde una terminal, a través de los medios de red, hasta otra terminal. Ventajas de un modelo de capas: o Permite la interoperabilidad de diferentes fabricantes. o Divide las operaciones complejas de la red en capas más fácilmente administrables y específicas. o Permite introducir cambios en una capa sin requerir cambios en la totalidad. o Define interfases estándar para la integración plug and play de diferentes fabricantes. o Permite el desarrollo de interfases estándar que facilitan la interoperabilidad. o Permite realizar especificaciones que ayudan al progreso de la industria. o Facilita la resolución de fallos. Capa de Aplicación - 7 La principal función de la Capa de Aplicación es brindar servicios de red al usuario final. Ofrece servicios a tres tipos principales de aplicaciones: 1. Aplicaciones de red diseñadas específicamente para trabajar sobre una red. 2. Aplicaciones no diseñadas para trabajar en red, sino para utilización en terminales no conectadas. 3. Aplicaciones embebidas, es decir, programas que tienen aplicaciones de red incorporadas como es el caso de los procesadores de texto. Protocolos que operan en esta capa: http, correo electrónico, ftp, telnet, quake. 6
Capa de Presentación - 6 Provee servicios de formateo de datos a la capa de aplicación. No todas las aplicaciones de red requieren de este tipo de servicios. Algunos servicios de esta capa son la encripción de datos, compresión y traslación. Determina la sintaxis de la transferencia de datos. Protocolos que operan en esta capa: pict, tiff, jpeg, midi, mpeg, quicktime, EBCDIC y ASCII Capa de Sesión - 5 Establece, administra y termina las sesiones de comunicación entre aplicaciones en diferentes hosts. Ofrece algunos mecanismos de recuperación y control de datos entre las aplicaciones coordinadas de los hosts. Protocolos que operan en esta capa: NFS, SQL, RPC, X-Windows, ASP (Appletalk Session Protocol) Capa de Transporte - 4 Este software recibe el flujo de datos desde la aplicación y lo divide en pequeñas piezas denominadas segmentos. Cada segmento recibe un encabezado que identifica la aplicación de origen utilizando puertos. Los protocolos de capa de transporte pueden asegurar comunicaciones end to end provistas de control de flujo utilizando el método de ventana deslizante y corrección de errores. Además asegura la fiabilidad de los datos utilizando números de secuencia y de reconocimiento (acknowledge). TCP utiliza un handshake de triple vía para las pruebas de Transporte. Multiplexado: Indica la capacidad de que múltiples aplicaciones compartan una única conexión de transporte. Con este propósito utiliza puertos para identificar sesiones de diferentes aplicaciones: El número de puerto oscila entre 1 y 65535 Windowing: Técnica que controla la cantidad de información enviada de extremo a extremo expresada en cantidad de bytes- sin requerir una confirmación. Protocolos que operan en esta capa: TCP y UDP. TCP Protocolo de capa de transporte orientado a la conexión. UDP Protocolo de capa de transporte no-orientado a la conexión Capa de Red - 3 Proporciona direccionamiento jerárquico y selección de la mejor ruta. Routing de IP, ICMP, ARP, RARP considerando el direccionamiento lógico. Protocolos que operan en esta capa: IP, IPX, Apple Talk, RIP, IGRP Dispositivos que operan en esta capa: routers 7
Capa de Enlace de Datos - 2 Brinda una interfase con el medio físico, control de acceso al medio y direccionamiento físico. Fragmenta utilizando Ethernet, Ethernet II, 802.5 (token ring), 802.3, 802.2 (802.3 con dsap y sap enlos campos de control lógico). En entornos Ethernet, el direcionamiento físico se realiza utilizando direcciones MAC: 48 bits, 3 bytes vendor + 3 bytes serial number Otros protocolos que operan en esta capa: CSMA/CD y CDP Dispositivos: Bridges / Switches Capa Física - 1 Responsable de la transmisión de la señal entre puertos. Puede tratarse de cables y conectores metálicos, o de fibra óptica, o utilizarse el medio atmosférico (infrarrojo, microondas, etc.) Cables y conectores: RS-232, RJ-45, v.24, v.35, x.21, g.703, hssi, etc Dispositivos: Repetidores / Hubs Norma para Cableado Estructurado EIA/TIA 568 8
Norma de cableado 568-A Pin # Par # Función Color de cable 1 3 Transmite + Blanco / Verde 2 3 Transmite - Verde / Blanco 3 2 Recibe + Blanco / Naranja 4 1 Telefonía Azul / Blanco 5 1 Telefonía Blanco / Azul 6 2 Recibe - Naranja / Blanco 7 4 Respaldo Blanco / Marrón 8 4 Respaldo Marrón / Blanco Norma de cableado 568-B Pin # Par # Función Color de cable 1 2 Transmite + Blanco / Naranja 2 2 Transmite - Naranja / Blanco 3 3 Recibe + Blanco / Verde 4 1 Telefonía Azul / Blanco 5 1 Telefonía Blanco / Azul 6 3 Recibe - Verde / Blanco 7 4 Respaldo Blanco / Marrón 8 4 Respaldo Marrón / Blanco Criterio de conexión Dispositivo terminal con dispositivo de acceso (hub o switch): cable derecho Dispositivos de acceso entre sí: cable cruzado Dispositivo de acceso con router: cable derecho Terminal a Hub a Switch a CONEXIÓN Terminal Hub / Switch Router Hub Switch Router Hub Switch Router Consola TIPO DE CABLE Cable cruzado Cable derecho Cable cruzado Cable cruzado Cable cruzado Cable derecho Cable cruzado Cable cruzado Cable derecho Cable rollover 9
Router a Router Switch Hub Terminal Consola Cable cruzado Cable derecho Cable derecho Cable cruzado Cable rollover Introducción a la Fibra Óptica El medio de transmisión implementado, comúnmente denominado fibra óptica, es una pieza compleja compuesta básicamente de 5 elementos: Cada circuito de fibra óptica está compuesto por 2 hilos de fibra, cada uno de ellos destinado a establecer la comunicación en un sentido, asegurando de esta manera una comunicación bidireccional. La señal eléctrica es convertida en señal lumínica utilizando una fuente de luz. Hay dos tipos de fuentes de luz: LED Son más económicos pero proveen un servicio de menor ancho de banda. Diodos láser Son de fabricación más costosa que los LEDs y en general están asociados con equipamiento más delicado ya que requieren mayor cuidado y control de la temperatura ambiente. Tipos de Fibra Óptica o o Fibra Multimodo (multimode fiber) Diseñada para soportar transmisiones de baja velocidad en distancias cortas. El núcleo de la fibra mide entre 50 y 125 micrones de diámetro. Fibra Monomodo (singlemode fiber) El radio del núcleo de la fibra monomodo es de aproximadamente 10 micrones, permitiendo una única dirección de propagación de la luz. 10
Redes Wireless Tipos de tecnología wireless o o o o Satelite: Tiene una gran cobertura geográfica y brinda anchos de banda de hasta 2 Mbps, pero con retardos muy altos que lo hacen inadecuado para utilizar con aplicaciones sensibles al delay. Ventaja comparativa: cobertura geográfica. Wireless LAN por onda corta: Utiliza emisiones de radiofrecuencia de onda corta. Permite trabajar a distancias considerables pero con anchos de banda muy bajos para la mayoría de las aplicaciones corporativas hoy en uso. Adicionalmente requiere licencia para el uso de la frecuencia y el uso de equipos propietarios. Wireless LAN infrarroja: Brinda importante ancho de banda en distancias muy cortas, y con rangos de velocidad de entre 115 Kbps y 4 Mbps. Una nueva tecnología denominada VFIR promete velocidades de 16 Mbps. Ventaja competitiva: conexión PDA to Laptop o Laptop to Laptop. Wireless LAN con Spred Spectrum: Utiliza la emisión de radiofrecuencia de entre 2 y 5 Ghz de acuerdo a varios estándares en uso actualmente. Utilizada para conectar redes LAN es espacios acotados con buen ancho de banda. Es la tecnología más difundida en la actualidad. Wireless LAN con Spred Spectrum Las estaciones de trabajo pueden trabajar en modo: Infraestructura (conectadas a través de un Access Point) Ad-hoc o peer-to-peer (conexión directa entre estaciones) Dispositivos wireless o o Wireless NIC actúan de modo semejante a una NIC Ethernet Access Points actúan como hubs o bridges Ethernet. Especificaciones IEEE 802.11 IEEE 802.11 es el estándar que define las tecnologías de redes WLAN o 802.11a tasa de transferencia: 54 Mbps, en una frecuencia de 5 GHz. soportando hasta 8 AP. o 802.11b tasa de transferencia: 11 Mbps, en una frecuencia de 2.4 GHz. o 802.11g tasa de transferencia: 54 Mbps en una frecuencia de 2.4 GHz o 802.11x estándar de arquitectura de seguridad para redes wireless. IEEE 802.11b utiliza CSMA/CA en la subcapa MAC en orden a controlar el acceso al medio. 11
La Familia de Arquitectura Ethernet Elementos comunes: o o o o o Estructura de la trama (ver más adelante). Dimensiones mínima (64 bytes) y máxima (1518 bytes) de la trama. Método de acceso al medio implementado en la capa 2: CSMA/CD. Requerimiento de un spot time para conexiones half duplex. Espacio entre tramas equivalente a 12 bytes. Protocolo CSMA/CD La operación de este protocolo puede describirse de acuerdo a los siguientes pasos: 1. El nodo tiene una trama para transmitir al medio. 2. El nodo transmisor verifica que ningún otro nodo esté transmitiendo. Si no hay portadora en el medio inicia su transmisión. o Mientras se realiza la transmisión, permanece en escucha. o Concluida la transmisión queda en escucha. o Si detecta una colisión envía una señal de congestión de 32 bits, cesa la transmisión y activa un algoritmo de retardo. o Reintenta la transmisión. Si alguien está transmitiendo, activa el algoritmo de retardo y aguarda un espacio de tiempo al azar. Reintenta la transmisión. 3. Si después de 16 intentos el nodo puede transmitir la trama, genera un mensaje de error y ya no lo intenta más. Conjunto de Estándares 10 Base TX Medio, en este caso par trenzado Sistema de señalización, en este caso banda base Ancho de banda digital, en este caso 10 Mbps 12
ESTÁNDAR SUB CAPA MAC MEDIO FÍSICO DISTANCIA MÁXIMA OBSERVACIONES 1Base 5 802.3 Cable coaxial 500 m Topología de bus y conectores AUI. 10Base 2 802.3 Cable coaxial de 50 ohms (thin coaxial) RG- 58 con conector BNC 10Base 5 802.3 Cable coaxial de 75 ohms (tick coaxial) N- Style 185 m. Conectores AUI. Topología en bus serial. 500 m. Conectores AUI. Utilizando repetidores. 10BaseF 802.3 Denominación genérica para referirse a tecnologías Ethernet de 10 Mbps sobre cables de fibra óptica. 10BaseFB 802.3 Fibra óptica 2.000 m. Provee cableado de backbone con señalización sincrónica. Tolera dispositivos en cascada hasta un diámetro de 2.500 10BaseFL 802.3 Fibra óptica 2000 m. Provee cableado de backbone. El diámetro máximo son 2.500 m. 10BaseFP 802.3 Fibra óptica 500 m. Permite establecer terminales en una topología de estrella sin el uso de repetidores. El diámetro máximo soportado son 2.500 m. 10BaseT 802.3 UTP cat. 3, 4 ó 5 de 100 Ohms 100 m Conectores RJ-45. Topología en estrella. Utiliza 2 pares de cables. 10Broad36 802.3 Cable coaxial 3.600 m. NO es Ethernet. Servicio de 10 Mbps de banda ancha. 100BaseX 802.3 Denominación genérica para referirse a tecnologías Fast Ethernet de 100 Mbps sobre diferentes medios físicos. 100BaseFM 802.3 Dos hilos de fibra óptica multimodo de 62.5/125 micrones 400 m Conectores ST o SC. Topología punto a punto 100BaseFS 802.3u Fibra óptica monomodo 10.000 m 100BaseT 802.3 Cable UTP Utiliza la misma frecuencia de transmisión que 10BaseT 100BaseT2 802.3u Cable UTP cat. 3, 4 ó 5 100 m. 100BaseT4 802.3u Cable UTP cat. 3, 5 ó 5 100 m Utiliza los 4 pares de cables 100BaseTX 802.3u Cable UTP cat. 5, 6 ó 7 ó STP cat. 1 de 100 Ohms 100 m. Fast-Ethernet. Topología de estrella con conectores RJ- 45. Utiliza 2 pares de cables. 13
100VG- AnyLAN 802.12 Cable UTP cat. 3 o 5 NO es Ethernet. Utiliza los 4 pares de cables. No es compatible con Ethernet 1000BaseT 802.3ab UTP cat. 5 de 100 Ohms con conector RJ-45 100 m. Utiliza los 4 pares de cables. 1000BaseCX 802.3z Par trenzado de cobre blindado, o par de coaxial balanceado de 150 Ohms. Con conector mini-db9 25 m. Diseñado para cubrir pequeñas distancias entre servidores. 1000BaseSX 802.3z Fibra óptima multimodo de 62.5 y 50 micrones con conectores SC 1000BaseLX 802.3z Fibra óptica Multimodo o Monomodo de 9 micrones 62.5 micr. 220 m 50 micr. 500 m. Multimodo 550 m. Monomodo 10.000 m. Utiliza un emisor láser de 850nm Utiliza un emisor láser de 1310 nm Direccionamiento: Direccionamiento de Hardware es utilizado para transportar un paquete desde un dispositivo local hasta otro dispositivo local en la misma red LAN. Ethernet utiliza direcciones MAC de 48 bits de longitud, expresadas como 12 dígitos hexadecimales: 00602F OUI Identificación del fabricante 3A07BC Identificación del puerto Direccionamiento Lógico es utilizado para transportar un paquete extremo a extremo entre distintas LANs a través de una internetwork. Direccionamiento Multicast es un direcionamiento MAC utilizado para identificar un grupo de destinatarios y se indica colocando el primer bit transmitido de la dirección de destino en 1. Direcciones Dirección de Red Dirección de Host Dirección MAC 6 bytes = 48 bits Dirección IP 8 a 24 bits 24 a 8 bits Total 32 bits 14
Modelo TCP/IP Proceso de encapsulación Los cinco pasos Capas 5 a 7 Datos Capa 4 Segmentos Capa 3 Paquetes Capa 2 Frames Capa 1 Bits Proceso de desencapsulación Los cinco pasos Capas 5 a 7 Datos Capa 4 Segmentos Capa 3 Paquetes Capa 2 Frames Capa 1 Bits Estructura del paquete Encabezado de la Trama Encabezado del Datagrama Encabezado del Segmento Datos FCS 15
Encabezado de trama Ethernet Dirección de Destino Dirección de Origen Tipo Datos FCS Longitud mínima del frame Ethernet = 64 bytes Longitud máxima del frame Ethernet = 1518 bytes Longitud total del encabezado Ethernet = 18 bytes Preámbulo = 8 bytes. Espacio entre tramas = 12 bytes (96 bit times) Encabezado de un paquete IP Versión HLEN Tipo de Servicio Longitud Total Identificación Flags Desplazamiento del fragmento TTL Protocolo Suma de Comprobación Dirección IP de origen Dirección IP de destino Opciones IP Relleno Datos Longitud total del encabezado IP = 24 bytes Encabezado de un paquete TCP Puerto de Origen Puerto de Destino Nº Secuencia Nº Acuse de Recibo HELN Reservado Bits de Código Ventana Suma de Comprobación Señalador Opciones Datos Longitud total del encabezado TCP = 24 bytes Encabezado de un paquete UDP Puerto de Origen Puerto de Destino Longitud Suma de Comprobación Datos Longitud total del encabezado UDP = 8 bytes 16
Diseño de redes Modelo Cisco de Tres Capas: Capa de Acceso: Provee a los usuarios o grupos de trabajo acceso a los recursos de red. En esta capa: Define dominios de colisión. Definición de VLANs. Conecta el grupo de trabajo a la Capa de Distribución. Dispositivos típicos: hub y switch. Capa de Distribución: Su función es proveer conectividad basada en políticas. Lo que se hace en esta capa: Implementación de herramientas tales como filtros, colas de espera y listas de acceso. Enrutamiento entre VLANs y grupos de trabajo. Definición de dominios de broadcast y multicast. Dispositivo típico: router. Capa Núcleo: Su principal función es brindar conmutación de tráfico rápida y eficiente. Una falla en el núcleo afecta a cada uno de los usuarios conectados, por lo tanto es crítica la tolerancia a fallos. Lo que NO se debe hacer: Implementar recursos que incrementen la latencia como políticas o filtrado de paquetes. Brindar acceso a grupos de trabajos o usuarios finales. Expandir el núcleo. Cuando la red crece se debe privilegiar el aumento de potencia por sobre la expansión. Lo que SI se debe hacer: 1. Diseñar teniendo como objetivo la máxima confiabilidad y redundancia. 2. Diseñar buscando la máxima velocidad. 3. Debe tener alta tolerancia a fallos y muy baja latencia. 4. Seleccionar protocolos de enrutamiento con bajos tiempos de convergencia. 17
Notas para el examen Recuerde las posibles causas de congestión de una red LAN. Distinga con claridad entre dominio de colisión y dominio de broadcast. Mantenga clara la distinción entre hub, bridge, switch y router. Los switches crean dominios de colisión separados, pero un único dominio de broadcast. Los routers crean un dominio de broadcast separado por cada interfaz. Recuerde los protocolos que operan en capa de Presentación (jpg, gif, tiff, mped, midi, etc.) y los que operan en capa de Aplicación (http, ftp, tftp,smtp, etc.) Tenga presente la diferencia entre servicios orientados a la conexión y servicios noorientados a la conexión. El principio de ventana se utiliza para controlar la cantidad de información que se envía al destino antes de recibir un mensaje de confirmación de recepción, en un servicio orientado a la conexión. Recuerde las 7 capas del modelo OSI: Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace de datos Física Recuerde los tipos de cable utilizados en Ethernet y cuándo deben utilizarse: Derecho Cruzado Consola Las conexiones full-dúplex requieren una conexión punto a punto donde solo 2 nodos estén presentes: Conexión switch a switch Conexión entre 2 nodos a través de un switch Conexión entre 2 nodos a través de un cable cruzado Tenga en cuenta cómo se configura una sesión de Hyperterminal cuando conecta al puerto consola de un dispositivo: Retenga las 3 capas del modelo Cisco de 3 capas: Núcleo Distribución Acceso 18
1. Determine el tamaño del bloque de direcciones IP restando a 256 el valor de la máscara de subred. 2. Establezca las direcciones reservadas de subred, partiendo de la subred #1 (la primera subred útil). 3. Establezca el rango de direcciones de nodo válidas para la subred que esté analizando. 19
2. Tecnologías de conmutación LAN.. Qué es un switch? Un switch es un dispositivo LAN basado en hardware específico. Operaciones básicas de un switch o Conmutación de tramas o Mantenimiento de operaciones Aprendizaje de direcciones MAC Resolución de bucles de capa 2 Si un dispositivo de capa 2 no encuentra la dirección de destino de la trama en su tabla de direccionamiento, envía la trama por todos los puertos salvo por el puerto de origen (flooding) Si un dispositivo de capa 3 no encuentra la dirección de destino del paquete en su tabla de enrutamiento, descarta el paquete. Los switches permiten: o Aislar el tráfico entre los segmentos y en consecuencia reducir el tamaño de los dominions de colisión. o Obtener mayor disponibilidad de ancho de banda por usuario Los switches reducen el tamaño de los dominios de colisión, aumentando la cantidad de dominios de colisión existentes. Métodos de conmutación Dos métodos de conmutación básicos: 1. Almacenamiento y envío El dispositivo recibe la trama completa, la copia a su memoria RAM y ejecuta un checksum para verificar la integridad de la trama antes de conmutar el paquete al puerto de salida en función de la dirección MAC de destino 2. Método de corte La trama se envía al puerto de salida antes de que sea recibida completamente, lo que reduce notablemente la latencia. El método de corte tiene dos variantes: o Conmutación rápida Envía el paquete inmediatamente después de leída la dirección MAC de destino o Libre de fragmentos (Método de corte modificado) Espera hasta recibir el byte 64 antes de conmutar la trama al puerto de salida. 20
Spanning Tree Protocol STP es un protocolo de capa 2 para administración de enlaces que permite implementar rutas redundantes a la vez que administra los potenciales bucles en la red, permitiendo que sólo exista una única ruta activa entre dos estaciones. Para compartir la información de switches y puertos que le permite luego calcular el árbol, STp envía cada 2 segundos paquetes BPDU. Los paquetes BPDU se inundan por todos los puertos en formato multicast. Uno de los datos que se transmiten en el BPDU es el ID del puente o BID. El BID es un número de 8 bytes de extensión: Prioridad MAC Address del switch 2 bytes 6 bytes La prioridad puede tener un valor de entre 0 y 65535. El valor por defecto es de 32768 (0x8000). Operación de STP 1. Se elige un puente raíz (root bridge o switch raíz.) Sólo hay un puente raíz en cada dominio de broadcast Todos los puertos del puente raíz son denominados puertos designados (designated ports) Los puertos designados están en estado de forwarding. Proceso de elección: o Todos los switch del dominio de broadcast inundan la red con BPDU conteniendo su ID como switch raíz. o Cada switch toma todos los BPDU recibidos y los compara para seleccionar cuál será su switch raíz. o Toma como base el ID del switch. El switch con menor ID será reconocido como switch raíz. 2. Los demás switches se denominan no-raíz (non root bridge) Cada switch no-raíz tiene un solo puerto raíz en cada dominio de broadcast. Selecciona como puerto raíz (root port) al puerto de menor costo hacia el switch raíz y lo pone en estado de forwarding. Los puertos no-designados quedan en estado de blocking. Estados de los Puertos STP De acuerdo a su situación operativa respecto de la red y el árbol de expansión, los puertos de cada dispositivo pueden pasar por 4 estados diferentes: o Bloqueado (Blocking) o Escuchando (Listening) o Aprendiendo (Learning) o Enviando (Forwarding) Propiamente, los estados de STP son los 4 mencionados. Si se habla de los estados del puerto, entonces hay que agregar desactivado. No es STP es que pone al puerto en ese estado como en los otros casos. Ese estado es generado por el administrador a través del comando shutdown. o Desactivado 21