Una red de área local, red local o LAN (del inglés local area network) es la
interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está
limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con
repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su
aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y
estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.
Características del switch de la capa de distribución Los switches de la capa
de distribución desempeñan una función muy importante en la red.
Recopilan los datos de todos los switches de capa de acceso y los envían a los
switches de capa núcleo. Aprenderá más adelante en este curso que el
tráfico generado en la Capa 2 en una red conmutada necesita ser
administrado o segmentado en las VLAN para no consumir ancho de banda
de forma innecesaria a través de la red. Los switches de capa de distribución
proporcionan funciones de enrutamiento entre las VLAN, para que una VLAN
pueda comunicarse con otra en la red.
Describe
Características importantes Tecnología broadcast (difusión) con el medio de
transmisión compartido. Capacidad de transmisión comprendida entre 1
Mbps y 1 Gbps. Extensión máxima no superior a 5 km (una FDDI puede llegar
a 200 km). Uso de un medio de comunicación privado. La simplicidad del
medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra
óptica). La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el
software. Gran variedad y número de dispositivos conectados. Posibilidad de
conexión con otras redes. Limitante de 100 m, puede llegar a más si se usan
repetidores.
Detalles del diseño Lan El modelo de diseño jerárquico mejora en cuanto a la
limitación de la malla parcial y plana, y a los modelos del diseño de malla al
mejorar el rendimiento, la escalabilidad, la disponibilidad, la facilidad de
administración y el mantenimiento de la red. Las topologías de las redes
jerárquicas facilitan la convergencia de la red al proporcionar el rendimiento
necesario para que se combinen los datos de voz y video en la red de datos
existente. Se pueden realizar los análisis de flujo del tráfico, de las
comunidades de usuarios, de los medios de almacenamiento de datos y la
ubicación del servidor y del diagrama de la topología para ayudar a
identificar los cuellos de botella de la red. Luego, se pueden direccionar los
cuellos de botella para mejorar el rendimiento de la red y determinar con
exactitud los requerimientos apropiados del hardware para satisfacer el
rendimiento deseado de la red. Los switches Cisco combinan los factores de
forma específicos, el rendim
Capa de acceso La capa de acceso hace interfaz con dispositivos finales como
las PC, impresoras y teléfonos IP, para proveer acceso al resto de la red. Esta
capa de acceso puede incluir routers, switches, puentes, hubs y puntos de
acceso inalámbricos.
CONFIGURACION Y CONCEPTOS BASICOS DEL SWITCH
Configura
UNICAST: Comunicación en la que un host envía una trama a un destino
específico. En la transmisión unicast sólo existen un emisor y un receptor. La
transmisión unicast es el modo de transmisión predominante en las LAN y en
Internet. Algunos ejemplos de transmisiones unicast son: HTTP, SMTP, FTP y
Telnet. BROADCAST: Comunicación en la que se envía una trama desde una
dirección hacia todas las demás direcciones. En este caso, existe sólo un
emisor pero se envía la información a todos los receptores conectados. La
transmisión broadcast es fundamental cuando se envía el mismo mensaje a
todos los dispositivos de la LAN. Un ejemplo de transmisión broadcast es la
consulta de resolución de direcciones que envía el protocolo de resolución de
direcciones (ARP) a todas las computadoras en una LAN.+ MULTICAST:
Comunicación en la que se envía una trama a un grupo específico de
dispositivos o clientes. Los clientes de la transmisión multicast deben ser
miembros de un grupo multicast lógico para
Detalles de la configuracion del Switch El estándar 802.3 Ethernet se
comunica mediante tráfico unicast, broadcast y multicast traffic. Las
configuraciones duplex y la segmentación de la LAN mejoraron el
rendimiento. Los dominios de colisión, los dominios broadcast, la latencia de
la red y la segmentación de la LAN son consideraciones clave en el diseño de
la LAN. Los métodos de envío del switch tienen influencia sobre la latencia y
el rendimiento de la LAN. Los búferes de memoria del tráfico de la red
permiten que el switch almacene tramas, de manera que un switch pueda
ofrecer funciones de envío y de conmutación simétrica, asimétrica y
multicapa. Mediante el uso de la CLI del IOS de Cisco, puede configurar
muchas funciones del switch rápidamente. Una configuración del switch
inicial consiste en proporcionar conectividad IP básica, nombres de host y
títulos. Verificación de su configuración mediante el comando show
running-config del IOS de Cisco y siempre realizar una copia de respa
Describe los
conceptos
Cut-Through Los switches cut-through fueron diseñados para reducir esta
latencia. Esos switches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes
de datos de la trama, que contiene la dirección de destino MAC, e
inmediatamente la encaminan. Adaptative Cut-Through Son los witches que
procesan tramas en el modo adaptativo y son compatibles tanto con
store-and-forward como con cut-through. Cualquiera de los modos puede ser
activado por el administrador de la red, o el switch puede ser lo bastante
inteligente como para escoger entre los dos métodos, basado en el número
de tramas con error que pasan por los puertos.
Store-and-Forward Los switches Store-and-Forward guardan cada trama en
un búfer antes del intercambio de información hacia el puerto de salida.
Mientras la trama está en el búfer, el switch calcula el CRC y mide el tamaño
de la misma. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy grande (un
cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la trama es descartada. Si
todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto de salida.
Capitulo 4 VTP VLAN Trunking Protocol
VTP son las siglas de VLAN Trunking Protocol, un protocolo de mensajes de
nivel 2 usado para configurar y administrar VLANs en equipos Cisco. Permite
centralizar y simplificar la administración en un domino de VLANs, pudiendo
crear, borrar y renombrar las mismas, reduciendo así la necesidad de
configurar la misma VLAN en todos los nodos. El protocolo VTP nace como
una herramienta de administración para redes de cierto tamaño, donde la
gestión manual se vuelve inabordable.
Detalles de VTP El VTP simplifica la administración de la VLAN por medio
de múltiples switches Cisco Catalyst repitiendo las configuraciones de
VLAN entre switches. Un dominio de VTP define qué switches en una red
deben configurarse de manera similar con respecto a la configuración de
la VLAN. Un switch Cisco Catalyst se puede configurar para uno de tres
modos operativos del VTP: servidor, cliente, o transparente. El modo
servidor del VTP permite la creación, eliminación y modificación de las
VLAN. El modo cliente del VTP evita la modificación de las VLAN y sólo
puede recibir información de la VLAN a través de las publicaciones del
VTP. El modo transparente del VTP permite la creación, eliminación y
modificación de las VLAN locales incluidas VLAN de rango extendido. La
información de la VLAN no está sincronizada con otros switches. Se
pueden usar Contraseñas de VTP para limitar la sincronización entre
switches configurados con el mismo dominio de VTP. La depuración del
VTP puede
Capitulo 6
Ruteo Inter-VLAN
Ventajas Fácil de implementar solo se requiere crear una
subinterfaz por cada VLAN en el Router. Mucho más
económica que tener un Router por VLAN. Mucho mejor
latencia que tener un Router por VLAN.
Desventajas Los Routers son más lentos que los switches para ruteo
inter-VLAN, lo ideal es tener un switch multicapa. Si se necesita
incrementar el número de puertos, entre más puertos requiera un
Router más costoso resulta. Estamos expuestos al buen
funcionamiento de una sola interfaz física en el Router, esto es un
único punto de fallo.
Una VLAN es técnicamente un dominio de broadcast diferente, por
lo que de forma predeterminada no pueden comunicarse entre sí,
salvo se usen diferentes técnicas de ruteo inter-vlan cada una de los
cuales tiene sus ventajas y sus desventajas, a continuación
mostraré un ejemplo de una técnica llamada "Router-on-a-stick",
que en resumen consiste en configurar una interfaz física de un
Router para operar como un enlace troncal en el puerto de un
switch, el Router efectua el ruteo intervlan de forma interna
mediante el uso de subinterfaces, una subinterfaz es una interfaz
virtual(vía software) que se crea en una interfaz física, por lo que se
asocia cada subinterfaz con un número de VLAN, asi que podemos
tener varias subinterfaces creadas en una misma interfaz física, lo
cual presenta ventajas y desventajas que enumeramos a
continuación.
Capitulo 5 STP Spanning Tree
(Spanning Tree Protocol) (SmmTPr o STP) es un protocolo de red de nivel 2
de la capa OSI (nivel de enlace de datos). Está basado en un algoritmo
diseñado por Radia Perlman mientras trabajaba para DEC. Hay 2
versiones del STP: la original (DEC STP) y la estandarizada por el IEEE (IEEE
802.1D), que no son compatibles entre sí. En la actualidad, se recomienda
utilizar la versión estandarizada por el IEEE.
Algoritmo y Topología Spanning Tree La redundancia aumenta la
disponibilidad de la topología de red al proteger la red de un único punto
de falla, como un cable de red o switch que fallan. Cuando se introduce la
redundancia en un diseño de la Capa 2, pueden generarse bucles y tramas
duplicadas. Los bucles y las tramas duplicadas pueden tener
consecuencias graves en la red. El protocolo spanning tree (STP) fue
desarrollado para enfrentar estos inconvenientes.
Algoritmo STP Puertos raíz: los puertos de switch más cercanos al puente
raíz. En el ejemplo, el puerto raíz del switch S2 es F0/1, configurado para el
enlace troncal entre el switch S2 y el switch S1. El puerto raíz del switch S3
es F0/1, configurado para el enlace troncal entre el switch S3 y el switch
S1. Puertos designados: todos los puertos que no son raíz y que aún
pueden enviar tráfico a la red. En el ejemplo, los puertos de switch F0/1 y
F0/2 del switch S1 son puertos designados. El switch S2 también cuenta
con su puerto F0/2 configurado como puerto designado. Puertos no
designados: todos los puertos configurados en estado de bloqueo para
evitar los bucles. En el ejemplo, el STA configura al puerto F0/2 del switch
S3 en la función no designado. El puerto F0/2 del switch S3 se encuentra
en estado de bloqueo. El puente raíz Toda instancia de spanning-tree (LAN
conmutada o dominio de broadcast) posee un switch designado como
puente raíz. El puente raíz sirve como punto de
STP evita que se formen bucles en una red jerárquica que implementa
enlaces redundantes. STP utiliza distintos estados de puertos y
temporizadores para evitar la generación de bucles. Un switch de la red
se designa como puente raíz. El puente raíz se determina a través de un
proceso de elección donde las tramas de BPDU se intercambian entre
switches vecinos en un dominio de broadcast. Todos los demás switches
de la red utilizan el algoritmo de spanning tree para determinar sus
funciones de puertos de switch. Los puertos de switch más cercanos al
puente raíz se convierten en puertos raíz. Los puertos que no son raíz
restantes compiten por la función de designado o no designado. Debido a
que la convergencia del protocolo spanning tree puede tomar hasta 50
segundos en completarse, se desarrollaron RSTP y PVST+ rápido. RSTP
reduce el tiempo de convergencia hasta 6 segundos. PVST+ rápido agrega
el soporte de VLAN en RSTP. PVST+ rápido es la implementación preferida
del protocolo spanning tr
Tramas de unicast duplicadas Las tramas de broadcast no son el único
tipo de tramas que son afectadas por los bucles. Las tramas de unicast
enviadas a una red con bucles pueden generar tramas duplicadas que
llegan al dispositivo de destino.
Capitulo 3 VLAN
Describe los
conceptos
Una VLAN consiste en una red de ordenadores que se comportan como si
estuviesen conectados al mismo conmutador, aunque pueden estar en
realidad conectados físicamente a diferentes segmentos de una red de area
local. Los administradores de red configuran las VLANs mediante software en
lugar de hardware, lo que las hace extremadamente flexibles. Una de las
mayores ventajas de las VLANs surge cuando se traslada físicamente algún
ordenador a otra ubicación: puede permanecer en la misma VLAN sin
necesidad de cambiar la configuración IP de la máquina.
Configurar
Ventajas de las VLAN La productividad del usuario y la adaptabilidad
de la red son impulsores clave para el crecimiento y el éxito del
negocio. La implementación de la tecnología de VLAN permite que una
red admita de manera más flexible las metas comerciales. Los
principales beneficios de utilizar las VLAN son los siguientes:
Seguridad: los grupos que tienen datos sensibles se separan del resto
de la red, disminuyendo las posibilidades de que ocurran violaciones
de información confidencial. Las computadoras del cuerpo docente se
encuentran en la VLAN 10 y están completamente separadas del
tráfico de datos del Invitado y de los estudiantes. Reducción de costo:
el ahorro en el costo resulta de la poca necesidad de actualizaciones
de red caras y más usos eficientes de enlaces y ancho de banda
existente. Mejor rendimiento: la división de las redes planas de Capa 2
en múltiples grupos lógicos de trabajo (dominios de broadcast) reduce
el tráfico innecesario en la red y potencia el rend
Detalles de la VLAN Las VLAN separan los dominios de broadcast en
los switches. Las VLAN mejoran el funcionamiento, la gestión y la
seguridad de la red. La VLAN se puede usar para el tráfico de datos,
voz, protocolo de red y administración de red. Existen tres modos de
pertenencia diferentes: Modo VLAN estático, dinámico y de voz. Se
necesitan routers o switches de Capa 3 para la comunicación entre
VLAN. Los enlaces troncales permiten que muchas VLAN atraviesen un
único enlace a fin de simplificar la comunicación intra VLAN, a través
de múltiples switches. El IEEE 802.1Q es el protocolo de enlace troncal
estándar El 802.1Q usa un proceso de etiquetado de tramas para
mantener el tráfico de VLAN separado mientras atraviesa el enlace
troncal. El 802.1Q no etiqueta el tráfico de la VLAN nativa, lo que
puede resultar en problemas cuando el enlace troncal está mal
configurado.
Capitulo 7
LAN Inalámbrica
Una red de área local inalámbrica, también conocida como WLAN
(del inglés wireless local area network), es un sistema de
comunicación inalámbrico flexible, muy utilizado como
alternativa a las redes de área local cableadas o como extensión
de éstas. Usan tecnologías de radiofrecuencia que permite
mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones
cableadas. Estas redes van adquiriendo importancia en muchos
campos, como almacenes o para manufactura, en los que se
transmite la información en tiempo real a una terminal central.
También son muy populares en los hogares para compartir el
acceso a Internet entre varias computadoras.
Se utilizan ondas de radio para llevar la información de un punto
a otro sin necesidad de un medio físico guiado.
Comparación entre una WLAN y una LAN Las LAN inalámbricas
comparten un origen similar con las LAN Ethernet. El IEEE adoptó
la cartera 802 LAN/MAN de estándares de arquitectura de red de
computadoras. Los dos grupos de trabajo 802 dominantes son
802.3 Ethernet y IEEE 802.11 LAN inalámbrica. Sin embargo, hay
diferencias importantes entre ellos
Capitulo 8 OSPF de área única
se usa para
Describir
OSPF presenta ventajas importantes en comparación con RIP, ya
que ofrece una convergencia más rápida y escala a
implementaciones de red mucho más grandes
OSPF es un protocolo de routing sin clase que utiliza el concepto
de áreas para realizar la escalabilidad. En este capítulo, se
abarcan las implementaciones y configuraciones básicas de OSPF
de área única.
Identifica y resolver problemas comunes
de implementación de redes
empresariales mediante la aplicación de
un enfoque de un modelo dividido en
capas
El protocolo OSPF (Abrir primero la ruta más corta) es un
protocolo de routing de estado de enlace desarrollado como
alternativa del protocolo de routing por vector de distancias, RIP.
Capítulo 9: OSPF multiárea
OSPF multiárea se utiliza para dividir redes OSPF grandes. Si hubiera demasiados routers en un área, se incrementaría la carga
en la CPU y se crearía una base de datos de estado de enlace muy grande.
En este capítulo, se proporcionan instrucciones para dividir
un área única grande en varias áreas eficazmente. El área 0
que se utiliza en OSPF de área única se conoce como “área
troncal”.
El análisis se centra en las LSA que se intercambian entre áreas.
Además, se proporcionan actividades para configurar OSPFv2 y
OSPFv3. El capítulo concluye con los comandos show que se
utilizan para verificar las configuraciones OSPF.
Capítulo 10: Ajustes y solución
de problemas del protocolo
OSPF
OSPF es un protocolo de routing de estado de enlace
popular que se puede ajustar de muchas maneras.
Algunos de los métodos de ajuste más comunes incluyen la manipulación del proceso de elección
del router designado/router designado de respaldo (DR/BDR), la propagación de rutas
predeterminadas, el ajuste de las interfaces OSPFv2 y OSPFv3 y la habilitación de la autenticación.
En este capítulo sobre OSPF, se describen las características de estos ajustes, los comandos del modo
de configuración que se utilizan para implementar estas características para IPv4 e IPv6, y los
componentes y comandos que se usan para resolver problemas de OSPFv2 y OSPFv3.