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Capítulo 6:Capa de red
Introducción a redes
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Capítulo 6
6.1 Protocolos de la capa de red
6.2 Enrutamiento
6.3 Routers
6.4 Configuración de un router Cisco
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Protocolos de capa de red
La capa de red en la comunicación
Procesos de transporte de extremo a extremo + Direccionamiento + Encapsulación + Enrutamiento +
Desencapsulación
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La capa de red en la comunicación
Protocolos de la capa de red
Protocolos de capa de red comunes Protocolo de Internet versión 4 (IPv4) Protocolo de Internet versión 6 (IPv6)
Protocolos de capa de red antiguos
Intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX)
AppleTalk
Servicio de red sin conexión (CLNS/DECNet)
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Características del protocolo IP
Características de IP
IP es un protocolo con baja sobrecarga. Provee sólo las funciones necesarias para enviar un paquete desde un origen a un destino. El protocolo no fue diseñado para rastrear ni administrar el flujo de paquetes.
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Características del protocolo IP
IP: sin conexión
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Características del protocolo IP
IP: no confiable o máximo esfuerzo de entrega
“No confiable” significa simplemente que IP no tiene la capacidad de administrar paquetes no entregados o dañados ni de recuperar datos de estos.
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Características del protocolo IP
IP: independiente de los medios
En algunos casos, el router, debe dividir un paquete cuando lo reenvía de un medio a otro con una MTU más pequeña. A este proceso se lo llama fragmentación
Unidad máxima de transmisión (MTU)
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Paquetes IPv4
Encapsulación de IP
La capa de red agrega un encabezado para que los paquetes puedan enrutarse a través de redes complejas y lleguen al destino. En las redes basadas en TCP/IP, el PDU de la capa de red es el paquete.
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Paquete IPV4
Encabezado de paquetes IPv4
Versión, servicios diferenciados (DS), tiempo de vida (TTL), protocolo, dirección IP de origen y dirección IP de destino.
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
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Paquetes IPv4
Encabezados de IPv4 de muestra
Wireshark, para tareas de análisis de datos y resolución de problemas.
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La capa de red en la comunicación
Limitaciones de IPv4 Agotamiento de direcciones IP
Expansión de la tabla de enrutamiento de Internet: Estas rutas consumen muchos recursos de memoria y del procesador en los routers de Internet.
Falta de conectividad de extremo a extremo por el uso de NAT
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La capa de red en la comunicación
Introducción a IPv6 Mayor espacio de direcciones
Mejor manejo de paquetes
Elimina la necesidad de NAT
Seguridad integrada
4000 millones de direcciones IPv44 000 000 000
340 sextillones de direcciones IPv6340 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
| | | | | |Sex quin cua tri bi mi
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Paquetes IPv6
Encapsulación de IPv6
Encabezado de IPv6 simplificado de 40 octetos.
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Tablas de enrutamiento de hostDecisión de reenvío de paquetes del host
Gateway: indica la dirección que utiliza la PC local para llegar a un destino en una red remota. Si un destino es directamente accesible, se muestra como “En enlace” en esta columna.
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Los hosts tienen una tabla de enrutamiento para asegurarse de que los paquetes de la capa de red se dirijan a la red de destino correcta. Esta tabla contiene:
Conexión directa: se trata de una ruta a la interfaz loopback (127.0.0.1).
Ruta de red local: red a la cual está conectado el host.
Ruta predeterminada local: ruta que los paquetes deben seguir para llegar a todas las direcciones de redes remotas.
Tablas de enrutamiento de host
Tabla de enrutamiento de host IPv4 de muestra
Ping a : 10.32.45.89192.168.10.20127.0.0.1 200.3.5.78
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Tablas de enrutamiento de host
Tabla de enrutamiento de host IPv6 de muestra
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Tablas de enrutamiento de router
Decisión de reenvío de paquetes del router
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Tablas de enrutamiento de router
Tabla de enrutamiento de router IPv4
R1#show ip routeCodes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masksD 10.1.1.0/24 [90/2170112] via 209.165.200.226, 00:00:05, Serial0/0/0D 10.1.2.0/24 [90/2170112] via 209.165.200.226, 00:00:05, Serial0/0/0 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masksC 192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0L 192.168.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 192.168.11.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masksC 192.168.11.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1L 192.168.11.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1 209.165.200.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masksC 209.165.200.224/30 is directly connected, Serial0/0/0L 209.165.200.225/32 is directly connected, Serial0/0/0R1#
192.168.10.0/24
R2
192.168.11.0/24
10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
209.165.200.224 /30
.226
.10
.10
.10
.10
.1
.1.1G0/1
.225S0/0/0
G0/0.1
R1
PC1
PC2
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Tablas de enrutamiento de router
Dirección de siguiente salto192.168.10.0/24
R2
192.168.11.0/24
10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
209.165.200.224 /30
.226
.10
.10
.10
.10
.1
.1
64.100.0.1
.1G0/1
.225S0/0/0
G0/0.1
R1
PC1
PC2
R1#show ip routeCodes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
Gateway of last resort is not set
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masksD 10.1.1.0/24 [90/2170112] via 209.165.200.226, 00:00:05, Serial0/0/0D 10.1.2.0/24 [90/2170112] via 209.165.200.226, 00:00:05, Serial0/0/0 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masksC 192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0L 192.168.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0 192.168.11.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masksC 192.168.11.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1L 192.168.11.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1 209.165.200.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 3 masksC 209.165.200.224/30 is directly connected, Serial0/0/0L 209.165.200.225/32 is directly connected, Serial0/0/0R1#
6-2-2-8
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Anatomía de un routerLos routers son computadoras
- Sistemas operativos (OS)- Unidades centrales de proceso (CPU)- Memoria de acceso aleatorio (RAM)- Memoria de solo lectura (ROM)
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Anatomía de un router
Memoria del router
Memoria Volátil /
No volátilAlmacena
RAM Volátil
• IOS en ejecución• Archivo de configuración en ejecución• Enrutamiento de IP y tablas ARP• Buffer de paquetes
ROM No volátil• Instrucciones de arranque• Software básico de diagnóstico• IOS limitado
NVRAM No volátil • Archivo de configuración de inicio
Flash No volátil• IOS (Sistema operativo de internetworking)• Otros archivos de sistema
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Anatomía de un router
Conexión al routerWAN
InterfazAUX puerto
LANinterfaces
Consola USB de tipo B
RJ45 de consola
Interfaces LAN Ethernet: para conectar a los dispositivos LAN, como PC y switches.
Interfaces WAN seriales: se utilizan para conectar routers a redes externas, generalmente a una distancia geográfica más extensa.
6-3-1-9
6-3-1-10
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Arranque del routerArchivos Bootset
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Arranque del router
Proceso de arranque del router
1.Realizar la POST y cargar el programa
bootstrap.
2.Localizar y cargar el software Cisco IOS.
3.Localizar y cargar el archivo de configuración de inicio o ingresar al modo Setup.
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Configuración inicial
Pasos de configuración del router
Router> enableRouter# configure terminal Ingrese los comandos de configuración, uno por línea. Finalice con CNTL/Z.Router(config)# hostname R1R1(config)#
192.168.10.0/24
R2
192.168.11.0/24
10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
209.165.200.224 /30
.226
.10
.10
.10
.10
.1
.1.1G0/1
.225S0/0/0
G0/0.1
R1
PC1
PC2
Router> enRouter# conf tIngrese los comandos de configuración, uno por línea. Finalice con CNTL/Z.Router(config)# ho R1R2(config)#
R1(config)# enable secret classR1(config)# R1(config)# line console 0R1(config-line)# password ciscoR1(config-line)# loginR1(config-line)# exitR1(config)#R1(config)# line vty 0 4R1(config-line)# password ciscoR1(config-line)# loginR1(config-line)# exitR1(config)# R1(config)# service password-encryptionR1(config)#
R1(config)# banner motd #Ingrese mensaje de TEXTO. Finalice con el caracter "#". *********************************************** WARNING: Unauthorized access is prohibited! ***********************************************
R1# copy running-config startup-config Destination filename [startup-config]? Building configuration...[OK]
6-4-1-2
Agregue una PC y dos routers R1 y R2.Conecte la PC al router.Agregue a los routers la interfaz serial.Conecte los dos routers con cable serial.Configure R1: - Nombre - Passwords - Banner - Salve la configuración
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Arranque del router
Resultado de Show versionRouter# show versionCisco IOS Software, C1900 Software (C1900-UNIVERSALK9-M), Version 15.2(4)M1, RELEASE SOFTWARE (fc1)Soporte técnico: http://www.cisco.com/techsupportCopyright (c) 1986-2012 by Cisco Systems, Inc.Compiled Thu 26-Jul-12 19:34 by prod_rel_team
ROM: System Bootstrap, Version 15.0(1r)M15, RELEASE SOFTWARE (fc1)
Router uptime is 10 hours, 9 minutesSystem returned to ROM by power-onSystem image file is "flash0:c1900-universalk9-mz.SPA.152-4.M1.bin"Last reload type: Normal ReloadLast reload reason: power-on
<Resultado omitido>
Cisco CISCO1941/K9 (revision 1.0) with 446464K/77824K bytes of memory.Processor board ID FTX1636848Z2 Gigabit Ethernet interfaces2 Serial(sync/async) interfaces1 terminal lineDRAM configuration is 64 bits wide with parity disabled.255K bytes of non-volatile configuration memory.250880K bytes of ATA System CompactFlash 0 (Read/Write)
<Resultado omitido>
Technology Package License Information for Module:'c1900'
-----------------------------------------------------------------Technology Technology-package Technology-package Current Type Next reboot ------------------------------------------------------------------ipbase ipbasek9 Permanent ipbasek9security None None Nonedata None None None
Configuration register is 0x2142 (will be 0x2102 at next reload)
Router#
Observe en R1 la versión del IOSLa capacidad de su memoria Flash.
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Configuración de interfaces
Configuración de interfaces LAN192.168.10.0/24
R2
192.168.11.0/24
10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
209.165.200.224 /30
.226
.10
.10
.10
.10
.1
.1.1G0/1
.225S0/0/0
G0/0.1
R1
PC1
PC2
R1# conf tR1(config)# interface gigabitethernet 0/0R1(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0R1(config-if)# description Link to LAN-10R1(config-if)# no shutdown
R1(config)# int g0/1R1(config-if)# ip add 192.168.11.1 255.255.255.0R1(config-if)# des Link to LAN-11R1(config-if)# no shut
Configure la interfaz G0/0 de R1192.168.10.1 255.255.255.0Configure la PC con la dirección: 192.168.10.10 255.255.255.0 192.168.10.1Configure la interfaz serial S0/0/0 de R1: ip add 209.165.200.225 255.255.255.252 clock rate 64000 no shutConfigure la interfaz serial S0/0/0 de R2: ip add 209.165.200.226 255.255.255.252 no shut
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Configuración de interfaces
Verificación de configuración de interfaz192.168.10.0/24
R2
192.168.11.0/24
10.1.1.0/24
10.1.2.0/24
209.165.200.224 /30
.226
.10
.10
.10
.10
.1
.1.1G0/1
.225S0/0/0
G0/0.1
R1
PC1
PC2
R1# show ip interface briefInterface IP-Address OK? Method Status Protocol GigabitEthernet0/0 192.168.10.1 YES manual up upGigabitEthernet0/1 192.168.11.1 YES manual up upSerial0/0/0 209.165.200.225 YES manual up upSerial0/0/1 unassigned YES NVRAM administratively down downVlan1 unassigned YES NVRAM administratively down downR1#R1# ping 209.165.200.226
Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 209.165.200.226, timeout is 2 seconds:!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/9 msR1#
Use los comandos: - show ip interface brief - ping 209.165.200.226
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Configuración del gateway predeterminado
Gateway predeterminado en un host
192.168.10.0/24
192.168.11.0/24
G0/1.1
.1G0/0
R1
.10PC1
.10PC2
.10PC4
.10PC3
192.168.10.0/24
192.168.11.0/24
G0/1.1
.1G0/0
R1
.10PC1
.11PC2
.11PC4
.10PC3
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Configuración del gateway predeterminado
Gateway predeterminado en un switch
192.168.11.0/24
.1G0/1
.1G0/0 R1
192.168.10.0/24.10
PC1
.11PC2
S1#show running-config Building configuration...!<resultado omitido>service password-encryption!hostname S1!Interface Vlan1ip address 192.168.10.50!ip default-gateway 192.168.10.1<resultado omitido>
S1 S2
.50
Si no se configurara el gateway predeterminado en el S1, los paquetes de respuesta del S1 no podrían llegar al
administrador en 192.168.11.10. El administrador no podría administrar el dispositivo de manera remota.
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6-4-3-3 6-4-3-4 6-4-3-5 6-5-1-2