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CCNA 1
Aspectos Básicos de Networking
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Objetivos
Aprender los aspectos fundamentales de networking
Comparar la comunicación humana con la comunicación a través de la red
Utilizar los dos modelos fundamentales para planear e implementar redes: Modelo OSI y Modelo TCP/IP
Entender los modelos en capas, sus funciones y servicios
Familiarizarse con los distintos dispositivos de red y los tipos de medios para la transmisión de datos
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LA VIDA EN UN MUNDO CENTRADO EN LA RED
Capítulo 1
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Herramientas de comunicación
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Redes de aprendizaje
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Redes de trabajo
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La comunicación
Establecimiento de reglas–Identificación de emisor y receptor
–Método de comunicación común
–Mismo idioma–Velocidad idéntica–Acuses de recibo
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Calidad de las comunicaciones
Muchos factores pueden influir en el éxito o fracaso de la comunicación
–Factores Externos•Calidad de la ruta•Cantidad de veces que el mensaje cambia de forma
–Factores Internos•Tamaño del mensaje•Complejidad del mensaje•Importancia del mensaje
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Elementos de una red
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Elementos de una red
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Redes convergentes
Redes múltiples de múltiples servicios
–En el pasado, cada uno de los servicios existentes requería su señal de comunicación particular
•Teléfono tradicional•Radio•Televisión•Redes de datos
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Redes convergentes
Redes convergentes–Los avances permiten consolidar las redes dispersas en una única plataforma
–Existe una sola infraestructura de red común
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Redes de información Inteligente
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Arquitectura de red
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Arquitectura de red
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Arquitectura de red tolerante a fallas
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Arquitectura de red tolerante a fallas
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Calidad de servicio
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Calidad de servicio: clasificación
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Tendencias en Networking
Las tendencias principales son:
–Mayor cantidad de usuarios móviles
–Proliferación de dispositivos aptos para la red
–Expansión de la gama de servicios
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Resumen Primera Parte
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COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA RED
Capítulo 2
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Elementos de la comunicación
Intercambio de información de interés entre un origen y un destino
Dicho intercambio se realiza por un medio definido
El término red se usará para referirnos a datos o redes de información capaces de transportar diferentes tipos de comunicación
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Comunicación de mensajes
Segmentación y multiplexación
Dichos procesos aumentan la complejidad del sistema
Dividen los datos en información más pequeña, ordenando cada una de dichas partes junto con las de otros emisores
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Componentes de la red
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Dispositivos finales
Interfaz entre la red humana y la red de comunicación
En el contexto de una red, se denominan HOST
Pueden ser el origen o el destino de un mensaje
Un host puede funcionar como un cliente, un servidor o ambos
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Dispositivos intermedios
Proporcionan conectividad
Deben administrar los datos mientras fluyen a través de la red
Algunos procesos son:–Regenerar señales–Mantener información de rutas–Notificación de errores–Direccionar rutas alternativas
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Medios de red
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Redes de Área Local
Redes que cubren un área única, proporcionando servicios y aplicaciones a personas
Administrada por una organización única
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Redes de Área Amplia
Conectan LANs en ubicaciones separas geográficamente
Las políticas den los extremos de la WAN dependen de las organizaciones particulares, pero dentro de la WAN, dependen del TSP o ISP
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Internet, una red de redes
Cubre las necesidades de comunicación humana
Internet se crea para la interconexión de redes que pertenecen a los ISP
El término Intranet se usa generalmente para referirse a una conexión privada de algunas LAN y WAN que pertenecen a una organización y diseñada para que solamente puedan acceder los empleados
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Representaciones de red
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Protocolos
Reglas que definen las comunicaciones
–Toda comunicación está regida por reglas
–Una de las mejores maneras de visualizar de qué manera todos los protocolos interactúan en un host en particular es verlo como un stack o pila
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El rol de los protocolos
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Modelos de protocolo y referencia
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Modelo TCP/IP
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Proceso de comunicación
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Unidad de datos de protocolo y encapsulación
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Modelo OSI
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Comparación
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Direccionamiento
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Envío de datos al dispositivo final
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Envío de datos a la aplicación correcta
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Resumen Capítulo
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PROTOCOLOS Y FUNCIONALIDAD DE LA CAPA DE APLICACIÓN
Capítulo 3
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Introducción
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Modelo OSI y TCP/IP
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Modelo OSI y TCP/IP
Los protocolos de capa de aplicación mas conocidos son aquellos que proporcionan el intercambio de información del usuario.
Los protocolos de la suite TCP/IP generalmente son definidos por Solicitudes de Comentarios (RFC)
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Aplicaciones: interfaz entre redes
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Funciones del protocolo de la capa de aplicación
Son usados por dispositivos de origen y destino durante una sesión
Establecen reglas consistentes para intercambiar datos entre las aplicaciones
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Modelo Cliente - Servidor
Los procesos de cliente y servidor se consideran parte de la capa de aplicación
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Servidores
Cualquier dispositivo que responde a una solicitud de aplicaciones de cliente funciona como servidor
En una red cliente servidor, el servidor ejecuta un servicio o proceso, denominado DAEMON
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Redes y aplicaciones entre pares
Las redes punto a punto tienen dos formas distintivas:
–Diseño de redes punto a punto–Aplicaciones punto a punto
En las redes entre pares, dos o más computadoras están conectadas a través de la red y pueden compartir recursos
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Redes y aplicaciones entre pares
Una aplicación punto a punto (P2P) permite a un dispositivo actuar como cliente o servidor dentro de la misma comunicación
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Protocolo de servicio DNS
La capa de transporte usa un esquema de direccionamiento llamado puerto, el cual identifica las aplicaciones
Los nombres de dominio fueron creados para convertir las direcciones numéricas en nombres simples y reconocibles
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Protocolo de servicio DNS
Un servidor DNS proporciona la resolución de nombres usando un daemon de nombre
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Protocolo de servicio DNS
El servicio DNS usa un sistema jerárquico para crear una base de datos para proporcionar una resolución de nombres
El sistema de nombres de dominio depende de esta jerarquía de servidores descentralizados y mantiene registro de recursos
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Servicio WWW y HTTP
El protocolo de transferencia de hipertexto es usado en la actualidad para sistemas de información distribuidos y de colaboración
HTTP especifica un protocolo de solicitud respuesta.
Aunque es muy flexible, HTTP no es muy seguro, por lo que a veces se usa el protocolo HTTPS
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Servicios de e-mail y protocolos SMTP/POP
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FTP
Permite las transferencias de archivos entre cliente y servidor
FTP requiere dos conexiones entre cliente y servidor
–Una de comandos y respuestas
–Otra para la transferencia de archivos
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DHCP
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DHCP
Permite a los dispositivos de una red obtener direcciones IP y demás información de un servidor
Dichas direcciones no se asignan en forma permanente
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Protocolo SMB y servicios para compartir archivos
SMB (Bloque de mensajes de servidor) es un protocolo cliente-servidor para compartir archivos
La diferencia con el protocolo FTP es que con SMB los clientes establecen una conexión a largo plazo con los servidores
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Protocolos y servicios Telnet
Servicio de la capa de aplicación más antiguo dentro del grupo TCP/IP
Emulación de dispositivos de terminal basados en texto
Usa un software para crear un dispositivo virtual (VTY)
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Protocolos y servicios Telnet
Los comandos son enviados con al menos dos bytes, donde el primero es un anuncio de comando (IAC)
Algunos de los comandos son:
–AYT–EL–IP
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Protocolos y servicios Telnet
Si la seguridad es un punto a considerar, el SSH es preferible al uso de Telnet.
Esta es una práctica recomendada en redes
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Resumen capítulo
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CAPA DE TRANSPORTE DEL MODELO OSI
Capítulo 4
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Introducción
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Propósito de la capa de transporte
Seguimiento de conversaciones individuales
Segmentación de datos y gestión de cada porción
Reensamblaje de segmentos en flujos de datos de aplicación
Identificación de las diferentes aplicaciones
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Separación de múltiples conversaciones y segmentación
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Control de las conversaciones
Segmentación y reensamblaje
–Divide los bloques en tamaños adecuados
Multiplexación de conversaciones
–Varias aplicaciones y servicios pueden coexisitir gracias al uso de puertos
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Control de las conversaciones Establecimiento de una sesión
–Crea sesiones entre las aplicaciones
Entrega confiable–Asegura que todas las secciones lleguen a destino
Entrega en el mismo orden–Enumera y secuencia los elementos
Control de flujo
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Soporte de comunicación flexible
En la capa de transporte, las tres operaciones básicas de confiabilidad son:
–Seguimiento de datos transmitidos
–Acuse de recibo de los datos recibidos
–Retransmisión de cualquier dato sin acuse de recibo
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Encabezado TCP y UDP
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Direccionamiento de puerto
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Direccionamiento de puerto
Puertos TCP Puertos UDP
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Direccionamiento de puerto
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Procesos de servidor TCP
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Establecimiento de la conexión TCP
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Finalización de la conexión TCP
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Reensamblaje de segmentos TCP
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Acuse de recibo de TCP con uso de ventanas
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Control de flujo
El control de flujo aumenta la confiabilidad ajustando la tasa efectiva de flujo de datos
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Control de flujo
El concepto de ventanas deslizantes implica usar tamaños dinámicos de ventanas
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UDP: Baja sobrecarga v/s confiabilidad
Menor sobrecarga que TCP
No orientado a la conexión
–DNS–SNMP–DHCP–RIP–TFTP
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Reensamblaje de datagramas UDP
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Procesos de cliente UDP
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Resumen capítulo
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CAPA DE RED DE MODELO OSI
Capítulo 5
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Introducción
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Capa de red
Provee servicios para intercambiar secciones de datos a través de la red entre dispositivos finales identificados
Los 4 procesos básicos de la capa de red son:
–Direccionamiento
–Encapsulamiento–Enrutamiento–Desencapsulamiento
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Protocolos de la capa de red
IPv4
IPv6
IPX
Apple Talk
CLNS
DECNet
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Rol de IPv4
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Servicio sin conexión Mejor intento
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Independiente de los medios
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Empaquetado
Encapsula el segmento de la capa de transporte en paquetes
El proceso de encapsular permite que los servicios se desarrollen y escalen sin afectar otras capas
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Separación de host en grupos comunes
Una de las funciones de la capa de red es proveer un mecanismo para direccionar host
En redes muy grandes, se requiere mas planificación para administrar y direccionar la red
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Dividir una red: geográfico
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Dividir una red: propósito
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Dividir una red: propiedad
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Separación de redes: rendimiento
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Separación de redes: seguridad
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Separación de redes: administración de direcciones
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Separación en redes: direccionamiento jerárquico
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Redes a partir de redes: división
Una dirección lógica IPv4 está constituida por dos partes
–Identificación de red–Identificación de host
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Parámetros de dispositivos
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Enrutamiento de paquetes IP
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Gateway
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Gateway
Ningún paquete puede ser enviado sin una ruta
Un host debe conocer el destino y los dispositivos intermediarios que le permiten llegar a él
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Rutas y el camino hacia una red
Los caminos hacia las redes se agregan en la tabla de enrutamiento hacia los routers
Dicha tabla almacena la información sobre las redes conectadas y remotas
Las tablas de enrutamiento tienen tres características
–Red de destino–Próximo salto–métrica
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Tabla de enrutamiento
Un host también posee una tabla de enrutamiento que contiene las conexiones directas a la red y su propia ruta por defecto al gateway
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Traslado de paquetes hacia su destino
El enrutamiento se hace paquete por paquete y salto por salto
El router hará una de tres cosas
–Enviar el paquete al router del próximo salto
–Enviar el paquete al host de destino
–Descartarlo
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Descarte de paquetes
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Protocolos de enrutamiento
El router no necesita conocer todas las rutas, solamente el siguiente salto
El router necesita información precisa acerca de dichas rutas
Esta información puede configurarse en forma manual o aprendida dinámicamente
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Enrutamiento estático
Las rutas se pueden configurar manualmente en el router
Cualquier cambio debe configurarse nuevamente en forma manual
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Enrutamiento dinámico
Los protocolos con un conjunto de reglas por las que los routers comparten dinámicamente su información de enrutamiento
Los protocolos de enrutamiento comunes son:
–RIP–EIGRP–OSPF
Una máquina con enrutamiento dinámico demanda más recursos que el enrutamiento estático
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Resumen capítulo
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DIRECCIONAMIENTO DE LA RED: IPV4
Capítulo 6
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Introducción
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Estructura de una dirección IPv4
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Conversión binario en decimal
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Conversión decimal a binario
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Tipos de direcciones en una red IPv4
Dentro del rango de direcciones de cada red IPv4, existen 3 tipos de direcciones
–Dirección de red–Dirección de Broadcast
–Dirección de host
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Tipos de direcciones en una red IPv4
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Cálculo de direcciones de host, red y de broadcast
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Unicast, broadcast, multicast
En una red IPv4 los host pueden comunicarse de tres maneras distintas:
–Unicast–Broadcast–Multicast
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Unicast, broadcast, multicast
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Rangos de direcciones IPv4 reservadas
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Direcciones públicas y privadas
Existen bloques de direcciones públicas y privadas
Para comunicarse entre ellas, se ha desarrollado NAT
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Direcciones IPv4 especiales
Direcciones de Red y de Broadcast
Ruta predeterminada
Looback
Direcciones de enlace local
Direcciones TEST-NET
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Direcciones IPv4 de legado
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Planificación y direccionamiento de la red
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Direccionamiento estático
El administrador debe configurar manualmente la información de red para un host
Implica:–Dirección IP host–Máscara de subred–Gateway
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Asignación dinámica de direcciones
Se usa DHCP
Método preferido para hosts de grandes redes, reduciendo la carga para el personal de soporte de red
No se asigna en forma permanente una dirección IP a un host
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Proveedores de servicios de Internet
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Descripción de IPv6
Reemplazo a IPv4
Se considera:–Mayor capacidad de direccionamiento
–Manejo mejorado de paquetes
–Escalabilidad –QoS–Seguridad Integrada
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Descripción de IPv6
Direccionamiento jerárquico de 128 bits
Simplificación del formato de encabezado
Capacidad de rotulado de flujo
Capacidad de autenticación y privacidad
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Porciones de red y host
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Lógica AND
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Principios de división en subredes
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Principios de división en subredes
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Principios de división en subredes
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División de redes en el tamaño adecuado
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Subdivisión de una subred
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Subdivisión de una subred: VLSM
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Pruebas en la capa de red: PING
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Ping al gateway Ping de host remoto
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Traceroute
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Resumen capítulo
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CAPA DE ENLACE DE DATOSCapítulo 7
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Introducción
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Soporte y conexión a servicios de capa superior
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Creación de una trama
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Conexión de servicios de capa superior a los medios
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Estándares
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Control de acceso a los medios compartidos
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Control de acceso a los medios no compartidos
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Topologías lógicas
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Topología punto a punto
161© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Topología multiacceso
162© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Topología en anillo
163© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Trama
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Trama: función del encabezado y trailer
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Trama
Trama Ethernet Point-to-Point
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Trama: Inalámbrica
167© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Seguimiento de datos
168© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Resumen capítulo
169© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
CAPA FISICA DEL MODELO OSI
Capítulo 8
170© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Introducción
171© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Objetivos de la capa física
Proporciona los medios de transporte para los bits que conforman la trama de la capa de Enlace de datos a través de los medios de red
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Funcionamiento
Los medios no transportan la trama como una única entidad. Los medios transportan señales, una por vez, para representar los bits que conforman la trama
173© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Estándares
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Estándares
175© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Principios fundamentales de la capa física
Componentes físicos
Codificación
Señalización
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Capacidad para transportar datos
177© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Medios físicos: Ethernet
178© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Medios Físicos: inalámbricas
179© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Medios de cobre
180© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Cable de par trenzado no blindado (UTP)
181© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Otros medios de cobre
182© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Seguridad en los medios de cobre
183© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Medios de fibra óptica
184© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Medios inalámbricos
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Medios inalámbricos
IEEE 802.11
IEEE 802.15
IEEE 802.16
IEEE 802.20 (GSM, GPRS, EDGE, 3G
186© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Conectores de medios
187© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
Resumen capítulo
188© 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Cisco Public
ETHERNETCapítulo 9
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Introducción
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Estándares e implementación (Capa 1 y Capa 2)
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LLC y MAC
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Implementaciones físicas de Ethernet
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Administración de colisiones en Ethernet
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Trama: encapsulación del paquete
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Trama: encapsulación del paquete
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Dirección MAC
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Control de acceso al medio en Ethernet
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Hubs y dominios de colisión
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Temporización en Ethernet
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Capa física de Ethernet
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Uso de Hubs
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Uso de switches
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Switches: reenvío selectivo
Simula una conexión momentánea punto a punto entre origen y destino
El reenvío se basa en la MAC de destino, consultando su tabla MAC
Para lograr esto, los switches LAN realizan 5 operaciones:
–Aprendizaje–Actualización–Inundación–Reenvío selectivo–Filtrado
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Proceso ARP
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Resumen capítulo
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PLANIFICACIÓN Y CABLEADO DE REDES
Capítulo 10
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Introducción
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Selección de dispositivo LAN adecuado
Switch o Hub?
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Factores de selección de dispositivos
Costo
Velocidad y tipos de puertos / interfaces
Posibilidad de expansión
Facilidad de administración
Características y servicios adicionales
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Factores de selección de dispositivos
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LAN y WAN: Conexión
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LAN y WAN: Conexión
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Realización de conexiones LAN
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Realización de conexiones LAN
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Conexiones WAN
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Realización de conexiones WAN
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Interconexiones de dispositivos y administración
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Resumen capítulo
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CONFIGURACIÓN Y VERIFICACIÓN DE SU RED
Capítulo 11
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Introducción
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Cisco IOSMétodos de acceso al IOS• Consola•Telnet SSH•Puerto auxiliar
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Archivos de configuración
Complementan la función del IOS
Contienen los comandos del software IOS para personalizar la funcionalidad del dispositivo
El archivo de ejecución es creado por el administrador de red
El archivo de inicio es una copia del archivo de ejecución creado por el administrador y guardado en la NVRAM
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Modos Cisco IOS
Los principales modos son:
–Modo de ejecución usuario–Modo de ejecución privilegiado
–Modo de configuración global
–Modos de configuración específicos
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Peticiones de entrada de comandos
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Modos del IOS (Router / Switch)
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Comandos de análisis del IOS
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Modos de configuración del IOS
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Seguridad
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Administración de archivos de configuración
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Configuración de interfaces
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Pruebas de Stack
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Resumen capítulo
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