ASIGNATURA:

CERTIFICACIN

CCNA R&S

Total Horas: 90 Horas Crditos: 10

Vctor Araneda SerranoIng. En Telecomunicaciones, Conectividad y Redes

CCNP Route & Switch - CCNA Security - CCNA R&S - CXFF - Dlink DBCv.aranedas@profesor.duoc.cl

Competencia Asociada al Curso

Administrar Routers y Switches de manera eficiente en pequea ymediana empresas, de acuerdo a los requerimientos de laorganizacin, y de lo que el mercado necesita

Descripcin de Competencias del Curso

Configurar routers y switch para lograr un ptimo funcionamiento. Configurar protocolos de enrutamiento y configuracin intermedia en switch Configurar protocolos de enrutamiento Cisco, y tecnologas WAN.

Unidades

1. Principios Elementales de Comunicacin LAN 25 hrs.2. Configuracin Intermedia en Routers y Switch 25 hrs.3. EIGRP y Tecnologas de Redes WAN 25 hrs.

Examen Transversal 05 hrs.2

3Bibliografa

Cisco Routing and Switching 200-120 Official Cert Guide Library, WendellOdom, ISBN-10: 1-58714-387-9, ISBN-13:978-1-58714-387-8

LAN Inalmbrica y Conmutada. Gua de Estudio de CCNA Exploration, Lewis,Wayne, Pearson Prentice Hall, ISBN: 8483224739 ISBN-13: 9788483224731

Conceptos y protocolos de enrutamiento. Gua de estudio de CCNAexploration, Graziani, Rick; Johnson, Allan, Pearson Prentice Hall, ISBN:8483224720 ISBN-13: 9788483224724

Material Disponible Alumnos

Curso Online de Cisco Networking Academy, plataforma Cisco Netacad.

Packet Tracer 6.1.2

GNS 1.2.3 (Soporte IOU para Switching).

IOU Web

4Evaluaciones

N de Evaluaciones: 4

- Evaluacin N 1: 30 % Semana del 06 al 11 de Abr.Evaluacin Terica y Prctica

- Evaluacin N 2: 30 % Semana del 18 al 23 de May.Evaluacin Terica y Prctica

- Evaluacin N 3: 30 % Semana del 22 al 27 de Jun.Evaluacin Terica y Prctica

- Evaluacin N4: 10 % Examen Final Online de CCNA4.

- Examen Transversal Fecha por Definir

La inasistencia a una prueba parcial es evaluada con nota 1,0, salvo quepresente justificativo mdico, dentro de los 3 das hbiles contado de la fechade la evaluacin (Articulo 32, Reglamento Acadmico).

Se exige como mnimo una asistencia del 75%. (Articulo 27, ReglamentoAcadmico).

60 %

40 %

5Consideraciones en las Clases

6ASIGNATURA:

CERTIFICACIN

CCNA R&S

Unidad 1: Principios Elementales de Comunicacin LAN

Clase 1: Caractersticas Generales de Redes y CapasInferiores del Modelo OSI

Objetivos: - Caractersticas generales de redes de datos.- Comprender concepto de encapsulacin y desencapsulacin.- Conocer el funcionamiento desde la capa fsica a la capa de red.

7Caractersticas de una Red

Las redes de datos, deben tener las siguientes caractersticas:

Tolerancia a Fallas

Estabilidad

Calidad de Servicio (QoS)

Seguridad.

Conmutacin Circuito v/s Paquete

8Conmutacin de Paquetes

La conmutacin de Paquetes, consiste en que un mensaje puede dividirse en mltiplesbloques de mensajes. Los bloques individuales que contienen informacin dedireccionamiento indican tanto su punto de origen como su destino final. Utilizando estinformacin incorporada, se pueden enviar por la red a travs de diversas rutas esosbloques de mensajes, denominados paquetes, y se pueden rearmar como el mensajeoriginal una vez que llegan a destino.

9Segmentacin, Multiplexacin yRotulado

Multiplexacin: Es el proceso en el que se combinan mltiples corrientes de datosdigitales en una seal.

Segmentacin: Corresponde el dividir el dato o mensaje en pequeas partes paraser enviado a la red, utilizando la conmutacin de paquetes.

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Estructura de Internet

ISP de Nivel 1: Son los que brindan conexiones nacionales e internacionales. EstosISP se tratan igual como iguales. Ejemplo Verrison, Sprint AT&T

ISP de Nivel 2: Son ms pequeos y, generalmente, brindan un servicio regional.Los ISP de Nivel 2 pagan a los ISP de Nivel 1 la conectividad con el resto deInternet.

ISP de Nivel 3: Son los proveedores de servicio local directamente a los usuariosfinales. Los ISP de Nivel 3 estn conectados con los de nivel 2 y le pagan a estospara acceder a Internet.

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Modelo OSI

En la dcada de 1980, se vive la explosin del networking, en donde cada fabricanteinventaba sus propios dispositivo de comunicacin, pero lamentablemente avanzaba demanera desordenada, debido a que las tecnologas eran distintas e incompatibles.

La ISO (Organizacin Internacional de Estndares) disea el modelo OSI (Open SystemInterconnection), investigando las redes de ese momento. Este modelo ofrece:

Un Marco de Referencia a seguir. Compatibilidad entre las tecnologas.

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Las 7 Capas del Modelo OSI

PDU: Protocol Data Unit, o Unidad de Protocolo de Datos, se utilizan para el intercambio deunidades disparejas, dentro del modelo OSI,. Esto se utiliza en el modelo de encapsulacin ydesencapsulacin.

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Las 7 Capas del Modelo OSI

A continuacin se seala el resumen de funciones y protocolos representativos de cada capa del modelo OSI.

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Modelo TCP/IP

El primer modelo de protocolo de capas para comunicaciones de internetwork se crea partir de la dcada del 70 y se conoce con el nombre de modelo de Internet. Definecuatro categoras de funciones que deben tener lugar para que las comunicaciones seanexitosas. La arquitectura de la suite de protocolos TCP/IP sigue la estructura de estemodelo. Por eso, es comn que al modelo de internet se le conozca como moldeo TCP/IP.

TCP/IP es un estndar abierto, una compaa no controla la definicin del modelo. Lasdefiniciones dele estndar se explican en un foro publico. Estos documentos sedenomina, Solicitudes de Comentarios (RFCS).

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Comparacin entre Modelos

A continuacin se muestran, la comparacin entre los modelos TCP/IP y el modeloOSI, donde es posible notar ciertas equivalencias entre ellos.

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Encapsulamiento

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Direccionamiento: Capa 2, 3 y 4

A continuacin se muestra un ejemplo de direccionamiento, en donde involucra a la capa 3 del modelo OSI.

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Objetivo de la Capa Fsica

La capa fsica de OSI proporciona los medios de transporte para los bits que conformanla trama de la capa de Enlace de Datos a travs de red. Esta capa acepta una tramacompleta desde la capa de Enlace de Datos y lo codifica como una secuencia de sealesque se transmiten en los medios locales. Un dispositivo final o un dispositivo intermediorecibe los bits codificado que componen una trama.

El envo de tramas a travs de medios de transmisin requiere los siguienteselementos de la capa fsica:

Medios Fsicos y Conectores asociados. Una representacin de los bits en los medios. Codificacin de los datos y de la informacin de control. Sistema de circuitos del receptor y transmisor en los dispositivos de red.

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Funcionamiento de la Capa Fsica

Los medios no transportan la trama como una nica entidad. Los medios transportanseales, una por vez, para representar los bits que conforman la trama.

Existen tres tipos bsicos de medios de red en los cuales se representan los datos:

Cable de Cobre. Fibra. Inalmbrico.

La representacin de los bits, o seales, depende del medio. Para los medios decobre, las seales son pulsos elctricos, para la fibra, son patrones de luz, y para losinalmbrico, las seales son patrones de transmisin de radio.

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Principios de la Capa Fsica

La capa fsica tiene tres funciones elementales que sirven para que esta capa trabaje:

Elementos Fsicos: Son los dispositivos electrnicos de hardware, medios y conectoresque transmiten y transportan las seales para representar los bits.

Codificacin: Es un mtodo utilizado para convertir un stream de bits de datos en uncdigo predefinidos.

Sealizacin: La capa fsica debe generar las seales inalmbricas, pticas o elctricasque representan el 1 y el 0 en los medios. Esta representacin es la sealizacin. Portal motivo, los estndares debern definir que significa cada digito.

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Capacidad para Transportar Datos

Los diferentes medios fsicos, admiten la transferencia de bits a distintas velocidades,existen tres formas: Ancho de Banda, Rendimiento y Capacidad til.

Ancho de Banda

Corresponde a la capacidad que posee un medio para transporta datos. El ancho debanda mide la cantidad de informacin que puede fluir desde un lugar hacia otro en untiempo determinado. El ancho de banda se mide en kilobits por segundos (kbps) omegabits por segundo (Mbps).

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Capacidad para Transportar DatosRendimiento

El Rendimiento es la medida de transferencia de bits a travs de los medios durante unperodo de tiempo determinado. Muchos factores influyen este rendimiento, como es lacantidad y el tipo de trfico adems de la cantidad de dispositivos de red que seencuentran en la red que se est midiendo.

Capacidad de Transferencia til

Es la medida de datos utilizables transferidos durante un periodo de tiempodeterminado. Por lo tanto, es la medida de mayor inters para los usuarios de la red.

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Estndares e Implementaciones

La primera LAN del mundo fue la versin original de Ethernet, Robert Metcalfe y suscompaeros de Xerox la disearon hace ms de treinta aos. El primer estndar deEthernet fue publicado por un consorcio formado por Digital Equipment Corporation,Intel y Xerox (DIX). Metcalfe quera que Ethernet fuera un estndar compartido a partirdel cual todos se podan beneficiar, de modo que se lanz como estndar abierto. Losprimeros productos que se desarrollaron a partir del estndar de Ethernet se vendieron aprincipios de la dcada de 1980.

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Ethernet: Capa 1 y Capa 2

Ethernet en la Capa 1 implica seales, stream de bits que se transportan en losmedios, componentes fsicos que transmiten las seales a los medios.

Ethernet en la Capa 2, especficamente en la subcapa MAC se ocupa de loscomponentes fsicos que se utilizarn para comunicar la informacin y prepara losdatos para transmitirlos a los medios.

Ethernet opera a travs de dos capas del modelo OSI, capa fsica y la de enlace dedatos, pero en realidad opera en la mitad inferior de la capa de enlaces de datos(Subcapa de control de acceso al medio) y la capa fsica.

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Implementaciones Fsicas

La mayor parte del trfico en Internet, se origina y termina en conexiones de Ethernet.Cuando se introdujo el medio de fibra, Ethernet se adapt a esta nueva tecnologa paraaprovechar el mayor ancho de banda y el menor ndice de error que ofrece la fibra.Actualmente, el mismo protocolo que transportaba datos a 3 Mbps, puede transportardatos a los 10 Gbps.

Ya que Ethernet se asocia a una tecnologa a la capa fsica, especifica e implementa losesquemas de codificacin y decodificacin que permite el transporte de los bits de latrama como seales a travs de los medios. Los dispositivos Ethernet, utilizan una granvariedad de especificaciones de cableado y conectores.

El xito de Ethernet se debe:

Simplicidad y Facilidad de Mantenimiento. Capacidad para incorporar nuevas

tecnologas. Confiablidad. Bajo costo de instalacin y actualizacin.

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Ethernet Primitivo

Las primeras versiones de Ethernet utilizaban cable coaxial para conectar loscomputadores en una topologa de bus. Cada computador se conectaba directamente a unbackbone.

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Ethernet Actual

Un desarrollo importante que mejor el rendimiento de la LAN fue la introduccin delos switches para reemplazar los hubs en redes basadas en Ethernet. Los switch puedencontrolar el flujo de datos mediante el aislamiento en cada uno de los puertos y elenvo de una trama slo al destino correspondiente (en caso que lo conozca) en vez delenvo de todas las tramas a todos los dispositivos.

El switch reduce la cantidad de dispositivos que recibe cada trama, lo que a su vezdisminuye o minimiza la posibilidad de colisin. Las comunicaciones full-dplex permitiel desarrollo de Ethernet a 1 Gbps o ms.

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Trama Ethernet

El estndar Ethernet original defini el tamao mnimo de la trama en 64 bytes y eltamao mximo en 1518 bytes. En el ao 1998, se ampli el tamao de la tramapermitido a 1522 bytes, esto se debi para que la trama de Ethernet se adaptara a latecnologa de Red de rea local virtual (VLAN).

Si el tamao de una trama transmitida es menor que el mnimo o mayor que elmximo, el dispositivo receptor descarta la trama. Es posible que las tramas descartadasse originen en colisiones u otras seales no deseadas, por ende no son vlidas.

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Direccionamiento

El direccionamiento de la capa de Enlace de Datos (Capa 2) de OSI, implementadocomo direccin MAC de Ethernet, se utiliza para transportar la trama a travs de losmedios locales. Si bien brindan una direccin host nica, las direcciones fsicas no sonjerrquicas, por ende se asocian a cada dispositivo en particular de su ubicacin o de lared que est conectado, por tal motivo, no tienen ningn significa fuera de los mediosde las red local.

Las direcciones de capa de red (Capa 3), permite el envo del paquete desde unorigen a un destino.

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Dominio de Colisiones

Es un segmento de la red en el que si un dispositivo enva una trama en un segmento dered, todos los dispositivos de ese mismo segmento procesan la trama. Esto tambinsignifica que si dos o ms dispositivos en ese mismo segmento transmiten una trama almismo tiempo se producir una colisin.

Los dispositivos conectados que tienen acceso a medios comunes como hub conformandominio de colisin, por tal motivo, los hubs tienen el efecto de aumentar el tamao deldominio de colisin.

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Utilizacin de Switch

En los ltimos aos, los switch se convirtieron rpidamente en una parte fundamental dela mayora de las redes. Los switches permiten la segmentacin de la LAN en distintosdominios de colisiones. Cada puerto de un switch representa un dominio de colisindistinto y brinda un ancho de banda completo al nodo o a los nodos conectados a dichopuerto.

32

Utilizacin de Switch

En una LAN en la que todos los nodos estn conectados directamente al switch, la tasade transferencia de la red aumenta notablemente.

Ancho de Banda Dedicado: Cada nodo dispone del ancho de banda de los medioscompleto en la conexin entre el nodo y el switch.

Entorno libre de colisiones: Una conexin punto a punto dedicada a un switchtambin evita contenciones de medios entre dispositivos, lo que permite que un nodofuncione con pocas colisiones o ninguna colisin.

Funcionamiento Full-Duplex: La utilizacin de switches tambin le permite a una redfuncionar como entorno de Ethernet full-dplex.

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Funcionamiento de un Switch

Aprendizaje: La tabla MAC debe llenarse con las direcciones MAC y sus puertoscorrespondientes. El proceso de aprendizaje permite que estos mapeos se adquierandinmicamente durante el funcionamiento normal.

Actualizacin: Las entradas de la tabla MAC que se adquirieron mediante el proceso deaprendizaje reciben una marca horaria. La marca horaria se utiliza como instrumentopara eliminar las entradas antiguas de la tabla MAC.

Flooding: Si el switch no sabe a qu puerto enviar una trama porque la direccin MACde destino no se encuentra en la tabla MAC, el switch enva la trama a todos lospuertos, excepto en el que lleg la trama.

Reenvo Selectivo: Es el proceso por el cual se analiza la direccin MAC de destino deuna trama y se la reenva al puerto correspondiente.

Filtrado: En algunos casos, la trama no se enva, un switch no reenva una trama almismo puerto en el que llega. El switch tambin descartar una trama corrupta. Si unatrama no aprueba la verificacin CRC, dicha trama se descarta.

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Mtodos de Reenvo de un Switch

Existen dos mtodos de reenvo de tramas cuando se utilizan switch, lo que acontinuacin se sealan:

Almacenamiento y Envo: Recibe toda la trama y calcula elCRC. Si el CRC es vlido, el switch busca la direccin dedestino, que determina la interfaz de salida. La trama esenviada en el puerto correcto.

Mtodo de Corte: El switch enva la trama antes que sereciba por completo. Como mnimo, la direccin de destinode la trama debe ser leda antes que la trama pueda serreenviada.

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ARP

Es el Protocolo de Resolucin de Direccin, ofrece dos funciones bsicas:

Resolucin de direcciones IPv4 a direcciones MAC.

Para que una trama se coloque en los medios de la LAN, debe contar con unadireccin MAC de destino. Cuando se enva un paquete a la capa de Enlace de Datospara que lo encapsule en una trama, el nodo consulta una tabla en su memoria paraencontrar la direccin de la capa de Enlace de Datos que se mapea a la direccin IPv4de destino. La tabla ARP se almacena en la RAM del dispositivo.

36

Caractersticas Capa de RedLa Capa de Red o Capa 3 de OSI provee servicios para intercambiar secciones de

datos individuales a travs de la red entre dispositivos finales identificados. Para poderrealizar este transporte extremo a extremo, la Capa 3 utiliza cuatro procesos bsicos:

Direccionamiento Encapsulamiento Enrutamiento Desencapsulamiento

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Protocolo IP-Mejor Intento

El Protocolo IP no suministra confiabilidad, por ende no sobrecarga el servicio y por talmotivo la demora en la entrega es menor. La funcin de la Capa 3 es transportar lospaquetes entre los host tratando de colocar la menor carga posible en la red. Por talmotivo si se requiere algn tipo de confiabilidad, eso es responsabilidad de las capassuperiores. IP al ser un protocolo no confiable, significa que no tiene la capacidad deadministrar ni recuperar paquetes no entregados o corruptos.

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Protocolo IP-Cualquier Medio

Con el Protocolo IP, los paquetes de Capa 3 deben operar independientemente de losmedios que llevan los datos a las capas inferiores del stack del protocolo. Esto es debido, aque la capa de Enlace de Datos de OSI tiene la responsabilidad de tomar el paquete IP yprepararlo para transmitirlo por el medio de comunicacin.

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Decisin de Reenvo de Host

Otra funcin de la capa de red es dirigir los paquetes entre los host. Un host puede enviar un paquete:

A s mismo: Utiliza la direccin especial 127.0.0.1, que se denomina interfaz deloopback. Esta se asigna automticamente a un host cuando utiliza TCP/IP. Lacapacidad de un host de enviarse un paquete a si mismo mediante la funcionalidad dela red resulta til para realizar pruebas.

A un host local: Un host en la misma red que el host emisor. Los host comparten lamisma direccin de red.

A un host remoto: Un host en una red remota. Los hosts no comparten la mismadireccin de red.

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En un host de Windows, se puede utilizar los comandos route print o netstat r paraver la tabla de enrutamiento de un host. Al aplicar este comando se ven tres seccionesrelacionadas con las conexiones TCP/IP actuales:

Lista de Interfaces: Enumera las direcciones de control de acceso al medio (MAC) y elnmero de interfaz asignado de cada interfaz con capacidad en el host, incluyendoadaptadores Ethernet, Wi-Fi y Bluetooth.

Tabla de Rutas IPv4 y/o IPv6: Enumera todas las rutas IPv4/IPv6 conocidas, incluidaslas conexiones directas, las rutas locales y rutas predeterminadas locales.

Tabla de Enrutamiento de Host

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0.0.0.0: Ruta predeterminada local. Todos los paquetes con destino que no coincidecon otras direcciones especificadas en la tabla de enrutamiento, se enva por elGateway.

127.0.0.0 127.255.255.255: Todas estas direcciones de loopback se relacionan conla conexin directa y proporcionan servicios al host local.

192.168.10.0- 192.168.10.255: Se relacionan con el host y la red local. 224.0.0.0: Direcciones multicast de clase D especiales reservadas para usar mediante

la interfaz loopback (127.0.0.1) o la direccin IP del host. 255.255.255.255: Las ltimas dos direcciones representan las ultimas IP dedicadas

para determinar el fin de las direcciones IP y su relacin con la IP de loopback e IP dehost local.

Tabla de Enrutamiento de Host

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Tabla de Enrutamiento de Router

La tabla de enrutamiento de un router es similar a la de un host. Ambas identifican losiguiente:

Red de Destino. Mtrica asociada a la red de destino Gateway para llegar a la red de destino

En un router Cisco, se puede utilizar el comando show ip route para ver la tabla deenrutamiento. Un router tambin proporciona informacin adicional de la ruta, incluidala forma que se descubri la ruta, cuando se actualiz por ltima vez y en que interfazespecifica se debe utilizar para llegar a un destino predefinido.

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Tabla de Enrutamiento de Router

A continuacin, se muestra lo que significa cada campo, que existe en las distintasentradas que tiene la tabla de enrutamiento de un router.

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Reenvo de Paquetes

Cuando un router recibe un paquete de datos, debe utilizar el concepto dedesencapsulacin y encapsulacin para poder obtener la informacin que le sirve, ypoder enviarlo por su interfaz de salida al resto de la red.

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Reenvo de Paquetes

Puede existir el caso que al router, le llegue un paquete que no tenga dichainformacin en su tabla enrutamiento, pero si tiene una ruta por defecto (0.0.0.0) parapoder enviar dicha informacin por su interfaz de salida para que pueda llegar adestino.

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Reenvo de Paquetes

Puede existir en algunos casos, que a un router llegue un paquete IP con un destino queno tiene almacenada en su tabla de enrutamiento, en el caso que no la tenga y no tengainterfaz por donde reenviar dicho paquete, este simplemente la descarta y se elimina.

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Preguntas ?