CCNA Bloc1 Cap3

Cisco Networking Academyby Paco Luna / IOC

CCNA Discovery v4.0 Bloc1- Cisco

CCNA Discovery est compuesto de cuatro blocs: Networking para el hogar y las pequeas empresas Trabajo en pequeas y medianas empresas o ISP Introduccin del enrutamiento y la conmutacin en la empresa Diseo y soporte de redes de computadoras

Bloc 1 Networking para el hogar y las pequeas empresas Este curso les ensea a los estudiantes las aptitudes necesarias para obtener puestos de nivel inicial como instalador de redes domsticas. Tambin los ayuda a desarrollar algunas de las aptitudes que se necesitan para convertirse en tcnicos de red, tcnicos de computadoras, instaladores de cable y tcnicos de soporte.P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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Proporciona una introduccin prctica a networking e Internet mediante el uso de herramientas y hardware comunes del entorno domstico y de pequeas empresas. Se les recomienda a los instructores que faciliten visitas a instalaciones reales y experiencias de aprendizaje fuera del aula. Las prcticas de laboratorio incluyen instalacin de PC, conectividad a Internet, conectividad inalmbrica, compartir archivos e impresoras y la instalacin de consolas de juegos, escneres y cmaras.

Captulo 3. Conexin a la red 3.0 Introduccin del captulo3.0.1 Introduccin Pgina 1:

3.1 Introduccin a Networking3.1.1 Qu es una red? Pgina 1: Hay muchos tipos de redes que proporcionan diferentes clases de servicios. En el transcurso de un da, una persona puede hacer una llamada telefnica, mirar un programa de televisin, escuchar la radio, buscar algo en Internet e incluso jugar un videojuego con alguien que se encuentra en otro pas. Todas estas actividades dependen de redes slidas y confiables. Las redes tienen la capacidad de conectar personas y equipos sin importar en qu lugar del mundo se encuentren. Las personas utilizan redes sin pensar en cmo funcionan o cmo sera el mundo si las redes no existieran. Pgina 2: La tecnologa de comunicacin en la dcada de los noventa, y antes, requera redes independientes y dedicadas para la transmisin de voz (telfono), video (televisin) y datos informticos (ordenadores). Cada una de estas redes requera un tipo diferente de dispositivo para poder tener acceso a la red. Los telfonos, los televisores y las computadoras utilizaban tecnologas especficas y diversas estructuras de redes dedicadas para comunicarse. Pero qu pasara si los usuarios desearan tener acceso a todos estos servicios de red de manera simultnea y posiblemente mediante un nico dispositivo? Las nuevas tecnologas crean una nueva clase de red que proporciona ms que un nico tipo de servicio. A diferencia de las redes dedicadas, estas nuevas redes convergentes pueden proporcionar servicios de voz, video y datos por el mismo canal de comunicacin o la misma estructura de red. Los nuevos productos que entran al mercado aprovechan las capacidades de las redes de informacin convergentes. Ahora es posible ver transmisiones de video en directo en la computadora, hacer llamadas telefnicas a travs de Internet o realizar bsquedas en Internet mediante un televisor. Las redes convergentes lo hacen posible. En este curso, el trmino "red" hace referencia a estas nuevas redes de informacin convergentes que sirven para varios propsitos.

3.1.2 Ventajas de las redes Pgina 1: Hay redes de todo tamao. Pueden ir desde redes simples, compuestas por dos computadoras, hasta redes que conectan millones de dispositivos. Las redes instaladas en oficinas pequeas, hogares y oficinas hogareas se conocen como redes SOHO (Small Office/Home Office). Las redes SOHO permiten compartir recursos, por ejemplo impresoras, documentos, imgenes y msica, entre algunas computadoras locales. P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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En las empresas, es posible utilizar redes grandes para publicitar y vender productos, hacer pedidos de insumos y comunicarse con los clientes. La comunicacin a travs de una red normalmente es ms eficaz y econmica que las formas de comunicacin tradicionales, como puede ser el correo estndar o las llamadas telefnicas de larga distancia. Las redes permiten una comunicacin rpida, por ejemplo, mediante el correo electrnico y la mensajera instantnea, y proporcionan consolidacin, almacenamiento y acceso a la informacin que se encuentra en los servidores de una red. Las redes empresariales y SOHO con frecuencia proporcionan una conexin compartida a Internet. Internet es considerada la "red de redes" porque literalmente est compuesta por miles de redes conectadas entre s. Los siguientes ejemplos muestran otros usos de las redes e Internet: Compartir archivos de msica y video Investigar y aprender en lnea Conversar con amigos Planificar vacaciones Comprar regalos e insumos Se le ocurre alguna otra manera en la que se pueden usar las redes e Internet en la vida cotidiana? Desplegar medios visuales 3.1.3 Componentes bsicos de una red Pgina 1: Hay muchos componentes que pueden formar parte de una red, por ejemplo computadoras personales, servidores, dispositivos de networking y cables. Estos componentes se pueden agrupar en cuatro categoras principales: Hosts Perifricos compartidos Dispositivos de networking Medios de networking Los componentes de red ms conocidos son los hosts y los perifricos compartidos. Los hosts son dispositivos que envan y reciben mensajes directamente a travs de la red. Los perifricos compartidos no estn conectados directamente a la red, sino a los hosts. Por lo tanto, el host es responsable de compartir el perifrico a travs de la red. Los hosts tienen software configurado a fin de permitir que los usuarios de la red utilicen los dispositivos perifricos conectados. Los dispositivos de red, as como los medios de networking, se utilizan para interconectar hosts. Algunos dispositivos pueden cumplir ms de una funcin, segn la manera en la que estn conectados. Por ejemplo: una impresora conectada directamente a un host (impresora local) es un perifrico. Una impresora que est conectada directamente a un dispositivo de red y participa de forma directa en las comunicaciones de red es un host.

Perifricos,

Host, P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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Dispositivos de red,

Medios de red,

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3.1.4 Funciones de las computadoras en una red Pgina 1: Todas las computadoras conectadas a una red que participan directamente en las comunicaciones de la red se clasifican como hosts. Los hosts pueden enviar y recibir mensajes a travs de la red. En las redes modernas, las computadoras que son hosts pueden actuar como clientes, servidores o ambos. El software instalado en la computadora determina cul es la funcin que cumple la computadora. Los servidores son hosts con software instalado que les permite proporcionar informacin, por ejemplo correo electrnico o pginas Web, a otros hosts de la red. Cada servicio requiere un software de servidor diferente. Por ejemplo, para proporcionar servicios Web a la red, un host necesita un software de servidor Web.

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Los clientes son computadoras host que tienen instalado un software que les permite solicitar informacin al servidor y mostrar la informacin obtenida. Un explorador Web, como Internet Explorer, es un ejemplo de software cliente.

Pgina 2: Una computadora con software de servidor puede prestar servicios a uno o varios clientes simultneamente. Adems, una sola computadora puede ejecutar varios tipos de software de servidor. En una oficina pequea u hogarea, puede ser necesario que una computadora acte como servidor de archivos, servidor Web y servidor de correo electrnico. Una sola computadora tambin puede ejecutar varios tipos de software cliente. Debe haber un software cliente por cada servicio requerido. Si un host tiene varios clientes instalados, puede conectarse a varios servidores de manera simultnea. Por ejemplo, un usuario puede leer su correo electrnico y ver una pgina Web mientras utiliza el servicio de mensajera instantnea y escucha la radio a travs de Internet.

Pgina 3:

3.1.5 Redes punto a punto Pgina 1: El software de servidor y el de cliente normalmente se ejecutan en computadoras distintas, pero tambin es posible que una misma computadora cumpla las dos funciones a la vez. En pequeas empresas y hogares, muchas computadoras funcionan como servidores y clientes en la red. Este tipo de red se denomina red punto a punto. La red punto a punto ms sencilla consiste en dos computadoras conectadas directamente mediante una conexin por cable o inalmbrica. Tambin es posible conectar varias PC para crear una red punto a punto ms grande, pero para hacerlo se necesita un dispositivo de red, como un hub, para interconectar las computadoras. La principal desventaja de un entorno punto a punto es que el rendimiento de un host puede verse afectado si ste acta como cliente y servidor a la vez. En empresas ms grandes, en las que el trfico de red puede ser intenso, con frecuencia es necesario tener servidores dedicados para poder responder a la gran cantidad de solicitudes de servicio.


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Pgina 2:

Pgina 3: Actividad en el laboratorio Cree una red punto a punto simple con dos PC y un cable cruzado Ethernet. Haga clic en el cono Laboratorio para iniciar la actividad. Ver documento

bloc1_cap2_315.pdf

3.1.6 Topologas de red Pgina 1: En una red simple, compuesta por slo algunas computadoras, es sencillo visualizar cmo se conectan los diferentes componentes. A medida que las redes crecen, es ms difcil recordar la ubicacin de cada componente y cmo est conectado a la red. Las redes conectadas por cable requieren mucho cableado y varios dispositivos de red para proporcionar conectividad a todos los hosts de la red. Cuando se instala una red, se crea un mapa de la topologa fsica para registrar dnde est ubicado cada host y cmo est conectado a la red. El mapa de la topologa fsica tambin muestra dnde estn los cables y las ubicaciones de los dispositivos de networking que conectan los hosts. En estos mapas de la topologa, se utilizan conos para representar los dispositivos fsicos reales. Es muy importante mantener y actualizar los mapas de la topologa fsica para facilitar futuras tareas de instalacin y resolucin de problemas. Adems del mapa de la topologa fsica, a veces es necesario tener tambin una representacin lgica de la topologa de red. Un mapa de la topologa lgica agrupa los hosts segn el uso que hacen de la red, independientemente de la ubicacin fsica que tengan. En el mapa de la topologa lgica se pueden registrar los nombres de los hosts, las direcciones, la informacin de los grupos y las aplicaciones. Los grficos ilustran la diferencia entre los mapas de topologa lgica y fsica.


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3.2 Principios de comunicacin3.2.1 Origen, canal y destino Pgina 1: El propsito principal de toda red es proporcionar un mtodo para comunicar informacin. Desde los primeros seres humanos primitivos hasta los cientficos ms avanzados de la actualidad, compartir informacin con otros es crucial para el avance de la humanidad. Toda comunicacin comienza con un mensaje, o informacin, que debe enviarse de una persona a otra o de un dispositivo a otro. Los mtodos utilizados para enviar, recibir e interpretar mensajes cambian a medida que la tecnologa avanza. P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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Todos los mtodos de comunicacin tienen tres elementos en comn. El primero de estos elementos es el origen del mensaje, o emisor. El origen de un mensaje puede ser una persona o un dispositivo electrnico que necesite comunicar un mensaje a otros individuos o dispositivos. El segundo elemento de la comunicacin es el destino, o receptor, del mensaje. El receptor recibe el mensaje y lo interpreta. El tercer elemento, llamado canal, proporciona el camino por el que el mensaje viaja desde el origen hasta el destino.

3.2.2 Reglas de la comunicacin Pgina 1: En cualquier conversacin entre dos personas hay muchas reglas, o protocolos, que los dos participantes deben respetar para que el mensaje se transmita y se comprenda correctamente. Entre los protocolos necesarios para una comunicacin humana satisfactoria, se encuentran: Identificacin del emisor y el receptor Medio o canal de comunicacin acordado (en persona, telfono, carta, fotografa) Modo de comunicacin adecuado (hablado, escrito, ilustrado, interactivo o de una va) Idioma comn Gramtica y estructura de las oraciones Velocidad y momento de entrega Imagine qu ocurrira si no hubiera protocolos o reglas que controlaran la manera en la que las personas se comunican. Podran entender lo que dicen? Puede leer un prrafo que no siga los protocolos comnmente aceptados?

Pgina 2: Los protocolos son especficos de las caractersticas del origen, el canal y el destino del mensaje. Las reglas utilizadas para comunicarse a travs de un medio (por ejemplo, una llamada telefnica) no son necesariamente las mismas que las que se utilizan para comunicarse a travs de otro medio (por ejemplo, una carta). Los protocolos definen los detalles de la transmisin y la entrega de mensajes. Entre estos detalles se incluyen los siguientes aspectos: Formato del mensaje Tamao del mensaje Sincronizacin Encapsulacin Codificacin Patrn estndar del mensaje Muchos de los conceptos y las reglas que hacen que la comunicacin humana sea confiable y comprensible tambin se aplican a la comunicacin entre computadoras.

3.2.3 Codificacin de los mensajes Pgina 1: Uno de los primeros pasos para enviar un mensaje es codificarlo. Las palabras escritas, las imgenes y los idiomas orales utilizan un conjunto nico de cdigos, sonidos, gestos o smbolos para representar las ideas que se desea compartir. La codificacin es el proceso que consiste en convertir ideas en el idioma, los smbolos o los sonidos necesarios para poder efectuar la transmisin. La decodificacin revierte este proceso para interpretar la idea. Imagine que una persona est mirando el atardecer y luego llama a otra persona para contarle la belleza de la puesta del sol. Para comunicar el mensaje, el emisor primero debe convertir en palabras, o codificar, sus ideas y percepciones acerca del atardecer. Las palabras se articulan a travs del telfono utilizando los sonidos y las inflexiones del lenguaje oral que transmiten el mensaje. En el otro extremo de la lnea telefnica, la persona que est escuchando la descripcin recibe los sonidos y los decodifica para visualizar la imagen del atardecer descrita por el emisor. En la comunicacin entre computadoras tambin hay codificacin. La codificacin entre hosts debe tener el formato adecuado para el medio. El host emisor, primero convierte en bits los mensajes enviados a travs de la red. Cada bit se codifica en un patrn de sonidos, ondas de luz o impulsos electrnicos, segn el medio de red a travs del cual se transmitan los bits. El host de destino recibe y decodifica las seales para interpretar el mensaje.


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3.2.4 Formato del mensaje Pgina 1: Cuando se enva un mensaje desde el origen hacia el destino, se debe utilizar un formato o estructura especficos. Los formatos de los mensajes dependen del tipo de mensaje y el canal que se utilice para entregar el mensaje. La escritura de cartas es una de las formas ms comunes de comunicacin humana por escrito. Durante siglos, el formato aceptado para las cartas personales no ha cambiado. En muchas culturas, una carta personal contiene los siguientes elementos: Un identificador del destinatario Un saludo El contenido del mensaje Una frase de cierre Un identificador del emisor Adems de tener el formato correcto, la mayora de las cartas personales tambin debe colocarse, o encapsularse, en un sobre para la entrega. El sobre tiene la direccin del emisor y la del receptor, cada una escrita en el lugar adecuado del sobre. Si la direccin de destino y el formato no son correctos, la carta no se entrega. El proceso que consiste en colocar un formato de mensaje (la carta) dentro de otro formato de mensaje (el sobre) se denomina encapsulacin. Cuando el destinatario revierte este proceso y quita la carta del sobre se produce la desencapsulacin del mensaje.

Pgina 2: La persona que escribe la carta utiliza un formato aceptado para asegurarse de que la carta se entregue y de que el destinatario la comprenda. De la misma manera, un mensaje que se enva a travs de una red de computadoras sigue reglas de formato especficas para que pueda ser entregado y procesado. De la misma manera en la que una carta se encapsula en un sobre para la entrega, los mensajes de las computadoras tambin deben encapsularse. Cada mensaje de computadora se encapsula en un formato especfico, llamado trama, antes de enviarse a travs de la red. Una trama acta como un sobre: proporciona la direccin del destino y la direccin del host de origen. El formato y el contenido de una trama estn determinados por el tipo de mensaje que se enva y el canal que se utiliza para enviarlo. Los mensajes que no tienen el formato correcto no se pueden enviar al host de destino o no pueden ser procesados por ste.


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3.2.5 Tamao del mensaje Pgina 1: Imagine cmo sera leer este curso si todo el contenido apareciera como una sola oracin larga; no sera fcil de comprender. Cuando las personas se comunican, los mensajes que envan, normalmente, estn divididos en fragmentos ms pequeos u oraciones. El tamao de estas oraciones se limita a lo que el receptor puede procesar por vez. Una conversacin individual puede estar compuesta por muchas oraciones ms pequeas para asegurarse de que cada parte del mensaje sea recibida y comprendida. De manera similar, cuando se enva un mensaje largo de un host a otro a travs de una red, es necesario separarlo en partes ms pequeas. Las reglas que controlan el tamao de las partes, o tramas que se comunican a travs de la red, son muy estrictas. Tambin pueden ser diferentes, de acuerdo con el canal utilizado. Las tramas que son demasiado largas o demasiado cortas no se entregan. Las restricciones de tamao de las tramas requieren que el host de origen divida un mensaje largo en fragmentos individuales que cumplan los requisitos de tamao mnimo y mximo. Cada fragmento se encapsula en una trama separada con la informacin de la direccin y se enva a travs de la red. En el host receptor, los mensajes se desencapsulan y se vuelven a unir para su procesamiento e interpretacin.

3.2.6 Sincronizacin del mensaje Pgina 1: Un factor que afecta la correcta recepcin y comprensin del mensaje es la sincronizacin. Las personas utilizan la sincronizacin para determinar cundo hablar, la velocidad con la que lo harn y cunto tiempo deben esperar una respuesta. stas son las reglas de la participacin. Mtodo de acceso El mtodo de acceso determina en qu momento alguien puede enviar un mensaje. Estas reglas de sincronizacin se basan en el contexto. Por ejemplo: tal vez usted pueda hablar cada vez que quiera decir algo. En este contexto, una persona debe esperar hasta que nadie ms est hablando antes de comenzar a hablar. Si dos personas hablan a la vez, se produce una colisin de informacin, y es necesario que ambos se detengan y vuelvan a comenzar. Estas reglas garantizan que la comunicacin sea satisfactoria. De manera similar, las computadoras deben definir un mtodo de acceso. Los hosts de una red necesitan un mtodo de acceso para saber cundo comenzar a enviar mensajes y cmo responder cuando se produce algn error. Control de flujo La sincronizacin tambin afecta la cantidad de informacin que se puede enviar y la velocidad con la que puede entregarse. Si una persona habla demasiado rpido, la otra persona tendr dificultades para escuchar y comprender el mensaje. La persona que recibe el mensaje debe solicitar al emisor que disminuya la velocidad. En las comunicaciones de redes, un host emisor puede transmitir mensajes a una velocidad mayor que la que puede recibir y procesar el host de destino. Los hosts de origen y destino utilizan el control del flujo para negociar la sincronizacin correcta a fin de que la comunicacin sea exitosa. Tiempo de espera para la respuesta Si una persona hace una pregunta y no escucha una respuesta antes de un tiempo aceptable, la persona supone que no habr ninguna respuesta y reacciona en consecuencia. La persona puede repetir la pregunta o puede continuar la conversacin. Los hosts de las redes tambin tienen reglas que especifican cunto tiempo deben esperar una respuesta y qu deben hacer si se agota el tiempo de espera para la respuesta.


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3.2.7 Patrones de mensajes Pgina 1: En algunos casos, una persona desea comunicar informacin a un solo individuo. Otras veces, esa persona puede necesitar enviar informacin a un grupo de personas simultneamente o, incluso, a todas las personas de un rea. Una conversacin entre dos personas es un ejemplo de un patrn de comunicacin de uno a uno. Cuando es necesario que un grupo de destinatarios reciba un mismo mensaje de manera simultnea, se necesita un patrn de mensaje de uno a varios o de uno a todos. Tambin puede ocurrir que el emisor de un mensaje necesite asegurarse de que el mensaje se haya entregado correctamente al destino. En estos casos, es necesario que el receptor enve una confirmacin al emisor. Si no se necesita ningn acuse de recibo, se dice que el patrn del mensaje es "sin confirmacin". Los hosts de una red utilizan patrones de mensajes similares para comunicarse. Los patrones de mensajes de uno a uno se denominan unicast, que significa que el mensaje tiene slo un destinatario. Si un host necesita enviar mensajes utilizando un patrn de uno a varios, se denomina multicast. Multicasting es el envo de un mismo mensaje a un grupo de hosts de destino de manera simultnea. Si es necesario que todos los hosts de la red reciban el mensaje a la vez, se utiliza el mtodo de broadcast. El broadcasting representa un patrn de mensaje de uno a todos. Adems, los hosts tienen requisitos para los mensajes con confirmacin que son diferentes de los requisitos para los mensajes sin confirmacin.

3.2.8 Uso de protocolos en la comunicacin Pgina 1: Todas las comunicaciones, tanto humanas como informticas, estn regidas por reglas preestablecidas o protocolos. Estos protocolos estn determinados por las caractersticas del origen, el canal y el destino. En funcin del origen, el canal y el destino, los protocolos definen los detalles relacionados con el formato del mensaje, el tamao del mensaje, la sincronizacin, la encapsulacin, la codificacin y el patrn estndar del mensaje.


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3.3 Comunicacin a travs de una red local conectada por cables3.3.1 Importancia de los protocolos Pgina 1: Las computadoras, al igual que los seres humanos, utilizan reglas o protocolos para comunicarse. Los protocolos son sumamente importantes en una red local. En un entorno conectado por cables, una red local se define como un rea en donde todos los hosts deben "hablar el mismo idioma" o, en trminos informticos, "compartir un mismo protocolo". Si todas las personas de una misma sala hablaran idiomas diferentes, no podran comunicarse. De manera similar, si los dispositivos de una red local no utilizaran los mismos protocolos, no podran comunicarse. El conjunto de protocolos ms frecuente en las redes locales conectadas por cable es Ethernet. El protocolo Ethernet define muchos aspectos de la comunicacin a travs de la red local, entre ellos: formato del mensaje, tamao del mensaje, sincronizacin, codificacin y patrones del mensaje.

3.3.2 Estandarizacin de los protocolos

Pgina 1: En los comienzos del networking, cada fabricante utilizaba sus propios mtodos para la interconexin de los dispositivos de red y los protocolos de networking. Los equipos de un fabricante no podan comunicarse con los equipos de otro fabricante. A medida que se generaliz el uso de las redes, se desarrollaron estndares que definan las reglas con las que operaban los equipos de red de los diferentes fabricantes. Los estndares resultan beneficiosos para las redes de muchas maneras: Facilitan el diseo Simplifican el desarrollo de productos Promueven la competencia Proporcionan interconexiones coherentes Facilitan la capacitacin Proporcionan ms opciones de fabricantes a los clientes

No hay un protocolo oficial estndar para las redes locales, pero con el tiempo, una tecnologa, Ethernet, se volvi ms habitual que las dems. Se convirti en un estndar de hecho.


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Pgina 2: El Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE) lleva un control de los estndares de networking, incluidos los estndares Ethernet e inalmbricos. Los comits del IEEE son responsables de aprobar y mantener los estndares para conexiones, requisitos de medios y protocolos de comunicacin. A cada estndar de tecnologa se le asigna un nmero que hace referencia al comit que es responsable de aprobar y mantener el estndar. El comit responsable de los estndares de Ethernet es el 802.3. Desde la creacin de Ethernet en 1973, los estndares han evolucionado para especificar versiones ms rpidas y flexibles de la tecnologa. Esta capacidad que tiene Ethernet de evolucionar con el paso del tiempo es una de las principales razones por las que se ha popularizado. Cada versin de Ethernet tiene un estndar asociado. Por ejemplo: 802.3 100BASE-T representa los estndares Ethernet de 100 Megabits que utilizan cables de par trenzado. La notacin del estndar se traduce de la siguiente manera: 100 es la velocidad en Mbps BASE significa transmisin de banda base. La T representa el tipo de cable, en este caso par trenzado. Las primeras versiones de Ethernet eran relativamente lentas, con una velocidad de 10 Mbps. Las ltimas versiones de Ethernet funcionan a 10 Gigabits por segundo e incluso ms rpido. Imagine cunto ms rpidas son estas nuevas versiones que las redes Ethernet originales.

3.3.3 Direccionamiento fsico Pgina 1: Toda comunicacin requiere una manera de identificar el origen y el destino. El origen y el destino en las comunicaciones humanas se representan con nombres. Cuando se pronuncia un nombre, la persona con ese nombre escucha el mensaje y responde. Otras personas que se encuentren en la habitacin pueden escuchar el mensaje, pero como no est dirigido a ellas, simplemente lo ignoran. En las redes Ethernet, existe un mtodo similar para identificar los hosts de origen y de destino. Cada host conectado a una red Ethernet recibe una direccin fsica que sirve para identificar el host en la red. Se asigna una direccin fsica a cada interfaz de red Ethernet en el momento de su creacin. Esta direccin se conoce como direccin de Control de acceso al medio (MAC). La direccin MAC identifica cada host de origen y de destino de la red. Las redes Ethernet utilizan cables, lo que significa que hay un cable de cobre o de fibra ptica que conecta los hosts y los dispositivos de networking. Es el canal que se utiliza para las comunicaciones entre los hosts. Cuando un host de una red Ethernet se comunica, enva tramas que contienen su propia direccin MAC como origen y la direccin MAC del destinatario. Todos los hosts que reciban la trama la decodificarn y leern la direccin MAC de destino. Si la direccin MAC de destino coincide con la direccin configurada en la NIC, el host procesa el mensaje y lo almacena para que lo utilice la aplicacin del host. Si la direccin MAC de destino no coincide con la direccin MAC del host, la NIC simplemente omite el mensaje.

Pgina 2: Actividad en el laboratorio Utilice el comando ipconfig /all para ver la direccin MAC de su computadora. Haga clic en el cono Laboratorio para iniciar la actividad. Ver documento P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

bloc1_cap2_333.pdf

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3.3.4 Comunicacin Ethernet Pgina 1: Los estndares del protocolo Ethernet definen muchos aspectos de la comunicacin de las redes, incluidos el formato de la trama, el tamao de la trama, la sincronizacin y la codificacin. Cuando se envan mensajes entre hosts a travs de una red Ethernet, los hosts asignan un formato a los mensajes segn la configuracin de trama que especifican los estndares. Las tramas tambin se conocen como unidades de datos de protocolo (PDU). El formato para las tramas de Ethernet especifica la ubicacin de las direcciones MAC de destino y de origen, e informacin adicional que incluye: Prembulo para el secuenciamiento y la sincronizacin Delimitador de inicio de trama Longitud y tipo de trama Secuencia de verificacin de trama para detectar errores de transmisin El tamao de las tramas de Ethernet est restringido a un mximo de 1518 bytes y un mnimo de 64 bytes desde el campo Direccin MAC de destino a travs del campo Secuencia de verificacin de trama. Las tramas que no cumplen con estas limitaciones no son procesadas por los hosts receptores. Adems de los formatos, los tamaos y la sincronizacin de las tramas, los estndares Ethernet definen cmo se codifican en el canal los bits que conforman las tramas. Los bits se transmiten como impulsos elctricos a travs de cables de cobre o como impulsos de luz a travs de cables de fibra ptica.

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3.3.5 Diseo jerrquico de las redes Ethernet Pgina 1: Imagine lo difcil que sera la comunicacin si la nica manera de enviar un mensaje a alguien fuera utilizar el nombre de la persona. Si no hubiera direcciones, ciudades, pueblos o pases, la entrega del mensaje a una persona especfica en algn lugar del mundo sera prcticamente imposible.


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En una red Ethernet, la direccin MAC del host es similar al nombre de una persona. Una direccin MAC indica la identidad individual de un host especfico, pero no indica en qu lugar de la red se encuentra el host. Si todos los hosts de Internet (ms de 400 millones) estuvieran identificados por una direccin MAC nica, imagine lo difcil que sera localizar uno en particular. Adems, la tecnologa Ethernet genera una gran cantidad de trfico de broadcast para que los hosts se comuniquen. Los broadcasts se envan a todos los hosts de una nica red. Los broadcasts consumen ancho de banda y afectan el rendimiento de la red. Qu ocurrira si los millones de hosts conectados a Internet estuvieran todos en una red Ethernet y utilizaran broadcasts? Por estos dos motivos, no es eficaz utilizar grandes redes Ethernet con muchos hosts. Es mejor dividir las redes ms grandes en partes ms pequeas y fciles de administrar. Una manera de dividir redes grandes es utilizar un modelo de diseo jerrquico.

Pgina 2: En el rea de networking, el diseo jerrquico se utiliza para agrupar dispositivos en varias redes organizadas mediante un enfoque en capas. Se trata de grupos ms pequeos y fciles de administrar que permiten que el trfico local siga siendo local. Slo el trfico que est destinado a otras redes se transfiere a una capa superior. Un diseo jerrquico en capas proporciona una mayor eficacia, la optimizacin de las funciones y una mayor velocidad. Permite ampliar la red segn sea necesario, ya que es posible agregar redes locales adicionales sin afectar el rendimiento de las redes existentes. El modelo de diseo jerrquico tiene tres capas bsicas: Capa de acceso: proporciona conexiones a los hosts en una red Ethernet local. Capa de distribucin: interconecta las redes locales ms pequeas. Capa ncleo: conexin de alta velocidad entre dispositivos de la capa de distribucin. Con este nuevo diseo jerrquico, se necesita un esquema de direccionamiento lgico que pueda identificar la ubicacin de un host. ste es el esquema de direccionamiento del protocolo de Internet (IP).

3.3.6 Direccionamiento lgico Pgina 1: El nombre de una persona generalmente no cambia. Por otro lado, la direccin de una persona indica dnde vive esa persona y puede cambiar. En un host, la direccin MAC no cambia; est fsicamente e asignada a la NIC del host y se conoce como direccin fsica. La direccin fsica es siempre la misma, independientemente del lugar de la red en donde se encuentre el host. La direccin IP es similar a la direccin de una persona. Se conoce como direccin lgica porque est asignada lgicamente en funcin de la ubicacin del host. La direccin IP o direccin de red es asignada a cada host por un administrador de la red en funcin de la red local. Las direcciones IP contienen dos partes. Una parte identifica la red local. La porcin de red de la direccin IP ser la misma para todos los hosts conectados a la misma red local. La segunda parte de la direccin IP identifica el host individual. En la misma red local, la porcin de host de la direccin IP es nica para cada host. Para que una computadora pueda comunicarse en una red jerrquica, se necesitan tanto la direccin MAC fsica como la direccin IP lgica, de la misma manera en la que se necesitan el nombre y la direccin de una persona para poder enviarle una carta.


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Pgina 2: Actividad en el laboratorio Utilice el comando ipconfig /all para ver la direccin IP de su computadora.. Haga clic en el cono Laboratorio para iniciar la actividad. Ver documento

bloc1_cap2_336.pdf

3.3.7 Dispositivos y capas de acceso y distribucin Pgina 1: El trfico IP se administra en funcin de las caractersticas de cada una de las tres capas y los dispositivos asociados a ellas: capa de acceso, capa de distribucin y capa ncleo. La direccin IP se utiliza para determinar si el trfico debe seguir siendo local o si debe pasar a las otras capas de la red jerrquica. Capa de acceso La capa de acceso proporciona un punto de conexin a la red para los dispositivos de los usuarios finales y permite que varios hosts se conecten a otros a travs de un dispositivo de red, por lo general un hub o un switch. Normalmente, la porcin de red de la direccin IP ser la misma para todos los dispositivos de una misma capa de acceso. Si un mensaje est destinado a un host local, segn se indique en la porcin de red de la direccin IP, el mensaje permanecer en el nivel local. Si est destinado a una red diferente, pasa a la capa de distribucin. Los hubs y los switches proporcionan la conexin a los dispositivos de la capa de distribucin, normalmente un router. Capa de distribucin La capa de distribucin proporciona un punto de conexin para redes independientes y controla el flujo de informacin entre las redes. Por lo general contiene switches ms slidos que los de la capa de acceso, adems de routers para el enrutamiento entre redes. Los dispositivos de la capa de distribucin controlan el tipo y la cantidad de trfico que circula desde la capa de acceso hasta la capa ncleo. Capa ncleo La capa ncleo es una capa de backbone de alta velocidad con conexiones redundantes (de respaldo). Es la encargada de transportar grandes cantidades de datos entre diferentes redes finales. Los dispositivos de la capa ncleo suelen incluir switches y routers de alta velocidad muy eficaces. El objetivo principal de la capa ncleo es transportar los datos con rapidez. En las siguientes dos secciones se analizan con ms detalle los hubs, los switches y los routers.


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3.4 Creacin de la Capa de acceso de una red Ethernet3.4.1 Capa de acceso Pgina 1: La capa de acceso es el nivel ms bsico de la red. Es la parte de la red que permite a las personas obtener acceso a otros hosts y a archivos e impresoras compartidos. La capa de acceso est compuesta por dispositivos host y por la primera lnea de dispositivos de networking a los que estn conectados. Los dispositivos de networking nos permiten conectar muchos hosts entre s y proporcionarles acceso a los servicios ofrecidos a travs de la red. A diferencia de una red simple, compuesta por dos hosts conectados por un solo cable, en la capa de acceso cada host est conectado a un dispositivo de networking. En el grfico se muestra este tipo de conectividad. En una red Ethernet, cada host puede conectarse directamente a un dispositivo de networking de la capa de acceso mediante un cable punto a punto. Estos cables se fabrican de acuerdo con estndares especficos de Ethernet. Cada cable se conecta a una NIC del host y luego a un puerto del dispositivo de networking. Hay varios tipos de dispositivos de networking que se pueden utilizar para conectar hosts en la capa de acceso, entre ellos los hubs y los switches Ethernet.

3.4.2 Funcin de los hubs Pgina 1: Un hub es un tipo de dispositivo de networking que se instala en la capa de acceso de una red Ethernet. Los hubs tienen varios puertos que se utilizan para conectar hosts a la red. Los hubs son dispositivos simples que no tienen la tecnologa electrnica necesaria para decodificar los mensajes enviados entre los hosts de la red. Los hubs no pueden determinar qu host debe recibir un mensaje en particular. El hub simplemente acepta seales electrnicas de un puerto y regenera (o repite) el mismo mensaje y lo enva a todos los dems puertos. Recuerde que la NIC de un host slo acepta mensajes dirigidos a la direccin MAC correcta. Los hosts omiten los mensajes que no estn dirigidos a ellos. Slo el host especificado en la direccin de destino del mensaje procesa el mensaje y responde al emisor. Todos los puertos del hub Ethernet se conectan al mismo canal para enviar y recibir mensajes. Como todos los hosts deben compartir el ancho de banda disponible en ese canal, los hubs se conocen como dispositivos con ancho de banda compartido.

Pgina 2: Slo es posible enviar un mensaje por vez por un hub Ethernet. Puede ocurrir que dos o ms hosts conectados a un mismo hub intenten enviar un mensaje al mismo tiempo. Si esto ocurre, las seales electrnicas que componen los mensajes colisionan en el hub. Una colisin hace que los mensajes se vuelvan confusos y que los hosts no puedan leerlos. Los hubs no decodifican los mensajes; por lo tanto, no detectan que el mensaje es confuso y lo reenvan por todos los puertos. El rea de la red en donde un host puede recibir un mensaje confuso como resultado de una colisin se conoce como dominio de colisiones. P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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Dentro de un dominio de colisiones, cuando un host recibe un mensaje confuso, detecta que se produjo una colisin. Cada host emisor espera un tiempo breve e intenta enviar o retransmitir el mensaje nuevamente. A medida que aumenta la cantidad de hosts conectados al hub, tambin aumenta la probabilidad de que ocurran colisiones. Una mayor cantidad de colisiones genera una mayor cantidad de retransmisiones. Una cantidad excesiva de retransmisiones puede congestionar la red y reducir la velocidad del trfico. Por este motivo, es necesario limitar el tamao del dominio de colisiones.

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3.4.3 Funcin de los switches Pgina 1: Un switch Ethernet es un dispositivo que se utiliza en la capa de acceso. Al igual que los hubs, los switches conectan varios hosts a la red. Sin embargo, a diferencia de los hubs, los switches pueden enviar un mensaje a un host especfico. Cuando un host enva un mensaje a otro host conectado al switch, el switch acepta y decodifica las tramas para leer la parte de la direccin fsica (MAC) del mensaje. En el switch hay una tabla, llamada tabla de direcciones MAC, que contiene una lista de todos los puertos activos y las direcciones MAC de los hosts que estn conectados al switch. Cuando se enva un mensaje entre hosts, el switch verifica si la direccin MAC de destino est en la tabla. Si est, el switch establece una conexin temporal, llamada circuito, entre el puerto de origen y el puerto de destino. El nuevo circuito proporciona un canal dedicado mediante el cual los dos hosts pueden comunicarse. Los dems hosts conectados al switch no comparten el ancho de banda de este canal y no reciben mensajes que no estn dirigidos a ellos. Para cada nueva conversacin entre hosts se crea un nuevo circuito. Estos circuitos separados permiten que haya varias conversaciones a la vez sin que se produzcan colisiones.

Pgina 2: Qu ocurre cuando el switch recibe una trama dirigida a un nuevo host que todava no est en la tabla de direcciones MAC? Si la direccin MAC de destino no est en la tabla, el switch no tiene la informacin necesaria para crear un circuito individual. Cuando el switch no puede determinar dnde se encuentra el host de destino, utiliza un proceso denominado flooding para enviar el mensaje a todos los hosts conectados. Cada host compara la direccin MAC de destino del mensaje con su propia direccin MAC, pero slo el host con la direccin de destino correcta procesa el mensaje y responde al emisor. Cmo se incorpora la direccin MAC de un nuevo host a la tabla de direcciones MAC? Para crear la tabla de direcciones MAC, los switches examinan la direccin MAC de origen de cada trama que se enva entre los hosts. Cuando un host enva un mensaje o responde a un mensaje enviado por flooding, el switch inmediatamente aprende la direccin MAC de ese host y el puerto al que est conectado. La tabla se actualiza de manera dinmica cada vez que el switch lee una nueva direccin MAC de origen. De esta manera, el switch aprende con rapidez las direcciones MAC de todos los hosts conectados.


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Pgina 3: A veces es necesario conectar otro dispositivo de networking, como un hub, a un puerto del switch. Esto se hace para aumentar la cantidad de hosts que pueden conectarse a la red. Cuando se conecta un hub a un puerto del switch, ste asocia las direcciones MAC de todos los hosts conectados a ese hub con el puerto del switch. Ocasionalmente, un host del hub conectado enva un mensaje a otro host conectado al mismo hub. En este caso, el switch recibe la trama y consulta la tabla para ver dnde est ubicado el host de destino. Si el host de origen y el de destino se encuentran en el mismo puerto, el switch descarta el mensaje. Cuando un hub se conecta al puerto de un switch, existe la probabilidad de que haya colisiones en el hub. El hub reenva los mensajes daados resultantes de una colisin a todos los puertos. El switch recibe el mensaje confuso, pero a diferencia del hub, los switches no reenvan los mensajes que se daaron a causa de la colisin. Como consecuencia, cada puerto del switch crea un dominio de colisiones individual. Esto es algo positivo. Cuanto menor es la cantidad de hosts que hay en un dominio de colisiones, menor es la probabilidad de que ocurra una colisin.

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3.4.4 Mensajera de broadcast Pgina 1: Cuando los hosts se conectan por medio de un hub o un switch, se crea una nica red local. Dentro de la red local, con frecuencia es necesario que un host pueda enviar mensajes a todos los dems hosts simultneamente. Esto puede hacerse mediante un tipo de mensaje conocido como broadcast. Los broadcasts son tiles cuando un host necesita buscar informacin sin saber exactamente cul de los dems hosts puede proporcionarla o cuando un host desea proporcionar informacin a todos los dems hosts dentro de la red de manera oportuna. Un mensaje puede contener slo una direccin MAC de destino. Entonces, cmo es posible que un host se comunique con cada uno de los dems hosts de la red local sin enviar un mensaje individual a cada MAC? Para solucionar este problema, los mensajes de broadcast se envan a una direccin MAC nica que es reconocida por todos los hosts. La direccin MAC de broadcast es en realidad una direccin de 48 bits formada por unos en su totalidad. Debido a su longitud, las direcciones MAC normalmente se representan en notacin hexadecimal. La direccin MAC de broadcast en notacin hexadecimal es FFFF.FFFF.FFFF. Cada F de la notacin hexadecimal representa cuatro unos de la direccin binaria. Pgina 2: Cuando un host recibe un mensaje dirigido a la direccin de broadcast, lo acepta y lo procesa como si estuviera dirigido directamente a l. Cuando un host enva un mensaje de broadcast, los hubs y los switches lo reenvan a cada host conectado dentro de la misma red local. Por este motivo, las redes locales tambin se denominan dominio de broadcast. Si hay demasiados hosts conectados al mismo dominio de broadcast, el trfico de broadcast puede volverse excesivo. El nmero de hosts y la cantidad de trfico de red que admiten las redes locales estn limitados por las capacidades de los hubs y los switches utilizados para conectarlas. A medida que la red crece y se agregan nuevos hosts, aumenta el trfico de la red (incluido el trfico de broadcast). A menudo es necesario dividir una red local o dominio de broadcast en varias redes para mejorar el rendimiento.

3.4.5 Comportamiento de los switches Pgina 1: En esta actividad se pone a prueba su conocimiento sobre la manera en que se reenva una trama en un switch. Haga clic en el botn "Verificar" para verificar su respuesta. Haga clic en el botn "Nuevo problema de prctica" para iniciar una nueva actividad de prctica generada por la computadora. Se le brindarn la topologa fsica y la tabla de direcciones MAC del switch. Tambin se le ofrece una trama que consta de una direccin MAC de origen y de destino. Las actividades generadas por la computadora tendrn un par de origen y destino que utiliza una de las direcciones mostradas en la topologa. Las actividades personalizadas pueden utilizar cualquier direccin que se desee, tanto en la tabla MAC como en la trama. 1.Su objetivo es determinar cmo maneja esta trama el switch segn la tabla de direcciones MAC presentada. 2. En la primera pregunta, marque los nmeros de puerto para indicar adnde reenva (si lo hace) el switch a esta trama. 3. En la segunda pregunta, marque las opciones que correspondan para indicar cmo maneja a la trama el switch. 4. Haga clic en el botn "Verificar" para ver si su respuesta es correcta. Ayuda adicional: "FF" es una direccin MAC de broadcast y se reenva a todos los puertos, salvo el puerto de origen. La trama se enva por saturacin a todos los puertos (excepto el de origen) slo si el switch no tiene la MAC de destino dentro de la tabla MAC. P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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El switch slo agregar una nueva direccin MAC a la tabla MAC basndose en la direccin MAC de origen. Si la direccin MAC de origen ya existe en la tabla, no se agrega ni se aprende nada. Si la direccin MAC de origen no est en la tabla, se agrega. El switch descarta una trama si los dispositivos de destino y de origen estn conectados al mismo puerto y el switch tiene la direccin MAC de destino en la tabla MAC. En esta actividad, esto sucede en el nico puerto conectado al hub con dos dispositivos host.

3.4.6 MAC e IP Pgina 1: En una red Ethernet local, una NIC slo acepta una trama si la direccin de destino es la direccin MAC de broadcast o si corresponde a la direccin MAC de la NIC. Sin embargo, la mayora de las aplicaciones de la red utiliza la direccin IP lgica de destino para identificar la ubicacin de los servidores y los clientes. Qu ocurre si el host emisor slo tiene la direccin IP lgica del host de destino? Cmo hace el host emisor para determinar qu direccin MAC de destino debe incluir en la trama? El host emisor puede utilizar un protocolo IP denominado protocolo de resolucin de direcciones (ARP) para determinar la direccin MAC de cualquiera de los hosts de la misma red local.

3.4.7 Protocolo de resolucin de direcciones (ARP) Pgina 1: El ARP utiliza un proceso de tres pasos para determinar y almacenar la direccin MAC de un host que se encuentre en la red local cuando conoce slo la direccin IP del host. 1. El host emisor crea una trama dirigida a una direccin MAC de broadcast y la enva. En la trama hay un mensaje con la direccin IP del host de destino que se desea encontrar. 2. Cada host de la red recibe la trama de broadcast y compara la direccin IP del mensaje con su direccin IP configurada. El host con la direccin IP coincidente enva su direccin MAC al host emisor original. 3. El host emisor recibe el mensaje y almacena la informacin de la direccin MAC y la direccin IP en una tabla, denominada tabla ARP. Una vez que el host emisor tiene la direccin MAC del host de destino en la tabla ARP, puede enviar tramas directamente al destino sin realizar una solicitud de ARP.

3.5 Creacin de la Capa de distribucin de una red3.5.1 Capa de distribucin Pgina 1: A medida que las redes crecen, con frecuencia es necesario dividir una red local en varias redes de capa de acceso. Hay muchas maneras de dividir redes segn diferentes criterios, incluyendo: Ubicacin fsica Funcin lgica Requisitos de seguridad Requisitos de aplicacin P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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La capa de distribucin conecta estas redes locales independientes y controla el trfico que circula entre ellas. Es responsable de garantizar que el trfico entre los hosts de la red local siga siendo local. Slo se transfiere el trfico que est destinado a otras redes. La capa de distribucin tambin puede filtrar el trfico entrante y saliente para administrar la seguridad y el trfico. Los dispositivos de networking que conforman la capa de distribucin estn diseados para interconectar redes, no hosts individuales. Los hosts individuales se conectan a la red a travs de los dispositivos de la capa de acceso, como hubs y switches. Los dispositivos de la capa de acceso se conectan entre s a travs de dispositivos de la capa de distribucin, como routers.

3.5.2 Funcin de los routers Pgina 1: Un router es un dispositivo de networking que conecta una red local con otras redes locales. En la capa de distribucin de la red, los routers dirigen el trfico y realizan otras funciones fundamentales para el funcionamiento eficaz de la red. Los routers, al igual que los switches, pueden decodificar y leer los mensajes que reciben. Sin embargo, a diferencia de los switches, que slo pueden decodificar (desencapsular) la trama que contiene la informacin de la direccin MAC, los routers decodifican el paquete que est encapsulado en la trama. El formato del paquete contiene las direcciones IP de los hosts de destino y de origen, adems de los datos del mensaje que se envan entre ellos. El router lee la porcin de red de la direccin IP de destino y utiliza esta informacin para determinar cul de las redes conectadas es el mejor camino para reenviar el mensaje al destino. Cada vez que las porciones de red de las direcciones IP de los hosts de origen y de destino no coinciden, se debe utilizar un router para reenviar el mensaje. Si un host que se encuentra en la red 1.1.1.0 necesita enviar un mensaje a un host de la red 5.5.5.0, el host reenva el mensaje al router. El router recibe el mensaje y lo desencapsula para leer la direccin IP de destino. Despus determina dnde debe reenviar el mensaje. Vuelve a encapsular el paquete en una trama y reenva la trama al destino.

Pgina 2: Actividad en el laboratorio Asigne diferentes direcciones IP en una red punto a punto y vea cul es el efecto en las comunicaciones de la red. Haga clic en el cono Laboratorio para iniciar la actividad. Ver documento P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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Desplegar medios visuales Pgina 3: Cmo hace el router para determinar qu ruta debe seguir para enviar el mensaje hasta la red de destino? Cada puerto o interfaz de un router se conecta a una red local diferente. Cada router tiene una tabla de todas las redes conectadas de manera local y las interfaces que se conectan a ellas. Estas tablas de enrutamiento tambin pueden contener informacin acerca de los caminos o rutas que el router utiliza para llegar a otras redes remotas que no estn conectadas de manera local. Cuando un router recibe una trama, la decodifica para obtener el paquete que contiene la direccin IP de destino. Compara la direccin de destino con todas las redes que estn incluidas en la tabla de enrutamiento. Si la direccin de red de destino aparece en la tabla, el router encapsula el paquete en una nueva trama para realizar el envo. Reenva la nueva trama por la interfaz asociada con la ruta hacia la red de destino. El proceso que consiste en el reenvo de paquetes hacia la red de destino se denomina enrutamiento. Las interfaces del router no reenvan mensajes que estn dirigidos a la direccin IP de broadcast de la red local. Como consecuencia, los broadcasts de la red local no se envan a travs de los routers a otras redes locales.

3.5.3 Gateway predeterminado Pgina 1: El mtodo que utilizan los hosts para enviar mensajes a un destino de una red remota es diferente de la manera en la que envan mensajes a la misma red local. Cuando un host necesita enviar un mensaje a otro host ubicado en la misma red, reenva el mensaje de manera directa. El host utiliza el ARP para determinar la direccin MAC del host de destino. Incluye la direccin IP de destino en el paquete, encapsula el paquete en una trama que contiene la direccin MAC del destino y lo reenva. Por otra parte, cuando el host necesita enviar un mensaje a una red remota, debe utilizar el router. El host incluye la direccin IP del host de destino en el paquete igual que antes. Sin embargo, cuando encapsula el paquete en una trama, utiliza la direccin MAC del router como destino de la trama. De este modo, el router recibir y aceptar la trama en funcin de la direccin MAC. Cmo hace el host de origen para determinar la direccin MAC del router? El host recibe la direccin IP del router a travs de la direccin del gateway predeterminado definida en la configuracin TCP/IP. La direccin del gateway predeterminado es la direccin de la interfaz del router conectada a la misma red local que el host de origen. Todos los hosts de la red local utilizan la direccin del gateway predeterminado para enviar mensajes al router. Una vez que el host conoce la direccin IP del gateway predeterminado, puede usar ARP para determinar la direccin MAC. La direccin MAC del router se coloca luego en la trama, destinada a otra red. Es importante que en cada host de la red local se configure el gateway predeterminado adecuado. Si no se define ningn gateway predeterminado en la configuracin TCP/IP o si se especifica un gateway predeterminado errneo, no se podrn entregar los mensajes dirigidos a hosts de redes remotas.


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3.5.4 Tablas mantenidas por los routers Pgina 1: Los routers transmiten informacin entre redes locales y remotas. Para hacerlo, deben utilizar tablas ARP y tablas de enrutamiento a fin de almacenar informacin. Las tablas de enrutamiento no tienen relacin con las direcciones de los hosts individuales. Las tablas de enrutamiento contienen las direcciones de las redes y el mejor camino para llegar a esas redes. Hay dos maneras de introducir entradas en una tabla de enrutamiento: actualizacin dinmica de la informacin recibida de otros routers de la red o introduccin manual realizada por un administrador de la red. Los routers utilizan las tablas de enrutamiento para determinar qu interfaz deben utilizar para reenviar un mensaje al destino. Si el router no puede determinar a dnde debe reenviar el mensaje, lo descartar. Los administradores de redes configuran las tablas de enrutamiento con una ruta por defecto para evitar que los paquetes se descarten cuando la ruta hacia la red de destino no est incluida en la tabla de enrutamiento. Una ruta por defecto es la interfaz a travs de la cual el router reenva los paquetes que contienen una direccin IP de red de destino desconocida. Esta ruta predeterminada normalmente se conecta a otro router que puede reenviar el paquete hacia la red de destino final.


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Pgina 2: Los routers reenvan tramas a uno de dos lugares: a una red conectada directamente y que contiene el host de destino real o a otro router que est en la ruta para llegar al host de destino. Cuando un router encapsula la trama para reenviarla por una interfaz Ethernet, debe incluir una direccin MAC de destino. sta es la direccin MAC del host de destino real si el host de destino es parte de una red conectada de manera local al router. Si el router debe reenviar el paquete a otro router, utilizar la direccin MAC del router conectado. Los routers obtienen estas direcciones MAC de las tablas ARP. Cada interfaz del router es parte de la red local a la que est conectada y mantiene su propia tabla ARP para esa red. Las tablas ARP contienen las direcciones MAC y las direcciones IP de todos los hosts individuales de esa red.


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Ayuda adicional: Para poder enviar paquetes hacia fuera de la red local, un host los enva al router por medio del gateway predeterminado. El gateway predeterminado es la interfaz del router que acta como host en esa red local. El router crea una tabla de las redes conectadas directamente y de las redes de destino que obtiene de otros routers. Esta tabla de enrutamiento contiene una lista de la red de destino y la interfaz a la que deben enviarse los paquetes para llegar a esa red. Es posible que los paquetes se deban enviar a otro router para transferirlos hacia el destino final. El router slo se ocupa de la red de destino. Su trabajo consiste en enviar paquetes hacia la interfaz ms cercana a la red de destino a fin de transportarlos hacia su destino final. 3.5.5 Red de rea local (LAN) Pgina 1: El trmino "red de rea local" (LAN) hace referencia a una red local o un grupo de redes locales interconectadas que estn bajo el mismo control administrativo. En los comienzos del networking, las LAN se definan como redes pequeas que existan en una nica ubicacin fsica. Si bien una LAN puede ser una nica red local instalada en una oficina hogarea o pequea, la definicin de LAN ha evolucionado para incluir redes locales interconectadas, conformadas por varios cientos de hosts e instaladas en diferentes edificios y ubicaciones. Es importante recordar que todas las redes locales de una LAN estn bajo un mismo control administrativo. Otras caractersticas comunes de las LAN son que suelen usar protocolos Ethernet o inalmbricos, y que admiten velocidades de transmisin de datos altas. El trmino "intranet" con frecuencia se utiliza para hacer referencia a una LAN privada que pertenece a una organizacin y est diseada para que slo los integrantes y los empleados de la organizacin u otras personas a quienes sta autorice puedan tener acceso a ella.


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3.5.6 Incorporacin de hosts a redes locales y remotas Pgina 1: En una LAN, es posible colocar todos los hosts en una sola red local o dividirlos en varias redes conectadas por una capa de distribucin. La respuesta depende de los resultados deseados. Si todos los hosts estn en una nica red local, cada host podr ser visto por todos los dems hosts. Esto es as porque hay un dominio de broadcast, y los hosts utilizan el ARP para encontrarse. En un diseo de red simple, puede resultar beneficioso tener todos los hosts en una sola red local. Sin embargo, a medida que la red crece, el aumento del trfico disminuye el rendimiento y la velocidad de la red. En este caso, puede resultar beneficioso trasladar algunos hosts a una red remota. Al colocar los hosts adicionales en una red remota se reducir el impacto de la demanda del trfico. Sin embargo, los hosts de una red no podrn comunicarse con los hosts de la otra red sin el uso del enrutamiento. Los routers aumentan la complejidad de la configuracin de la red y pueden generar latencia o retraso en los paquetes enviados de una red local a la otra.


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3.5.7 Uso de Packet Tracer Pgina 1:

Pgina 2: Actividad de Packet Tracer Familiarcese con la interfaz del usuario de Packet Tracer. Diagrame una red simple y observe su comportamiento. Cree una red Ethernet con dos hosts y un hub, y observe el trfico ARP, broadcast y ping (ICMP). Haga clic en el cono de Packet Tracer para iniciar la actividad.

3.6 Planificacin y conexin de una red local3.6.1 Planificacin y documentacin de una red Ethernet Pgina 1: La mayora de las redes locales se basan en la tecnologa Ethernet. Esta tecnologa es rpida y eficaz si se utiliza en una red diseada y construida correctamente. La clave para instalar una red adecuada es planificar antes de construir la red. Un plan de red comienza con la recopilacin de informacin acerca del uso que se le dar a la red. Esta informacin incluye: La cantidad y el tipo de hosts que deben conectarse a la red. Las aplicaciones que se utilizarn. Los requisitos de conectividad de Internet y de uso compartido. Las consideraciones de seguridad y privacidad. Las expectativas de confiabilidad y tiempo de actividad. Los requisitos de conectividad por cable e inalmbrica. Pgina 2: Hay muchas consideraciones que se deben tener en cuenta al planificar la instalacin de una red. Es necesario disear y documentar los mapas de las topologas fsica y lgica de la red antes de adquirir el equipo de networking y de conectar los hosts. Algunos aspectos que se deben considerar son: Entorno fsico en donde se instalar la red: Control de la temperatura: todos los dispositivos tienen rangos especficos de temperatura y requisitos de humedad para funcionar correctamente Disponibilidad y ubicacin de los tomacorrientes Configuracin fsica de la red: Ubicacin fsica de los dispositivos como routers, switches y hosts Modo de interconexin de todos los dispositivos Ubicacin y longitud de todos los tendidos de cableado Configuracin de hardware de los dispositivos finales, como hosts y servidores Configuracin lgica de la red: Ubicacin y tamao de los dominios de broadcast y de colisiones Esquema de direccionamiento IP Esquema de denominacin Configuracin del uso compartido Permisos


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3.6.2 Prototipos Pgina 1: Una vez que se documentaron los requisitos de la red y se crearon los mapas de las topologas fsica y lgica, el siguiente paso en el proceso de implementacin es probar el diseo de la red. Una de las maneras de probar el diseo de una red es crear un modelo en funcionamiento (o prototipo) de la red. La creacin de un prototipo resulta fundamental a medida que las redes crecen en tamao y complejidad. Un prototipo permite a un administrador de red probar si la red planificada funciona como se esperaba o no, antes de invertir dinero en equipos e instalacin. Se deben documentar todos los aspectos del proceso de creacin de un prototipo. Hay diferentes tcnicas y herramientas disponibles para crear prototipos de red; entre ellas, la configuracin real de equipos en un entorno de laboratorio y las herramientas de simulacin y elaboracin de modelos. Packet Tracer es un ejemplo de herramienta de simulacin y elaboracin de modelos que se puede utilizar para crear prototipos.

Pgina 2:


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Pgina 3: Actividad de Packet Tracer Cree el prototipo de una red simple formada por dos hosts y un switch. Haga clic en el cono de Packet Tracer para iniciar la actividad. Creacin del prototipo de una red Objetivos Determinar el prototipo de una red usando Packet Tracer Informacin bsica Un cliente le solicit que configurara una red simple con dos PC conectadas a un switch. Asegrese de que el hardware, junto con las configuraciones asignadas, cumpla con los requisitos del cliente. Paso 1: Configure la topologa de la red Agregue 2 PC y un switch Cisco 2950T. Use cables de conexin directa para conectar la PC0 con Fa0/1 en Switch0 y la PC1 con Fa0/2 en Switch0. Configure la PC0 desde la ficha de Config de la ventana de configuracin: Direccin IP: 192.168.10.10 Mscara de subred: 255.255.255.0 Configure PC1 desde la ficha de Config de la ventana de configuracin de PC1: Direccin IP: 192.168.10.11 Mscara de subred: 255.255.255.0 Paso 2: Prouebe la conectividad de PC0 a PC1. Use el comando ping para comprobar la conectividad. Haga clic en PC0. Seleccione la ficha Desktop. Seleccione la Command Prompt. Escriba ping 192.168.10.11 y presione Intro. Un comando ping correcto indica que la red est bien configurada y el prototipo valida las configuraciones del hardware y el software. Un comandoping correcto debe ser similar al que aparece a continuacin: PC>ping 192.168.10.11 Pinging 192.168.10.11 with 32 bytes of data: Reply Reply Reply Reply from 192.168.10.11: bytes=32 time=170ms TTL=128 from 192.168.10.11: bytes=32 time=71ms TTL=128 from 192.168.10.11: bytes=32 time=70ms TTL=128 from 192.168.10.11: bytes=32 time=68ms TTL=128

Ping statistics for 192.168.10.11: Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), Approximate round trip times in milli-seconds: Minimum = 68ms, Maximum = 170ms, Average = 94ms Cierre la ventana de configuracin. Haga clic en el botn Check Results en la parte inferior de esta instruccin para verificar su trabajo.

3.6.3 Dispositivo multifuncin Pgina 1: La mayora de las redes domsticas y de pequeas empresas no requiere de los dispositivos de grandes volmenes que se utilizan en los entornos de las grandes empresas; para ellas es posible utilizar dispositivos de menor escala. Sin embargo, necesitan contar con las mismas funcionalidades de enrutamiento y conmutacin. Esta necesidad ha generado el desarrollo de productos que tienen las funciones de varios dispositivos de red, como un router con funciones de conmutacin y un punto de acceso inalmbrico. A los fines de este curso, los dispositivos multifuncin se denominarn routers integrados. Los routers integrados pueden ser desde dispositivos pequeos, diseados para aplicaciones de oficinas hogareas y pequeas empresas, hasta dispositivos ms eficaces, que se pueden usar en sucursales de empresas. Un router integrado es como tener varios dispositivos diferentes conectados entre s. Por ejemplo: la conexin entre el switch y el router sigue existiendo, pero se produce internamente. Cuando se recibe un broadcast en un puerto del switch, el router integrado lo reenva a todos los puertos, incluida la conexin interna del router. La porcin del router correspondiente al router integrado evita que los broadcasts avancen an ms.


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Hay muchos dispositivos multifuncin de bajo costo que estn disponibles para redes domsticas y de pequeas empresas y ofrecen capacidades integradas de enrutamiento, conmutacin, conexin inalmbrica y seguridad. Los routers inalmbricos Linksys son un ejemplo de este tipo de routers integrados. Su diseo es simple y normalmente no tienen componentes separados. Si se produce una falla, no es posible reemplazar ningn componente daado por separado. De este modo, crean un nico punto de falla y no estn optimizados para ninguna funcin en particular. Otro ejemplo de router integrado es el router de servicio integrado (ISR) de Cisco. La familia de productos ISR de Cisco ofrece una amplia gama de productos, entre ellos los dispositivos diseados para entornos de oficinas pequeas y hogareas o para redes ms grandes. Muchos de los ISR ofrecen modularidad y tienen componentes individuales para cada funcin, por ejemplo un componente de switch y un componente de router. Esto permite agregar, reemplazar y actualizar componentes individuales segn sea necesario.

3.6.4 Conexin del router Linksys Pgina 1:

Pgina 2: Todos los dispositivos conectados a los puertos del switch deben estar en el mismo dominio de broadcast. Esto significa que todos los dispositivos deben tener una direccin IP de la misma red. Los dispositivos que tengan una porcin de red diferente en la direccin IP no podrn comunicarse. Adems, Microsoft Windows hace uso de nombres de computadoras para identificar otros dispositivos de la red. Es importante utilizar estos nombres, adems de la informacin de las direcciones IP, en la planificacin y la documentacin, para facilitar la resolucin de problemas en el futuro. P:\fp\CCNA_bloc1_cap3.doc

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Para mostrar la configuracin IP actual en Microsoft Windows, utilice el comando ipconfig. Para obtener informacin ms detallada, incluido el nombre del host, utilice el comando ipconfig /all. Documente toda la informacin del proceso de conexin y configuracin. Una vez que los hosts se comunican a travs de la red, es importante documentar el rendimiento de la red. Esto se conoce como determinacin de la lnea de base para la red y se utiliza como indicacin de un funcionamiento normal. Al comparar el rendimiento futuro de la red con la lnea de base, se puede evaluar si existe algn problema.

Pgina 3: Actividad en el laboratorio Cree y documente una red simple planificada previamente que tenga un dispositivo de networking y dos hosts, y verifique la configuracin IP. Haga clic en el cono Laboratorio para iniciar la actividad. Ver documento

bloc1_cap2_364.pdf

3.6.5 Uso compartido de recursos Pgina 1: Uno de los objetivos ms comunes del networking es compartir recursos, por ejemplo archivos e impresoras. Windows XP permite a los usuarios remotos tener acceso a una mquina local y sus recursos a travs del uso compartido. Es importante tener en cuenta las cuestiones relativas a la seguridad y asignar permisos especficos a los recursos compartidos. En forma predeterminada, Windows XP utiliza un proceso conocido como uso compartido simple de archivos. Con esta funcin no es posible evitar que usuarios y grupos especficos tengan acceso a los archivos compartidos. El uso compartido simple de archivos puede deshabilitarse para poder asignar niveles de seguridad ms especficos. Al hacerlo, se pueden asignar los siguientes permisos a los recursos: Control completo Modificar Leer y ejecutar Mostrar el contenido de la carpeta Lectura Escritura Cuando un usuario accede a un archivo de un dispositivo remoto, el Explorador de Windows le permite asignar una unidad a una carpeta o recurso remoto. As, se asigna una letra de unidad especfica (por ejemplo, M:) al recurso remoto. De esta manera, el usuario puede trabajar con el recurso remoto como si estuviera conectado de manera local.

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Pgina 3: Actividad en el laboratorio Asigne una unidad de red y comparta un archivo. Haga clic en el cono del laboratorio para comenzar. Ver documento

bloc1_cap2_365.pdf

3.7 Resumen del captulo3.7 Resumen del captulo 3.7.1 Resumen Pgina 1:


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3.8 Cuestionario del captulo 3.8.1 Cuestionario Pgina 1: Realice el examen del captulo para poner a prueba sus conocimientos. Haga clic en el cono de examen para comenzar.


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CCNA Bloc1 Cap3