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Principios básicos deenrutamiento y switching CCNA1 V5 part2

Principios básicos de enrutamiento y switching.
CCNA1 V5.
Material oficial de la Academia Cisco.
Válido para la preparación a los exámenes de las certificaciones
100-101 (ICND1), 200-101 (ICND2) y 200-120 (CCNA R&S).


Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.1.2 Dispositivos finales
Los dispositivos de red con los que las personas están más familiarizadas se denominan “dispositivos finales”
o “hosts”. Estos dispositivos forman la interfaz entre los usuarios y la red de comunicación subyacente.
Algunos ejemplos de dispositivos finales son:
 Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, servidores de archivos, servidores web)
 Impresoras de red
 Teléfonos VoIP
 Terminales de TelePresence
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 Cámaras de seguridad
 Dispositivos portátiles móviles (como smartphones, tablet PC, PDA y lectores inalámbricos de tarjetas de
débito y crédito, y escáneres de códigos de barras)
Un dispositivo host es el origen o el destino de un mensaje transmitido a través de la red, tal como se muestra
en la animación. Para distinguir un host de otro, cada host en la red se identifica por una dirección. Cuando un
host inicia la comunicación, utiliza la dirección del host de destino para especificar a dónde se debe enviar el
mensaje.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.1.3 Dispositivos de red intermediarios
Los dispositivos intermediarios interconectan dispositivos finales. Estos dispositivos proporcionan conectividad
y operan detrás de escena para asegurar que los datos fluyan a través de la red, como se muestra en la
animación. Los dispositivos intermediarios conectan los hosts individuales a la red y pueden conectar varias
redes individuales para formar una internetwork.
Los siguientes son ejemplos de dispositivos de red intermediarios:
 Acceso a la red (switches y puntos de acceso inalámbrico)
 Internetworking (routers)
 Seguridad (firewalls)
La administración de datos, así como fluye en la red, es también una función de los dispositivos
intermediarios. Estos dispositivos utilizan la dirección host de destino, conjuntamente con información sobre
las interconexiones de la red para determinar la ruta que deben tomar los mensajes a través de la red.
Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las siguientes funciones:
 Volver a generar y transmitir las señales de datos.
 Conservar información acerca de las rutas que existen a través de la red y de internetwork.
 Notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación.
 Dirigir los datos a lo largo de rutas alternativas cuando hay una falla en el enlace.
 Clasificar y dirigir los mensajes según las prioridades de calidad de servicio (QoS, Quality of Service).
 Permitir o denegar el flujo de datos de acuerdo con la configuración de seguridad.
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Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.1.4 Medios de red
La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual
viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.
Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y
proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos. Como se muestra en la ilustración, estos medios
son los siguientes:
 Hilos metálicos dentro de cables
 Fibras de vidrio o plástico (cable de fibra óptica)
 Transmisión inalámbrica
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La codificación de la señal que se debe realizar para que se transmita el mensaje es diferente para cada tipo
de medio. En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de impulsos eléctricos que coinciden con
patrones específicos. Las transmisiones por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de
luz visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas muestran
los distintos valores de bits.
Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características y beneficios. No todos los medios de
red tienen las mismas características ni son adecuados para el mismo fin. Los criterios para elegir medios de
red son los siguientes:
 La distancia por la que los medios pueden transportar una señal correctamente
 El entorno en el que se instalarán los medios
 La cantidad de datos y la velocidad a la que se deben transmitir
 El costo del medio y de la instalación
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.1.5 Representaciones de red
Para transmitir información compleja, como la presentación de todos los dispositivos y el medio en una
internetwork grande, es conveniente utilizar representaciones visuales. Los diagramas permiten comprender
fácilmente la forma en la que se conectan los dispositivos en una red grande. Estos diagramas utilizan
símbolos para representar los diferentes dispositivos y conexiones que componen una red. Este tipo de
representación de una red se denomina “diagrama de topología”.
Como cualquier otro lenguaje, el lenguaje de las redes se compone de un conjunto común de símbolos que se
utilizan para representar los distintos dispositivos finales, dispositivos de red y medios, como se muestra en la
ilustración. La capacidad de reconocer las representaciones lógicas de los componentes físicos de red es
fundamental para poder visualizar la organización y el funcionamiento de una red. A lo largo de este curso y
de estos laboratorios, aprenderá cómo operan estos dispositivos y cómo realizar tareas de configuración
básica en los mismos.
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Además de estas representaciones, se utiliza terminología especializada al hablar sobre cómo se conectan
estos dispositivos y los medios unos a otros. Algunos términos importantes para recordar son:
 Tarjeta de interfaz de red: una NIC, o adaptador LAN, proporciona la conexión física a la red para la PC u
otro dispositivo host. Los medios que realizan la conexión de la PC al dispositivo de red se conectan en
la NIC.
 Puerto físico: se trata de un conector o una boca en un dispositivo de red donde se conectan los medios
a un host u otro dispositivo de red.
 Interfaz: puertos especializados en un dispositivo de internetworking que se conectan a redes
individuales. Puesto que los routers se utilizan para interconectar redes, los puertos de un router se
conocen como interfaces de red.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.1.6 Diagramas de topología
Los diagramas de topología son obligatorios para todos los que trabajan con redes. Estos diagramas
proporcionan un mapa visual que muestra cómo está conectada la red.
Existen dos tipos de diagramas de topología:
 Diagramas de topología física: identifican la ubicación física de los dispositivos intermediarios, los puertos
configurados y la instalación de los cables.
 Diagramas de topología lógica: identifican dispositivos, puertos y el esquema de direccionamiento IP.
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Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.2.1 Tipos de red
Las infraestructuras de red pueden variar en gran medida en los siguientes aspectos:
 El tamaño del área que abarcan.
 La cantidad de usuarios conectados.
 La cantidad y los tipos de servicios disponibles.
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En la ilustración, se muestran dos de los tipos de infraestructuras de red más comunes:
 Red de área local: las redes de área local (LAN, Local Area Network) son infraestructuras de red que
proporcionan acceso a los usuarios y a los dispositivos finales en un área geográfica pequeña.
 Red de área extensa: las redes de área extensa (WAN, Wide Area Network) son infraestructuras de red
que proporcionan acceso a otras redes en un área geográfica extensa.
Otros tipos de redes incluyen los siguientes:
 Red de área metropolitana: las redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network) son
infraestructuras de red que abarcan un área física mayor que la de una LAN pero menor que la de una
WAN (por ejemplo, una ciudad). Por lo general, la operación de MAN está a cargo de una única entidad,
como una organización de gran tamaño.
 LAN inalámbrica: las LAN inalámbricas (WLAN, Wireless LAN) son similares a las LAN, solo que
interconectan de forma inalámbrica a los usuarios y los extremos en un área geográfica pequeña.
 Red de área de almacenamiento: las redes de área de almacenamiento (SAN, Storage area network) son
infraestructuras de red diseñadas para admitir servidores de archivos y proporcionar almacenamiento,
recuperación y replicación de datos. Estas incluyen los servidores de tecnología avanzada, matrices de
varios discos (denominadas “bloques”) y la tecnología de interconexión de canal de fibra.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.2.2 Redes de área local
Las redes de área local (LAN, Local Area Networks) son infraestructuras de red que abarcan un área
geográfica pequeña. Las características específicas de las LAN incluyen lo siguiente:
 Las LAN interconectan dispositivos finales en un área limitada, como una casa, un lugar de estudios, un
edificio de oficinas o un campus.
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 Por lo general, la administración de las LAN está a cargo de una única organización o persona. El control
administrativo que rige las políticas de seguridad y control de acceso está implementado en el nivel de
red.
 Las LAN proporcionan un ancho de banda de alta velocidad a los dispositivos finales internos y a los
dispositivos intermediarios.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.2.3 Redes de área amplia
Las redes de área extensa (WAN, Wide Area Networks) son infraestructuras de red que abarcan un área
geográfica extensa. Normalmente, la administración de las WAN está a cargo de proveedores de servicios
(SP) o proveedores de servicios de Internet (ISP).
Las características específicas de las WAN incluyen lo siguiente:
 Las WAN interconectan LAN a través de áreas geográficas extensas, por ejemplo, entre ciudades,
estados, provincias, países o continentes.
 Por lo general, la administración de las WAN está a cargo de varios proveedores de servicios.
 Normalmente, las WAN proporcionan enlaces de velocidad más lenta entre redes LAN.
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Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.3.1 Internet
Aunque el uso de redes LAN o WAN tiene ventajas, la mayoría de las personas necesitan comunicarse con un
recurso ubicado en otra red, fuera de la red local del hogar, el campus o la organización. Esto se logra
mediante el uso de Internet.
Como se muestra en la ilustración, Internet es una colección mundial de redes interconectadas (abreviado:
internetworks o internet), que colaboran para intercambiar información sobre la base de estándares comunes.
A través de cables telefónicos, cables de fibra óptica, transmisiones inalámbricas y enlaces satelitales, los
usuarios de Internet pueden intercambiar información de diversas formas.
Internet es un conglomerado de redes que no es propiedad de ninguna persona ni de ningún grupo. Para
garantizar una comunicación eficaz en esta infraestructura heterogénea, se requiere la aplicación de
tecnologías y estándares coherentes y comúnmente reconocidos, así como la cooperación de muchas
entidades de administración de redes. Existen organizaciones que se desarrollaron con el fin de ayudar a
mantener la estructura y la estandarización de los protocolos y los procesos de Internet. Entre estas
organizaciones, se encuentran Internet Engineering Task Force (IETF), Internet Corporation for Assigned
Names and Numbers (ICANN) e Internet Architecture Board (IAB), entre muchas otras.
Nota: el término “internet” (con “i” minúscula) se utiliza para describir un conjunto de redes interconectadas.
Para referirse al sistema global de redes de computadoras interconectadas, o World Wide Web, se utiliza el
término “Internet” (con “I” mayúscula).
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Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.3.2 Intranets y extranets
Hay otros dos términos que son similares al término “Internet”:
 Intranet
 Extranet
El término “intranet” se suele utilizar para hacer referencia a una conexión privada de redes LAN y WAN que
pertenece a una organización y que está diseñada para que solo accedan a ella los miembros y los
empleados de la organización u otras personas autorizadas. Básicamente, las intranets son internets a la que
solamente se puede acceder desde dentro de la organización.
Las organizaciones pueden publicar en una intranet páginas Web sobre eventos internos, políticas de higiene
y seguridad, boletines de personal y directorios telefónicos del personal. Por ejemplo, los lugares de estudios
pueden tener intranets que incluyan información sobre los programas de clases, currículos en línea y foros de
discusión. Generalmente, las intranets ayudan a eliminar el papeleo y aceleran los flujos de trabajo. El
personal que trabaja fuera de la organización puede tener acceso a la intranet mediante conexiones seguras a
la red interna.
Es posible que una organización utilice una extranet para proporcionar acceso seguro a las personas que
trabajan para otra organización, pero requieren datos de la compañía. Entre los ejemplos de extranets, se
incluyen los siguientes:
 Una compañía que proporciona acceso a proveedores y contratistas externos.
 Un hospital que cuenta con un sistema de registro para que los médicos puedan cargar citas con sus
pacientes.
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 Una secretaría de educación local que proporciona información sobre presupuesto y personal a las
escuelas del distrito.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.4.1 Tecnologías de acceso a Internet
Existen varias formas diferentes de conectar a usuarios y organizaciones a Internet.
Generalmente, los usuarios domésticos, los trabajadores a distancia y las oficinas pequeñas requieren una
conexión a un proveedor de servicios de Internet (ISP, Internet Service Provider) para acceder a Internet. Las
opciones de conexión varían considerablemente según los ISP y la ubicación geográfica. Sin embargo, las
opciones más utilizadas incluyen la banda ancha por cable, la banda ancha por línea de suscriptor digital
(DSL, digital subscriber line), las redes WAN inalámbricas y los servicios móviles.
Normalmente, las organizaciones necesitan acceder a otros sitios corporativos y a Internet. Para admitir
servicios empresariales, como telefonía IP, videoconferencias y el almacenamiento en centros de datos, se
requieren conexiones rápidas.
Por lo general, los proveedores de servicios (SP, service providers) son quienes proporcionan interconexiones
de nivel empresarial. Los servicios de nivel empresarial más comunes son DSL empresarial, las líneas
arrendadas y la red Metro Ethernet.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.4.2 Conexión de usuarios remotos a Internet
En la ilustración, se muestran opciones de conexión comunes para los usuarios de oficinas pequeñas y
oficinas domésticas, que incluyen las siguientes:
 Cable: por lo general, es un servicio ofrecido por proveedores de servicios de televisión por cable. La
señal de datos de Internet se transmite a través del mismo cable coaxial que transporta la señal de
televisión por cable. Esta opción proporciona una conexión a Internet permanente y de un ancho de
banda elevado. Se utiliza un módem por cable especial que separa la señal de datos de Internet de las
otras señales que transporta el cable y proporciona una conexión Ethernet a un equipo host o a una LAN.
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 DSL: proporciona una conexión a Internet permanente y de un ancho de banda elevado. Requiere un
módem de alta velocidad especial que separa la señal DSL de la señal telefónica y proporciona una
conexión Ethernet a un equipo host o a una LAN. La señal DSL se transmite a través de una línea
telefónica, que está dividida en tres canales. Uno de los canales se utiliza para llamadas telefónicas de
voz. Este canal permite que una persona reciba llamadas telefónicas sin desconectarse de Internet. El
segundo es un canal de descarga más rápido y se utiliza para recibir información de Internet.
El tercer canal se utiliza para enviar o subir información. Por lo general, este canal es un poco más lento
que el canal de descarga. La calidad y la velocidad de la conexión DSL dependen principalmente de la
calidad de la línea telefónica y de la distancia a la que se encuentra la oficina central de la compañía
telefónica. Cuanto más lejos esté de la oficina central, más lenta será la conexión.
 Datos móviles: el acceso a Internet por datos móviles se logra mediante una red de telefonía celular.
Puede obtener acceso a Internet por datos móviles en cualquier lugar donde tenga cobertura de telefonía
móvil. El rendimiento se verá limitado por las capacidades del teléfono y la torre de telefonía móvil a la
que se conecte. La disponibilidad del acceso a Internet por datos móviles es una gran ventaja para las
áreas que no tienen acceso a otro tipo de conectividad a Internet, o para personas que van de un lado a
otro.
 Satelital: el servicio satelital es una buena opción para los hogares o las oficinas que no tienen acceso a
DSL o cable. Las antenas parabólicas requieren una línea de vista despejada al satélite, por lo que no
son adecuadas para zonas muy boscosas o lugares que posean algún otro tipo de obstrucción aérea.
Las velocidades varían según el contrato, pero suelen ser buenas. Los costos de equipos e instalación
pueden ser elevados (consulte con el proveedor para conocer las ofertas especiales) y luego se paga
una tarifa mensual módica. La disponibilidad de acceso a Internet satelital es una gran ventaja para las
áreas que no tienen acceso a otro tipo de conectividad a Internet.
 Telefónica por dial-up: es una opción de bajo costo que funciona con cualquier línea telefónica y un
módem. Para conectar al ISP, el usuario llama al número telefónico de acceso del ISP. El ancho de
banda que proporciona una conexión por módem dial-up es bajo y, por lo general, no es suficiente para
trasferencias de datos masivas, si bien es útil para acceso móvil durante viajes. La opción de conexión
por módem dial-up solo se debe considerar cuando no haya opciones de conexión más veloces
disponibles.
Cada vez es más común que los hogares y las oficinas pequeñas se conecten directamente mediante cables
de fibra óptica. Esto permite que los proveedores de servicios de Internet proporcionen velocidades de ancho
de banda más elevadas y admitan más servicios, como Internet, teléfono y TV.
La oferta de opciones de conexión varía según la ubicación geográfica y la disponibilidad de proveedores de
servicios.
¿Con qué opciones cuenta para conectarse a Internet?
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Capítulo 1: Exploración de la red 1.2.4.3 Conexión de empresas a Internet
Las opciones de conexión corporativas difieren de las opciones que tienen los usuarios domésticos. Es
posible que las empresas requieran un ancho de banda mayor y dedicado, además de servicios
administrados. Las opciones de conexión disponibles varían según la cantidad de proveedores de servicios
que haya en las cercanías.
En la ilustración, se muestran las opciones de conexión comunes para las organizaciones, que incluyen las
siguientes:
 Línea arrendada dedicada: se trata de una conexión dedicada que va del proveedor de servicios a las
instalaciones del cliente. Las líneas arrendadas son circuitos reservados reales que conectan oficinas
que están separadas geográficamente para propósitos de comunicaciones por voz o redes de datos
privados. Normalmente, los circuitos se alquilan por una tarifa mensual o anual, por lo que suele ser una
opción costosa.
En Norteamérica, los circuitos comunes de línea arrendada incluyen las opciones T1 (1,54 Mb/s) y T3
(44,7 Mb/s), mientras que, en otras partes del mundo, están disponibles las opciones E1 (2 Mb/s) y E3
(34 Mb/s).
 Red Metro Ethernet: normalmente, Metro Ethernet es un servicio disponible desde el proveedor a las
instalaciones del cliente mediante una conexión dedicada de cable de cobre o de fibra óptica que
proporciona velocidades de ancho de banda de 10 Mb/s a 10 Gb/s. En muchos casos, la opción de
Ethernet por cobre (EoC, Ethernet over Copper) es más económica que el servicio de Ethernet por fibra
óptica, es de amplia disponibilidad y alcanza velocidades de hasta 40 Mbps. Sin embargo, el servicio de
Ethernet por cobre se ve limitado por la distancia. El servicio de Ethernet por fibra óptica ofrece las
conexiones más rápidas que hay disponibles por un precio por megabit económico. Desafortunadamente,
todavía hay muchas áreas donde el servicio no está disponible.
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 DSL: el servicio de DSL empresarial está disponible en diversos formatos. Una opción muy utilizada es la
línea de suscriptor digital simétrica (SDSL, Symmetric Digital Subscriber Lines), que es similar a la DSL
asimétrica (ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line), pero proporciona las mismas velocidades de
subida y descarga. El servicio ADSL está diseñado para proporcionar un ancho de banda con
velocidades descendentes y ascendentes diferentes. Por ejemplo, un cliente con acceso a Internet puede
tener velocidades descendentes de 1,5 Mbps a 9 Mbps, mientras que el ancho de banda ascendente
varía de 16 kbps a 640 kbps. Las transmisiones por ADSL funcionan a distancias de hasta 18 000 pies
(5488 metros) a través de un único par trenzado de cobre.
 Satelital: el servicio satelital puede proporcionar una conexión cuando no hay soluciones de conexión por
cable disponibles. Las antenas parabólicas requieren una línea de vista despejada al satélite. Los costos
de equipos e instalación pueden ser elevados y luego se paga una tarifa mensual módica. Las
conexiones suelen ser más lentas y menos confiables que las de vía terrestre, lo que la convierte en una
alternativa menos atractiva.
La oferta de opciones de conexión varía según la ubicación geográfica y la disponibilidad de proveedores de
servicios.
Capítulo 1: Exploración de la red 1.3.1.1 La red convergente

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