Archive for octubre 2013
Introduccion a las Redes
INTRODUCCIÓN A LAS REDES
GENERALIDADES
¿Qué es una Red?
La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.
Objetivos de las Redes
el objetivo básico es compartir recursos, es decir hacer que todos los programas, datos y equipos estén disponibles para cualquiera de la red que lo solicite, sin importar la localización del recurso y del usuario.
Un segundo objetivo es proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro
Componentes Básicos de una Red
Servidor
Es una computadora utilizada para gestionar el sistema de archivos de la red, da servicio a las impresoras, controla las comunicaciones y realiza otras funciones. Puede ser dedicado o no dedicado.
El sistema operativo de la red está cargado en el disco fijo del servidor, junto con las herramientas de administración del sistema y las utilidades del usuario.
Estaciones de Trabajo
Se pueden conectar a través de la placa de conexión de red y el cableado correspondiente.
Tarjetas de Conexión de Red
Permiten conectar el cableado entre servidores y estaciones de trabajo. En la actualidad existen numerosos tipos de placas que soportan distintos tipos de cables y topologías de red.
Las placas contienen los protocolos y órdenes necesarios para soportar el tipo de red al que está destinada. Muchas tienen memoria adicional para almacenar temporalmente los paquetes de datos enviados y recibidos, mejorando el rendimiento de la red.
Cableado: Par Trenzado
Consiste en dos hilos de cobre trenzado, aislados de forma independiente y trenzados entre sí. El par está cubierto por una capa aislante externa. Entre sus principales ventajas tenemos:
No requiere una habilidad especial para instalación
La instalación es rápida y fácil
La emisión de señales al exterior es mínima.
Ofrece alguna inmunidad frente a interferencias, modulación cruzada y corrosión.
Cable Coaxial
Se compone de un hilo conductor de cobre envuelto por una malla trenzada plana que hace las funciones de tierra. entre el hilo conductor y la malla hay una capa gruesa de material aislante, y todo el conjunto está protegido por una cobertura externa.
El cable coaxial ofrece las siguientes ventajas:
Soporta comunicaciones en banda ancha y en banda base.
Es útil para varias señales, incluyendo voz, video y datos.
Es una tecnología bien estudiada.
Conexión fibra óptica
Esta conexión es cara, permite transmitir la información a gran velocidad e impide la intervención de las líneas. Como la señal es transmitida a través de luz, existen muy pocas posibilidades de interferencias eléctrica o emisión de señal. El cable consta de dos núcleos ópticos, uno interno y otro externo, que refractan la luz de forma distinta. La fibra está encapsulada en un cable protector.
Ofrece las siguientes ventajas:
Alta velocidad de transmisión
No emite señales eléctricas o magnéticas, lo cual redunda en la seguridad
Inmunidad frente a interferencias y modulación cruzada.
Mayor economía que el cable coaxial en algunas instalaciones.
Soporta mayores distancias
Topologías de red
RED ESTRELLA
Conectar
un conjunto de computadoras en estrella es uno de los sistemas mas
antiguos, equivale a tener una computadora central (el servidor de
archivos o Server), encargada de controlar la información de toda la
red.
RED EN BUS
Permite
conectar a todas las computadoras de la red en una sola línea
compartiendo el mismo canal de datos (bus), de ahí su nombre.
RED ANILLO
Es
la mas difundida actualmente, consiste en unir una serie de
computadoras en un circuito cerrado formando un anillo por donde circula
la información en una sola dirección, factor que permite tener un
control de recepción de mensajes.
RED MALLA:
Relativa inmunidad a congestiones en el cableado y por averías.
Es posible orientar el tráfico por caminos alternativos en caso de que algún nodo esté averiado u ocupado.
Red Árbol:
Todas las estaciones cuelgan de un ordenador central y se conectan entre ellas a través de los hubs que haya instalados.
Componentes básicos de una red LAN
Computadores (Hosts):
Son quienes inician y procesan la información proveniente de sus pares.
Son quienes inician y procesan la información proveniente de sus pares.
Hub (Concentrador):
Permite conectar entre sí otros equipos y retransmite la información que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás.
Switch
(Conmutador):Un switch entrega datos de acuerdo a la dirección de destino
Router
(Enruteador): Toma decisiones lógicas con respecto a la mejor ruta para el
envío de datos a través de una red.
Modelo OSI
Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.
El
modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele
hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran
herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.
Capa física:
Es
la que se encarga de la topología de la red y de las conexiones
globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al
medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
Capa de enlace de datos:
Esta
capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la
detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del
control del flujo. Es uno de los aspectos más importantes a revisar en
el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3
como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP)
Capa de red:
Se
encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes.
Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden
clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.
Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)
Capa de transporte:
Capa
encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran
dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, la PDU de la
capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a
TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexión
y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y
junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto
(191.16.200.54:80).
Capa de sesión:
Esta
capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido
entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier
índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad
de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la
misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a
fin, reanudándolas en caso de interrupción
Capa de presentación:
El
objetivo es encargarse de la representación de la información, de
manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes
representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera
reconocible.
Capa de aplicación:
Ofrece
a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las
demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para
intercambiar datos, como correo electrónico etc
Internet:
es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, lo cual garantiza que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como Arpanet, entre tres universidades en California y una en Utah, Estados Unidos.
Internet Protocol
es
un protocolo de comunicación de datos digitales clasificado
funcionalmente en la Capa de Red según el modelo internacional OSI.
Su
función principal es el uso bidireccional en origen o destino de
comunicación para transmitir datos mediante un protocolo no orientado a
conexión que transfiere paquetes conmutados a través de distintas redes
físicas previamente enlazadas
Dirección IP
es
un número que identifica de manera lógica y jerárquicamente a una
interfaz de un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo de
Internet , que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de
referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC
que es un número físico que es asignado a la tarjeta o dispositivo de
red (viene impuesta por el fabricante), mientras que la dirección IP se
puede cambiar.
Mascara de subred
es
una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red
de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de
la dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué
parte es la correspondiente al host.
Ejemplo
8bit x 4 octetos = 32 bit. (11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255)
8bit x 3 octetos = 24 bit. (11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0)
8bit x 2 octetos = 16 bit. (11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0)
8bit x 1 octetos = 8 bit. (11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0)
En el ejemplo 10.0.0.0/8, según lo explicado anteriormente, indicaría que la máscara de red es 255.0.0.0
Direcciones IPv4
Las
direcciones IPv4 se expresan por un número binario de 32 bits,
permitiendo un espacio de direcciones de hasta 4.294.967.296 direcciones
posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como números de
notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro
octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el rango de
0 a 255 [el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits,
de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32,
64 y 128, lo que suma 255].
clases y rangos de direcciones IPv4
| Clase | Rango | N° de Redes | N° de Host Por Red | Máscara de Red | Broadcast ID |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 0.0.0.0 - 127.255.255.255 | 128 | 16 777 214 | 255.0.0.0 | x.255.255.255 |
| B | 128.0.0.0 - 191.255.255.255 | 16 384 | 65 534 | 255.255.0.0 | x.x.255.255 |
| C | 192.0.0.0 - 223.255.255.255 | 2 097 152 | 254 | 255.255.255.0 | x.x.x.255 |
| (D) | 224.0.0.0 - 239.255.255.255 | histórico | |||
| (E) | 240.0.0.0 - 255.255.255.255 | histórico |
DHCP
(protocolo
de configuración dinámica de host) es un protocolo de red que permite a
los clientes de una red IP obtener sus parámetros de configuración
automáticamente. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en el
que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP
dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas van estando
libres
Puertos
67/UDP (servidor)
68/UDP (cliente)
DNS
(sistema
de nombres de dominio) este sistema asocia información variada con
nombres de dominios asignado a cada uno de los participantes. Su función
más importante, es traducir (resolver) nombres inteligibles para las
personas en identificadores binarios asociados con los equipos
conectados a la red, esto con el propósito de poder localizar y
direccionar estos equipos mundialmente.
puertos
53/UDP, 53/TCP
DIRECCION MAC
(control de acceso al medio) es un identificador de 48 bits (6 bloques hexadecimales) que corresponde de forma única a una tarjeta o dispositivo de red. Se conoce también como dirección física, y es única para cada dispositivo.
PUERTA DE ENLACE O GATEWAY
CDP (cisco discovery protocol)
CDP
Es un protocolo de capa de enlace de datos desarrollado por Cisco Systems. Se utiliza para compartir información sobre otros equipos Cisco conectados directamente, como la versión del sistema operativo y la dirección IP . CDP también puede ser utilizado para el encaminamiento bajo demanda , que es un método de incluir la información de enrutamiento en los anuncios CDP para que los protocolos de enrutamiento dinámico no necesiten ser utilizado en redes simples , que incluye :
routers
puentes
servidores
switches
Un dispositivo Cisco habilitado con CDP envía actualizaciones periódicas de interfaz a una dirección multicast para darse a conocer a los vecinos. Ya que es un protocolo de capa 2, estos paquetes ( tramas ) no se enrutan .
NOTA:recientemente salio un un protocolo llamado link layer discovery protocol (lldp) que es independiente de cisco y creado por la IEEE que funciona similar al CDP de cisco,pero en el momento no abarcaremos este tema, y sus informaciones son las siguientes:
-Nombres del sistema y descripcion.
-Nombre del puerto y la descripcion.
-Nombre de vlan.
-Direccion de gestion de la PI.
-Capacidades del sistema( switches, routers etc).
-Informacion de MAC.
-MDI power.
-Agregacion de enlaces.
PASOS DE UN CDP EN ROUTER CISCO
1-Activar / Desactivar el CDP en un dispositivo Cisco
CDP está habilitado en los routers Cisco de forma predeterminada. Si prefiere no utilizar CDP , desactivelo con el comando #no cdp run
Para volver a activar CDP , utilice el comando #cdp run en el modo de configuración global.
se puede verificar si CDP está activado o desactivado en el dispositivo Cisco con el comando show cdp neighbors
router2# show cdp neighbors
% CDP no está activado
Este mensaje nos dice que CDP está desactivada en este dispositivo
Este comando indica que CDP está activado en el dispositivo, pero no hay dispositivos vecinos que se descubran o conectados a este dispositivo.
router2#show cdp neighbors
Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater
Device ID Local Intrfce Holdtme Capability Platform Port ID
2-Información CDP Global :
router2#show cdp
Envío de paquetes CDP cada 60 segundos
Envío de un valor de tiempo de mantenimiento de 180 segundos
Envío de CDPv2 anuncios está activado
3-Este comando muestra que CDP está habilitado y algunos dispositivos vecinos se descubren por el protocolo CDP.
router2#show cdp neighbors
Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone
Device ID Local Intrfce Holdtme Capability Platform Port ID
Switch Fas 0/0 176 S 2950 Fas 0/1
router1 Ser 0/0/0 149 R C1841 Ser 0/0/0
El comando #show cdp neighbors muestra esta información :
-tipo de dispositivo que se descubrió
-nombre del dispositivo
-número y tipo de la interfaz local (puerto )
-número de segundos que el CDP es válido para el puerto
-tipo de dispositivo
-número de referencia del dispositivo
-tipo de puerto de desitno
4-Este comando muestra información detallada sobre los dispositivos Cisco que están conectados directamente al dispositivo actual , incluidas las direcciones IP.
router2#show cdp neighbors detail
-------------------------
Device ID: Switch
Entry address(es):
Platform: cisco 2950, Capabilities: Switch
Interface: FastEthernet0/0, Port ID (outgoing port): FastEthernet0/1
Holdtime: 150
Version :
Cisco Internetwork Operating System Software
IOS (tm) C2950 Software (C2950-I6Q4L2-M), Version 12.1(22)EA4, RELEASE SOFTWARE(fc1)
Copyright (c) 1986-2005 by cisco Systems, Inc.
Compiled Wed 18-May-05 22:31 by jharirba
advertisement version: 2
Duplex: full
---------------------------
Device ID: router1
Entry address(es):
IP address : 10.0.0.1
Platform: cisco C1841, Capabilities: Router
Interface: Serial0/0/0, Port ID (outgoing port): Serial0/0/0
Holdtime: 123
Version :
Cisco IOS Software, 1841 Software (C1841-ADVIPSERVICESK9-M), Version 12.4(15)T1, RELEASE SOFTWARE (fc2)
Technical Support: http://www.cisco.com/techsupport
Copyright (c) 1986-2007 by Cisco Systems, Inc.
Compiled Wed 18-Jul-07 04:52 by pt_team
advertisement version: 2
Duplex: full
1-Activar / Desactivar el CDP en una interfaz
Cuando CDP se activa en configuracion global con el comando #cdp run , que está habilitado por defecto en todas las interfaces soportadas para enviar y recibir información de CDP, Puede deshabilitar CDP en una interfaz con el comando #no cdp enable
router2#show cdp neighbors
Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone
Device ID Local Intrfce Holdtme Capability Platform Port ID
Switch Fas 0/0 176 S 2950 Fas 0/1
router1 Ser 0/0/0 149 R C1841 Ser 0/0/0
2-En este router , CDP está habilitado en serial 0/0/0 y en interface fastethernet 0/0. Desactivar la CDP en la interfaz Serial 0/0/0 y comprobar si el dispositivo vecino se descubre en la interfaz serial 0/0/0 ,con este comando nos mostrara lo siguiente:
router2#conf terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
router2(config)#int s0/0/0
router2(config-if)#no cdp enable
router2(config-if)#exit
router2(config)#exit
3-El router no elimina la entrada de la interfaz serial 0/0/0 CDP a menos que expire el holdtime . Este resultado muestra que el router vecino descubrió sólo la interfaz fas 0/1
router2#show cdp neighbors
Capability Codes: R - Router, T - Trans Bridge, B - Source Route Bridge
S - Switch, H - Host, I - IGMP, r - Repeater, P - Phone
Device ID Local Intrfce Holdtme Capability Platform Port ID
Switch Fas 0/0 125 S 2950 Fas 0/1
4-Utilice el comando #show running-config para saber si CDP está activado o desactivado en una interfaz específica en su dispositivo osea en serial 0/0/0
Router#show running-config
interface Serial0/0/0
ip address 10.0.0.2 255.0.0.0
no cdp enable
!
(podemos ver que se ha desabilitado el CDP en la interfaz serial 0/0/0)
recordar que siempre que queramos activar o desactivar el CDP en una interfaz SIEMPRE hacerlo en configuracion global
Sumarización de Rutas
SUMARIZACIÓN
Los routers pueden llegar a manejar tablas de enrutamiento tan grandes que la complejidad de la administración de las mismas sumado a la carga y el consumo de recursos (memoria, CPU, ancho de banda, entre otros) sean elementos muy importantes con los cuales los administradores de redes deben lidiar para entregar un servicio eficiente, seguro y confiable en sus sistemas.
Una de las técnicas utilizadas para optimizar los recursos en este tipo de situaciones es la sumarización.
La sumarización de rutas es un método que se suele emplear para reducir el número de entradas en la tabla de rutas del router y se hace de la siguiente manera:
Paso 1: Escribir las direcciones IP en binario.
172.16.0.0/16:
10101100.00010000.00000000.00000000
10101100.00010000.00000000.00000000
172.20.0.0/16:
10101100.00010100.00000000.00000000
10101100.00010100.00000000.00000000
172.28.0.0/16:
10101100.00011100.00000000.00000000
10101100.00011100.00000000.00000000
Paso 2: Ver cuántos bits coinciden de izquierda
a derecha en todas las redes a la vez.
Con esto sacamos el prefijo en bits:
10101100.00010000.00000000.00000000
10101100.00010100.00000000.00000000
10101100.00011100.00000000.00000000
12 bits
coinciden perfectamente de izquierda a derecha, por lo que vemos
que el resultado va a ser una red de mascara 12 (/12).
Paso 3: Ponemos en cero todos los bits
que no coinciden (los que están en blanco) y escribimos un número único:
10101100.00010000.00000000.00000000
Paso 4: Pasamos ese número a decimal:
10101100 = 172
00010000 = 16
00000000 = 0
00000000 = 0
= 172.16.0.0
Paso 5: juntamos el resultado
anterior con el prefijo del paso 2:
172.16.0.0/12
Paso 6: convertir el prefijo en máscara
decimal:
12 bits = 11111111.11110000.00000000.00000000 =
255.240.0.0