Optativa iv

jairo.hidalgo@upec.edu.ec www.upec.edu.ec
OPTATIVA IV

OPTATIVA IV
1] “El mapa mundial del coronavirus: más de 1,7 millones de casos y más de 108.000 muertos en todo el mundo - RTVE.es,” 2020.

OPTATIVA IV
½ diciembre
2019
SARS
(síndrome
respiratorio
agudo severo)
SARS-CoV-2
Covid-19
Wuhan
1
[1] “La OMS declara el brote de coronavirus pandemia global | Sociedad | EL PAÍS.” [Online]. Available: https://elpais.com/sociedad/2020-03-11/la-oms-declara-el-brote-de-coronavirus-pandemia-global.html. [Accessed: 05-Apr-2020].
cursar con fiebre y síntomas respiratorios (tos y disnea o
dificultad para respirar). En los casos más graves, pueden
causar neumonía, síndrome respiratorio agudo severo,
insuficiencia renal e, incluso, la muerte.

OPTATIVA IV
SWITCHING
ROUTING
Tulcán-Ecuador, abril de 2020
Profesor Msc. Jairo Hidalgo G.

Temario
SWITCHING
SEMANA 1
• Capítulo I: Diseño LAN, Diseño Jerárquico de la Red
• Capítulo II: Configuración de un switch“
SEMANA 2
• Capítulo III: VLAN
• Capítulo IV: VTP
SEMANA 3
• Capítulo V: Implementación del protocolo Spanning Tree
SEMANA 4
• Capítulo VI: Implementación del enrutamiento entre VLAN“
SEMANA 5
• Capítulo VII: Configuración de un router inalámbrico“
OPTATIVA IV

Temario
ROUTING
SEMANA 6
• Capítulo I: Introducción al enrutamiento y envío de paquete
SEMANA 7
• Capítulo II: Enrutamiento estático
SEMANA 8
• Capítulo III: Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámico
SEMANA 9
• Capítulo IV: Protocolos de enrutamiento por vector de distancia
SEMANA 10
• Capítulo V: RIP versión 1
OPTATIVA IV

Temario
ROUTING
SEMANA 11
• Capítulo VI: VLSM y CIDR
SEMANA 12
• Capítulo VII: RIPv2
SEMANA 13
• Capítulo VIII: La tabla de enrutamiento: Un estudio detallado
SEMANA 14
• Capítulo IX: EIGRP
SEMANA 15
• Capítulo X: Protocolos deenrutamiento de estado de enlace
SEMANA 16
• Capítulo XI: OSPF
OPTATIVA IV

Evaluación
Evaluación 1
 Asistencia: 15%
 Talleres en clases: 15%
 Foros: 15%
 Trabajos autónomos: 25%
 Evaluación Teórico-Práctico: 30%
 Evaluación 2
 Asistencia: 15%
 Talleres en clases: 15%
 Foros: 15%
 Trabajos autónomos: 25%
 Evaluación Teórico-Práctico: 30%
Evaluación 3
 EVA-Logros del Aprendizaje
 PIS
 Proyecto de Aula
OPTATIVA IV

OPTATIVA IV
SWITCHING
SEMANA 1
• Capítulo I : DISEÑO LAN, Diseño Jerárquico de la Red
• Capítulo II Configuración de un switch“
Tulcán-Ecuador, miércoles 01 de abril de 2020
Profesor Msc. Jairo Hidalgo G.

¡COMENZAMOS!
OPTATIVA IV

OPTATIVA IV
Qué es una Red?

OPTATIVA IV
Ventajas de las Redes

OPTATIVA IV
Componentes de una red

OPTATIVA IV
Funciones de las Computadoras/Servidores
en una red

OPTATIVA IV
Topología de una Red

OPTATIVA IV
Origen Canal Destino

OPTATIVA IV
Reglas de comunicación
Los protocolos
definen los detalles
de la transmisión y
la entrega de
mensajes.

OPTATIVA IV
Codificación del mensaje
La codificación entre hosts debe tener el
formato adecuado para el medio.
El host emisor, primero convierte en bits los
mensajes enviados a través de la red.
Cada bit se codifica en un patrón de
sonidos, ondas de luz o impulsos
electrónicos, según el medio de red a
través del cual se transmitan los bits.
El host de destino recibe y decodifica las
señales para interpretar el mensaje.

OPTATIVA IV
Estandarización de Protocolos
Protocolos:
Son reglas con las que operaban los equipos
de red de los diferentes fabricantes.
Los estándares resultan beneficiosos para las
redes de muchas maneras:
• Facilitan el diseño
• Simplifican el desarrollo de productos
• Promueven la competencia
• Proporcionan interconexiones coherentes
• Facilitan la capacitación
• Proporcionan más opciones de fabricantes
a los clientes

OPTATIVA IVEstandarización de Protocolos
Ethernet tiene un estándar asociado. Por ejemplo: 802.3 100BASE-T representa los estándares Ethernet de
100 Megabits que utilizan cables de par trenzado. La notación del estándar se traduce de la siguiente manera:
• 100 es la velocidad en Mbps.
• BASE significa transmisión de banda base.
• La T representa el tipo de cable, en este caso par trenzado.

OPTATIVA IVDireccionamiento físico
Se asigna una dirección física a
cada interfaz de red Ethernet en
el momento de su creación. Esta
dirección se conoce como
dirección de Control de acceso al
medio (MAC). La dirección MAC
identifica cada host de origen y de
destino de la red.

OPTATIVA IV
Codificación del mensaje

OPTATIVA IV
Comunicación Ethernet

OPTATIVA IV
Diseño Jerárquico de las Redes Ethernet

OPTATIVA IV
Diseño Jerárquico de las Redes Ethernet
El diseño jerárquico tiene tres capas básicas:
Capa de acceso: proporciona conexiones a
los hosts en una red Ethernet local.
Capa de distribución: interconecta las redes
locales más pequeñas.
Capa core: conexión de alta velocidad entre
dispositivos de la capa de distribución

OPTATIVA IV
Direccionamiento Lógico
Las direcciones IP contienen dos partes.
• Una parte identifica la red local. La
porción de red de la dirección IP será la
misma para todos los hosts conectados a
la misma red local.
• La segunda parte de la dirección IP
identifica el host individual. En la misma
red local, la porción de host de la dirección
IP es única para cada host.
Para que una computadora pueda
comunicarse en una red jerárquica, se
necesitan tanto la dirección MAC física como
la dirección IP lógica,

Temario
SWITCHING
SEMANA 1
• 1.0.1.1 Introducción
• 1.0.1.2 Actividad de clase: Jerarquía de diseño
• 1.1.1.1 Requisitos de la red
• 1.1.1.2 Principios de ingeniería estructurada
• 1.1.2.1 Jerarquía de red
• 1.1.2.2 Capa de acceso
• 1.1.2.3 En la Capa de distribución
• 1.1.2.4 Capa de núcleo
OPTATIVA IV

SWITCHING
SEMANA 1
Las redes deben satisfacer las necesidades actuales de las organizaciones y admitir tecnologías emergentes a
medida que se adoptan nuevas tecnologías. Los principios y los modelos de diseño de red pueden ayudar a
un ingeniero de red a diseñar y armar una red que sea flexible, resistente y fácil de administrar.
A continuación, se presentan los conceptos, los principios, los modelos y las arquitecturas del diseño de red.
Se abarcan los beneficios que se obtienen mediante un enfoque de diseño sistemático.
También se analizan las tendencias tecnológicas emergentes que afectan la evolución de las redes.
OPTATIVA IV

SWITCHING
SEMANA 1
OPTATIVA IV

Temario
Jerarquía de diseño
A un administrador de red se le asigna la tarea de diseñar una red ampliada para la empresa.
Después de hablar con los administradores de red de otras sucursales de la empresa, se decidió utilizar el
modelo de diseño de red jerárquico de tres capas de Cisco para influir en la expansión. Este modelo se eligió
debido a su influencia simple en la planificación de la red.
Las tres capas del diseño de la red ampliada incluyen lo siguiente:
 Acceso
 Distribución
 Núcleo
OPTATIVA IV

OPTATIVA IV

Cuando se analiza el diseño de red, es útil categorizar las redes según la cantidad de dispositivos que se atienden:
Red pequeña: proporciona servicios para hasta 200 dispositivos.
Red mediana: proporciona servicios para 200 a 1000 dispositivos.
Red grande: proporciona servicios para más de 1000 dispositivos.
Los diseños de red varían según el tamaño y las necesidades de las organizaciones. Por ejemplo, las necesidades de
infraestructura de red de una organización pequeña con menos dispositivos son menos complejas que la
infraestructura de una organización grande con una cantidad importante de dispositivos y conexiones.
Existen muchas variables para tener en cuenta al diseñar una red. Tenga en cuenta el ejemplo de la ilustración. El
diagrama de topología de alto nivel de ejemplo es para una red empresarial grande que consta de un campus
principal que conecta sitios pequeños, medianos y grandes.
El diseño de red es un área en expansión y requiere mucho conocimiento y experiencia. A continuación de presenta
conceptos de diseño de red ampliamente aceptados.
Cisco Certified Design Associate (CCDA®) es una certificación reconocida en el sector para los ingenieros y técnicos de
diseño de red, así como para los ingenieros de soporte, que demuestran las habilidades requeridas para diseñar redes
básicas de campus, de centro de datos, de seguridad, de voz e inalámbricas.
OPTATIVA IV
• Capítulo I : Capítulo I: Diseño LAN, Diseño Jerárquico de la Red

OPTATIVA IV

Independientemente del tamaño o los requisitos de la red, un factor fundamental para la correcta implementación de cualquier
diseño de red es seguir buenos principios de ingeniería estructurada. Estos principios incluyen lo siguiente:
Jerarquía: un modelo de red jerárquico es una herramienta útil de alto nivel para diseñar una infraestructura de red confiable.
Divide el problema complejo del diseño de red en áreas más pequeñas y más fáciles de administrar.
Modularidad: al separar en módulos las diversas funciones que existen en una red, esta es más fácil diseñar. Cisco identificó varios
módulos, incluido el campus empresarial, el bloque de servicios, el centro de datos e Internet perimetral.
Resistencia: la red debe estar disponible para que se pueda utilizar tanto en condiciones normales como anormales. Entre las
condiciones normales se incluyen los flujos y los patrones de tráfico normales o esperados, así como los eventos programados,
como los períodos de mantenimiento. Entre las condiciones anormales se incluyen las fallas de hardware o de software, las cargas
de tráfico extremas, los patrones de tráfico poco comunes, los eventos de denegación de servicio (DoS), ya sean intencionales o
involuntarios, y otros eventos imprevistos.
Flexibilidad: la capacidad de modificar partes de la red, agregar nuevos servicios o aumentar la capacidad sin necesidad de realizar
actualizaciones de gran importancia (es decir, reemplazar los principales dispositivos de hardware).
Para cumplir con estos objetivos fundamentales del diseño, la red se debe armar sobre la base de una arquitectura de red
jerárquica que permita la flexibilidad y el crecimiento.
OPTATIVA IV• Capítulo I : Capítulo I: Diseño LAN, Diseño Jerárquico de la Red

OPTATIVA IV

En la tecnología de redes, un diseño jerárquico implica dividir la red en capas independientes. Cada capa (o nivel) en la
jerarquía proporciona funciones específicas que definen su función dentro de la red general. Esto ayuda al diseñador y al
arquitecto de red a optimizar y seleccionar las características, el hardware y el software de red adecuados para llevar a cabo las
funciones específicas de esa capa de red. Los modelos jerárquicos se aplican al diseño de LAN y WAN.
Un diseño típico de red LAN jerárquica de campus empresarial incluye las siguientes tres capas:
Capa de acceso: proporciona acceso a la red para los grupos de trabajo y los usuarios.
Capa de distribución: proporciona una conectividad basada en políticas y controla el límite entre las capas de acceso y de
núcleo.
Capa de núcleo: proporciona un transporte rápido entre los switches de distribución dentro del campus empresarial.
El beneficio de dividir una red plana en bloques más pequeños y fáciles de administrar es que el tráfico local sigue siendo local.
Sólo el tráfico destinado a otras redes se traslada a una capa superior.
Los dispositivos de Capa 2 en una red plana brindan pocas oportunidades de controlar broadcasts o filtrar tráfico no deseado. A
medida que se agregan más dispositivos y aplicaciones a una red plana, los tiempos de respuesta se degradan hasta que la red
queda inutilizable.
no existen reglas absolutas sobre la forma en que se debe armar físicamente una red de campus. Si bien es cierto que muchas
redes de campus se construyen con tres niveles físicos de switches, no es un requisito estricto. En un campus más pequeño, la
red puede tener dos niveles de switches en los que los elementos de núcleo y de distribución se combinan en un switch físico.
Esto se denomina “diseño de núcleo contraído”.

OPTATIVA IV

En un entorno LAN, la capa de acceso otorga acceso a la red para las terminales. En el entorno WAN, puede
proporcionar acceso a la red empresarial para los trabajadores a distancia o los sitios remotos a través de conexiones
WAN.
Como se muestra en la ilustración, la capa de acceso para la red de una pequeña empresa, por lo general, incorpora
switches de capa 2 y puntos de acceso que proporcionan conectividad entre las estaciones de trabajo y los servidores.
La capa de acceso cumple varias funciones, incluido lo siguiente:
Switching de capa 2
Alta disponibilidad
Seguridad del puerto
Clasificación y marcación de QoS, y límites de confianza
Inspección del protocolo de resolución de direcciones (ARP)
Listas de control de acceso virtual (VACL)
Árbol de expansión
Alimentación por Ethernet y VLAN auxiliares para VoIP
OPTATIVA IV

OPTATIVA IV

La capa de distribución agrega los datos recibidos de los switches de la capa de acceso antes de que se transmitan a la
capa núcleo para el enrutamiento hacia su destino final. En la ilustración, la capa de distribución es el límite entre los
dominios de capa 2 y la red enrutada de capa 3.
El dispositivo de capa de distribución es el centro en los armarios de cableado. Para segmentar los grupos de trabajo y
aislar los problemas de la red en un entorno de campus, se utiliza un router o un switch multicapa.
Un switch de capa de distribución puede proporcionar servicios ascendentes para muchos switches de capa de acceso.
La capa de distribución puede proporcionar lo siguiente:
Agregación de enlaces LAN o WAN.
Seguridad basada en políticas en forma de listas de control de acceso (ACL) y filtrado.
Servicios de routing entre redes LAN y VLAN, y entre dominios de routing (p. ej., EIGRP a OSPF).
Redundancia y balanceo de carga.
Un límite para la agregación y la sumarización de rutas que se configura en las interfaces hacia la capa de núcleo.
Control del dominio de difusión, ya que ni los routers ni los switches multicapa reenvían difusiones. El dispositivo
funciona como punto de demarcación entre los dominios de difusión
OPTATIVA IV• Capítulo I : Diseño LAN, Diseño Jerárquico de la Red

OPTATIVA IV

La capa de núcleo también se conoce como “backbone de red”. La capa de núcleo consta de dispositivos de red de alta
velocidad, como los switches Cisco Catalyst 6500 o 6800. Estos están diseñados para conmutar paquetes lo más rápido
posible e interconectar varios componentes de campus, como módulos de distribución, módulos de servicio, el centro de
datos y el perímetro de la WAN.
Como se muestra en la ilustración, la capa de núcleo es fundamental para la interconectividad entre los dispositivos de
capa de distribución; por ejemplo, interconecta el bloque de distribución al perímetro de la WAN y de Internet. El núcleo
debe tener una alta disponibilidad y debe ser redundante. El núcleo agrega el tráfico de todos los dispositivos de la capa de
distribución, por lo tanto debe poder enviar grandes cantidades de datos rápidamente.
Algunas de las consideraciones en cuanto a la capa de núcleo incluyen lo siguiente:
Debe proporcionar switching de alta velocidad (es decir, un transporte rápido).
Debe proporcionar confiabilidad y tolerancia a fallas.
Debe lograr la escalabilidad mediante equipos más rápidos, no con más equipos.
Debe evitar la manipulación de paquetes que implica una gran exigencia para la CPU a causa de la seguridad, la inspección,
la clasificación de la calidad de servicio (QoS) u otros procesos.

OPTATIVA IV

• Conclusiones del Capítulo
• los modelos de diseño de red pueden ayudar a un ingeniero de red a diseñar y armar
una red que sea flexible, resistente y fácil de administrar.
• utilizar el modelo de diseño de red jerárquico de tres capas de
 Acceso
 Distribución
 Núcleo
OPTATIVA IV

• Trabajo Autónomo
• los modelos de diseño de red pueden ayudar a un ingeniero de red a diseñar y armar
una red que sea flexible, resistente y fácil de administrar.
• utilizar el modelo de diseño de red jerárquico de tres capas de
 Acceso Switching de capa 2
 Distribución Control del dominio de difusión, Routers
 Núcleo proporcionar switching de alta velocidad
OPTATIVA IV

• Lectura extra recomendada
• SWTCHING-C-1 "Diseño de LAN“
• http://openaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/28625/6/aobisTFC0114me
moria.pdf
• SWITCHING-C-2 "Configuración de un switch"
OPTATIVA IV

• CONFIGURACIÓN BÁSICA SWITCH-ROUTER
OPTATIVA IV

• Asignar un nombre a un dispositivo
OPTATIVA IV

• Seguridad el acceso de administración
OPTATIVA IV

• Configuración de un Mensaje de aviso y guardar la configuración
OPTATIVA IV

Optativa iv

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