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Prefacio ...................................................................................................... XIX
REDES CISCO: Curso práctico de formación para la certificación CCNA
REDES CISCO: Curso práctico de formación para la certificación CCNA
ÍNDICE
ÍNDICE
REDES CISCO: Curso práctico de formación para la certificación CCNA
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ÍNDICE
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- Capítulo 1. Redes informáticas. Conceptos básicos
- Introducción a las redes informáticas
- Estándares de comunicación: TCP/IP y OSI
- Modelo TCP/IP
- Capa de aplicación
- Capa de transporte
- Capa de Internet
- Capa de acceso a la red
- Proceso de encapsulación y envío de datos
- Modelo OSI
- Capa 7 - Aplicación
- Capa 6 - Presentación
- Capa 5 - Sesión
- Capa 4 - Transporte
- Capa 3 - Red
- Capa 2 - Enlace de datos
- Capa 1 - Física
- Comparación entre el modelo OSI y TCP/IP VI © RC Libros
- Redes LAN Ethernet
- Evolución de las redes LAN
- LAN Ethernet 10Base-t
- Mejoras de rendimiento gracias al switch
- Elementos en el diseño de LANs Ethernet
- Dominios de colisión...........................................................................
- Dominios de broadcast
- Importancia de los dominios de colisión y broadcast
- VLANS ( Virtual Lans )
- Redundancia
- Autonegociación
- Cableado UTP
- Protocolos de enlace de datos................................................................
- Direccionamiento
- Ethernet Framing
- Detección de errores
- Wireless LAN...........................................................................................
- Redes WAN
- Capa 1 en redes WAN punto a punto
- Elementos físicos
- Estándares de cableado
- Velocidad de reloj, sincronización, DCE y DTE
- Capa 2 en redes WAN punto a punto
- HDLC ( High-Level Data Link Control )...................................................
- PPP ( Point-to-Point Protocol )
- Servicios de conmutación por paquetes: Frame Relay
- Conceptos básicos de Frame Relay
- Enrutamiento y direccionamiento IP
- Enrutamiento.......................................................................................... - Lógica de enrutamiento...................................................................... © RC Libros VII - Paquetes y cabecera IP
- Protocolos de enrutamiento
- Direccionamiento IP
- Cómo agrupar hosts en relación con la dirección IP
- Subredes
- Direcciones IP unicast reservadas.......................................................
- Utilidades de capa
- ARP y DNS
- DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol )
- Ping
- Protocolos TCP y UDP
- TCP ( Transmission Control Protocol ).......................................................
- Utilización de puertos
- Multiplexación
- Recuperación de errores
- Control de flujo - Ventana deslizante
- Establecimiento y finalización de la conexión
- Reensamblaje de datos en el destino
- UDP ( User Datagram Protocol )...............................................................
- Diferencias entre TCP y UDP
- Test Capítulo 1: Redes informáticas. Conceptos básicos
- Capítulo 2. Configuración de switchs Cisco
- Modo de operar de switchs
- Switchs
- Aprender direcciones MAC de dispositivos conectados
- Reenvío de tramas en relación con la MAC
- Procesamiento interno en Switchs Cisco
- Evitar bucles de capa 2 mediante STP
- Switch Stacking
- Acceso y configuración básica VIII © RC Libros
- Acceso a la configuración a través de la CLI
- Modos de operar
- Modos de configuración
- Seguridad básica de acceso a la CLI
- Modificar el nombre del dispositivo
- Comandos show y debug
- Ficheros de configuración en IOS
- Contenido de los ficheros de configuración
- Versión de IOS
- CDP (Cisco Discovery Protocol)
- LLDP ( Link Layer Discovery Protocol )
- Configuración de switchs
- Asegurar el acceso a la CLI
- Autenticación mediante contraseña.................................................
- Autenticación mediante usuario y contraseña
- Aplicación de SSH en lugar de Telnet................................................
- Tiempo de inactividad
- Configuración de banners
- Configuración de interfaces
- Configuración de IP para acceso remoto
- Configuración básica de Interfaces
- Asegurar las Interfaces
- Comprobación de la tabla de MACs
- VLANS ( Virtual LANs )
- Configuración y verificación de VLANs
- Enlaces troncales
- Enrutamiento entre VLANs
- Modo de operar de las interfaces.....................................................
- VTP ( VLAN Trunking Protocol )
- Test Capítulo 2: Configuración de switchs Cisco....................................... © RC Libros IX
- Capítulo 3. Spanning Tree Protocol
- Conceptos básicos de STP
- Modo de operar de STP
- Roles del switch
- Tipos y estado de interfaz.....................................................................
- RSTP ( Rapid-STP )
- Configuración y aspectos de seguridad
- Paso 1: Diseño de la topología STP
- Paso 2: Modo de STP
- Paso 3: Configuración de prioridad en los switchs
- Paso 4: Configuración de costes de enlace
- Paso 5: Configuración de Portfast y BPDUguard
- Ejemplo de configuración y verificación de STP
- Etherchannels - Configuración manual de un etherchannel - Configuración de un etherchannel mediante autonegociación........
- Solución de retos: STP
- Test Capítulo 3: Spanning Tree Protocol
- Capítulo 4. Subnetting en IPv4
- Introducción
- Número de subredes necesarias
- Selección del rango de direcciones.......................................................
- Implementación de subredes en la topología real
- Ejercicios prácticos de Subnetting
- Conversión entre formato binario y decimal
- Redes con clase
- Cálculo de máscaras de subred
- Identificación de subredes.................................................................... X © RC Libros
- Creación de subredes
- VLSM ( Variable Length Subnet Masks )
- Solapamiento de direcciones en VLSM.................................................
- Agregar una nueva subred a un diseño VLSM
- Sumarización de rutas
- Aplicación de rutas sumarizadas
- Solución de retos: Subnetting en IPv4
- Test Capítulo 4: Subnetting en IPv4
- Capítulo 5. Configuración inicial de routers Cisco.......................................
- Instalación de routers Cisco......................................................................
- Configuración básica de interfaces en routers Cisco
- Configuración de interfaces Ethernet
- Configuración de interfaces serial
- Enrutamiento y rutas estáticas
- Configuración de rutas y enrutamiento InterVLAN
- Rutas directamente conectadas
- Rutas estáticas
- Protocolo DHCP: Análisis y configuración - Configuración DHCP en routers Cisco - Pruebas de conectividad...................................................................
- Test Capítulo 5: Configuración inicial de routers Cisco
- Capítulo 6. Protocolos de enrutamiento
- Conceptos básicos
- EIGRP - Algoritmo y modo de operación
- Algoritmo aplicado en EIGRP
- Actualizaciones de enrutamiento parciales
- Horizonte dividido
- Envenenamiento de ruta
- Cálculo de métrica
- Modo de operación © RC Libros XI
- Descubrimiento de vecinos
- Intercambio de información
- Selección de rutas.............................................................................
- EIGRP - Configuración y verificación en redes IPv4
- OSPF - Algoritmo y modo de operación
- Algoritmo aplicado en OSPF
- Intercambio de rutas en enlaces punto a punto...............................
- Intercambio de rutas en entornos multiacceso
- Cálculo de rutas
- Modo de operación
- Descubrimiento de vecinos
- Distribución en áreas
- Tipos de LSA......................................................................................
- OSPF - Configuración y verificación en redes IPv4....................................
- RIP- Routing Information Protocol
- Comparación entre RIPv1 y RIPv2
- Configuración y verificación de RIPv2...................................................
- BGP - Border Gateway Protocol
- Modo de operación
- Configuración básica de eBGP
- Solución de retos: Protocolos de enrutamiento
- Test Capítulo 6: Protocolos de enrutamiento...........................................
- Capítulo 7. Seguridad en capa
- Listas de control de acceso: conceptos básicos
- ACL estándar numerada
- Lógica aplicada en una ACL estándar....................................................
- Cómo definir una ACL estándar
- Configuración de ACL estándar numerada
- Cálculo de rangos mediante la máscara wildcard XII © RC Libros
- ACL extendida numerada
- Filtrado basado en protocolo y direcciones de origen y destino
- Filtrado basado en números de puerto TCP y UDP...............................
- Configuración de ACL extendida numerada
- ACL nombrada
- Seguridad de acceso y servicios vulnerables
- Servicios en routers y switchs
- Asegurar el acceso a través de las líneas VTY
- NTP ( Network Time Protocol )
- NAT ( Network Address Translation )
- Modo de operar
- NAT estático
- NAT dinámico
- NAT con sobrecarga o PAT................................................................
- Configuración de NAT estático
- Configuración de NAT dinámico
- Configuración de NAT con sobrecarga o PAT
- Resolución de problemas en NAT
- Solución de retos: Seguridad en capa
- Test Capítulo 7: Seguridad en capa 3........................................................
- Capítulo 8. Redundancia en puertas de enlace
- Concepto de redundancia
- Protocolo HSRP: Características y configuración
- HSRP: Modo de operar
- Configuración y verificación de HSRP
- Protocolo GLBP: Características y configuración
- GLBP: Modo de operar
- Configuración y verificación de GLBP
- Solución de retos: HSRP y GLBP
- Test Capítulo 8: HSRP y GLBP © RC Libros XIII
- Capítulo 9. Redes privadas virtuales
- VPN: Conceptos básicos
- Protocolos de seguridad: IPSec y SSL....................................................
- SSL
- Túneles GRE: Configuración y verificación
- Protocolo GRE: Conceptos básicos
- Configuración y verificación de un túnel GRE
- Test Capítulo 9: Redes privadas virtuales
- Capítulo 10. Redes Wan. Tipos y protocolos
- Conceptos básicos
- Tecnologías de acceso a redes WAN
- Redes WAN Privadas
- Líneas arrendadas ( Leased Lines )
- Frame Relay
- Ethernet WAN
- MPLS
- VSAT
- Acceso a redes WAN públicas (Internet)
- ISDN
- DSL
- Cable
- Comunicación móvil
- Protocolos WAN en capa 2: HDL, PPP y PPPoE
- HDLC: Características y configuración
- PPP: Características y configuración
- Protocolo LCP ( Link Control Protocol )
- Protocolos NCP ( Network Control Protocols )....................................
- Protocolos de autenticación PAP y CHAP XIV © RC Libros
- Configuración de PPP con autenticación CHAP
- PPPoE: Características y configuración
- Configuración de PPPoE....................................................................
- Frame Relay: Configuración y verificación - Protocolo LMI - Formato de trama............................................................................. - Direccionamiento
- Diseño en capa 3 de una red Frame Relay
- Modelo de una subred para todos los DTE
- Modelo de una subred para cada circuito virtual
- Modelo híbrido
- Configuración y verificación de Frame Relay
- Configuración de FR en redes totalmente malladas
- Configuración de FR en redes parcialmente malladas
- Servicios WAN - Cloud Computing - Software as a Service ( SaaS ) - Infraestructure as a Service ( IaaS ) - Platform as a Service (PaaS)
- Solución de retos: Redes WAN
- Test Capítulo 10: Redes WAN
- Capítulo 11. IP versión
- Protocolo IPv6: Conceptos básicos
- Formato de direcciones
- Longitud y prefijo de red
- Enrutamiento........................................................................................
- Direccionamiento y subnetting en IPv6
- Global unicast
- Rango de direcciones públicas
- Subnetting con direcciones global unicast
- Unique local © RC Libros XV
- ID único global
- Subnetting con direcciones unique local
- Configuración de IPv6 en routers Cisco
- Habilitar enrutamiento IPv6 en routers Cisco
- Configuración de interfaces en IPv6
- Configuración manual.......................................................................
- Configuración automática mediante EUI-64.....................................
- Otros métodos de configuración
- Tipos de direcciones IPv6
- Direcciones Link-Local
- Direcciones IPv6 Multicast................................................................
- Direcciones IPv6 Broadcast...............................................................
- Direcciones “::” y “::1
- Configuración de IPv6 en hosts
- NDP - Neighbor Discovery Protocol
- Descubrimiento de routers...............................................................
- Descubrimiento del prefijo y longitud
- Descubrimiento de direcciones MAC
- Detección de direcciones IP duplicadas
- DHCPv6: Modo de operar
- Stateful DHCPv6
- Stateless DHCPv6 y SLAAC ( Stateless address auto configuration )...
- DHCP Relay
- Verificación de conectividad.............................................................
- Enrutamiento IPv6
- Rutas directamente conectadas y locales.............................................
- Rutas estáticas
- Rutas estáticas con interfaz de salida
- Rutas estáticas con IP de siguiente salto
- Rutas estáticas por defecto XVI © RC Libros
- Enrutamiento dinámico en IPv6
- EIGRPv6. Configuración y verificación
- OSPFv3. Configuración y verificación................................................
- Seguridad IPv6: Listas de control de acceso - Reglas implícitas en ACLs IPv6 - ACL IPv6 estándar - ACL IPv6 extendida
- Solución de retos: IP versión
- Test Capítulo 11: IP versión
- Capítulo 12. Gestión de IOS
- Protocolos de monitorización...................................................................
- Syslog
- SNMP
- Versiones de SNMP
- Configuración de SNMP versión 2c
- Usuarios y grupos en SNMPv3
- Configuración de SNMPv3
- IPSLA
- Configuración de IPSLA ICMP
- NetFlow
- SPAN
- Secuencia de arranque y recuperación de contraseñas
- Secuencia de arranque en routers Cisco
- Paso 1: POST
- Paso 2: Carga y ejecución del bootstrap
- Paso 3: Carga de los ficheros de configuración.................................
- Recuperación de contraseñas............................................................... © RC Libros XVII
- Administración de ficheros e imágenes IOS
- Gestión de imágenes IOS
- Actualización de IOS ubicada en TFTP
- Actualización de IOS ubicada en la memoria FLASH
- Gestión de licencias IOS........................................................................
- Adquisición de licencias
- Activación de la licencia....................................................................
- QoS - Conceptos básicos...........................................................................
- Clasificación e identificación de tráfico
- Campo CoS en 80.2.1Q
- Campos IPP y DSCP en IPv4
- Cisco NBAR
- Gestión de envío...................................................................................
- Solución de retos: Gestión de IOS
- Test Capítulo 12: Gestión de IOS
- Apéndice. Solución de tests - Capítulo 1: Redes informáticas. Conceptos básicos - Capítulo 2: Configuración de switchs Cisco - Capítulo 3: Spanning Tree Protocol - Capítulo 4: Subnetting en IPv4 - Capítulo 5: Configuración inicial de routers Cisco - Capítulo 6: Protocolos de enrutamiento - Capítulo 7: Seguridad en capa - Capítulo 8: Redundancia en puertas de enlace - Capítulo 9: Redes privadas virtuales - Capítulo 10: Redes WAN. Tipos y protocolos - Capítulo 11: IP versión - Capítulo 12: Gestión de IOS
- Índice analítico
Dentro del ámbito informático, las certificaciones constituyen uno de los títulos más importantes y reconocidos a nivel mundial. Gracias a ellas, empresas líderes en el sector acreditan que sus poseedores disponen de los conocimientos y habilidades necesarias para ejercer laboralmente las funciones de una determinada rama profesional. Microsoft, Cisco, HP, VMWare, Juniper, Fortinet, Oracle, IBM, CheckPoint o Citrix son solo algunos ejemplos de compañías que basan su formación en torno a certificaciones.
En cuanto a redes y seguridad se refiere, el CCNA es una de las más valoradas, primero, porque abarca desde los conceptos más básicos de routing y switching hasta protocolos realmente avanzados, y segundo, porque su título es acreditado por Cisco, compañía líder en el sector de redes y comunicaciones.
El objetivo principal de este libro consiste en dotar a sus lectores de los conocimientos necesarios para afrontar con éxito el examen de certificación del CCNA. Su contenido, dividido en 12 capítulos, incluye la totalidad del temario oficial, destacando las siguientes características como las más significativas.
Contenido estructurado: el contenido se desarrolla de menor a mayor dificultad, no requiriendo ningún conocimiento previo sobre los conceptos tratados. Facilidad de aprendizaje: el lenguaje utilizado para desarrollar cada capítulo resulta de comprensión sencilla, lo que, junto a los numerosos ejemplos incluidos en cada apartado, facilita el aprendizaje de cada uno de los fundamentos tratados en el libro. Enfoque práctico: toda teoría es acompañada de ejemplos y supuestos prácticos de configuración en aquellas materias que lo requieran. En este aspecto, se recomienda hacer uso de la aplicación “ Packet tracer”, desarrollada por Cisco.
PREFACIO
INTRODUCCIÓN A LAS REDES INFORMÁTICAS
El objetivo principal del CCNA consiste en que sus aspirantes obtengan los conocimientos necesarios para crear y administrar una red de tamaño medio de manera segura y eficiente. Para lograrlo, Cisco basa su estudio en análisis detallados de cada uno de los elementos que la conforman, abarcando desde las nociones más básicas hasta los protocolos más avanzados, comenzando por el concepto más esencial. ¿Qué es una red? Una red puede ser definida como la comunicación entre un conjunto de miembros que hacen uso del mismo medio compartido con el fin de intercambiar información y recursos entre sí. Este concepto, aplicado al ámbito informático, se lleva a cabo mediante la interconexión de dispositivos, donde cada uno de ellos tomará un rol y la totalidad de los mismos definirá el tamaño y el propósito final. Dicha comunicación resulta posible gracias a la aplicación de diferentes medios, tanto físicos como lógicos. Los primeros hacen referencia a elementos de hardware, como cableado y tarjetas de red, mientras, los segundos, al software y protocolos necesarios para poder llevar a cabo la comunicación. En cuanto al tamaño, la red más básica se compone de dos equipos, físicamente en el mismo lugar y conectados entre sí mediante un simple cable. Mientras, la más compleja puede albergar millones de host ubicados a lo largo del planeta, comunicándose gracias a multitud de dispositivos intermediarios como routers,
REDES INFORMÁTICAS.
CONCEPTOS BÁSICOS
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switchs, o firewalls, entre muchos otros. Un ejemplo bastante claro de ello es Internet.
Evidentemente, este nivel de complejidad nace como fruto de la evolución llevada a cabo a lo largo del tiempo. Así mismo, una de las primeras redes de computadoras creadas y que sin duda establece el origen de las actuales fue ARPANET, desarrollada en 1968 por el departamento de defensa de EE.UU. y utilizada para la comunicación privada entre diferentes instituciones del país. A raíz de ella, el estudio y avance de esta tecnología ha sufrido un crecimiento exponencial, hasta la actualidad, donde cualquier dispositivo puede acceder a información ubicada en cualquier parte del planeta.
Por último, una red puede ser apreciada de diferentes maneras. Para un usuario simplemente significa obtener acceso a determinados recursos o servicios, como aplicaciones corporativas o Internet. Sin embargo, desde el punto de vista de un administrador resulta más complejo, incluyendo aquellos dispositivos encargados de la comunicación, configuraciones, seguridad, diseño, protocolos, servidores, etc.
Fig. 1-1 Concepto de red para un usuario.
Fig. 1-2 Concepto de red para un administrador. Como aspirante al CCNA el objetivo consiste en tomar el rol de administrador, para lo cual resulta imprescindible conocer los modelos de comunicación TCP/IP y OSI, en relación con los cuales operan la red y los diferentes protocolos aplicados en la misma.
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la misma manera que el anterior, no serían necesarias ni configuraciones especiales ni la sustitución del cableado. Ello es posible gracias a que ambos hacen uso de los mismos protocolos de comunicación, los cuales han sido definidos y aprobados para su aplicación a nivel mundial. Lo mismo ocurre con TCP/IP, cualquier dispositivo que haga uso de él podrá comunicarse con otros que también lo hagan sin importar el fabricante, el modelo o el lugar donde se encuentren.
Como otros estándares de red, TCP/IP basa su modo de operar en capas, cada una de ellas con una función específica e incluyendo los protocolos necesarios para poder llevar a cabo diferentes tipos de comunicación. Estas son:
Fig. 1-3 Asociación de capas TCP/IP y sus protocolos. En relación con las mismas queda definida la comunicación entre dos sistemas, llevando a cabo siempre el mismo procedimiento, donde los datos son generados en la capa de aplicación y enviados sucesivamente hacia las capas inferiores, aplicando cada una de ellas el protocolo correspondiente. Una vez finalizado el proceso, dichos datos son enviados al medio y recibidos por el destinatario.
Una de las grandes ventajas de TCP/IP es que es un estándar abierto, de tal manera que, si fuera necesaria la inclusión de algún nuevo protocolo, podría llevarse a cabo sin problema. Un claro ejemplo de ello fue la aparición de Word Wide Web (www), hecho que conllevó agregar HTTP en la capa de aplicación, cuyo propósito consiste en enviar solicitudes a servidores web para que estos respondan con el contenido requerido.
El proceso y las funciones llevadas a cabo en cada una de las capas son los siguientes.
CAPÍTULO 1: REDES INFORMÁTICAS. CONCEPTOS BÁSICOS
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CAPA DE APLICACIÓN
Es la encargada de brindar los protocolos necesarios a servicios o aplicaciones para que estos puedan iniciar el proceso de comunicación en red. Para una mejor comprensión, tomaremos como ejemplo el intercambio de mensajes entre un cliente y un servidor web, con el fin de analizar cómo son manipulados los datos en cada una de las capas para luego ser enviados al medio.
En este caso el proceso lo inicia el cliente a través de un navegador, por ejemplo, Firefox, haciendo uso del protocolo HTTP en la capa de aplicación. ¿Qué sucede cuando un dispositivo desea enviar una solicitud a un servidor web? Realmente lo que se generan son una serie de mensajes definidos por el propio protocolo, con el fin de que ambos sistemas se “entiendan”, logrando con ello que la comunicación concluya con éxito. En el lado del cliente se generan mensajes GET, mientras que el servidor responde a estos mediante algún código (como el 200, con significado OK), además entra en juego otro protocolo, HTML, que define el formato de la página que se enviada.
La comunicación a nivel de capa de aplicación sería la siguiente…
Fig. 1-4 Proceso inicial de comunicación HTTP, capa de aplicación. Donde el navegador ha solicitado el documento “home.htm” y ha obtenido como respuesta el código 200. Ello significa que efectivamente dicho documento se encuentra almacenado en el servidor, que será enviado posteriormente. Cualquier otra circunstancia daría como resultado la generación de otro código, siendo el más común el 404, utilizado para indicar que el contenido solicitado no se encuentra disponible (Page not Found).
En HTTP, el cliente genera una cabecera, que incluye información y datos propios de la capa de aplicación. Esta será recibida, analizada y respondida por su homóloga en el destino. Este modo de operar también se aplica a las diferentes capas, es decir, los datos agregados por cada una de ellas solo serán analizados y comprendidos por la misma en ambos sistemas (cliente y servidor).
