lunes, 10 de junio de 2013

Introducción a redes LAN

Redes de local (LAN) son redes de propiedad privada que se encuentra en un solo edificio o en campus de pocos kilómetros de longitud. Se utilizan ampliamente para conectar computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas de una empresa y de fabricas para compartir recursos (por ejemplo, impresoras) e intercambiar información.


La simulación de redes LAN en Cisco Packet Tracer, sera el tema principal.

domingo, 9 de junio de 2013

Introducción a Cisco Packet Tracer

Es la herramienta de aprendizaje y simulación de redes interactiva para los instructores y alumnos. Esta herramienta les permite a los usuarios crear topologías de red, configurar dispositivos, insertar paquetes y simular una red con múltiples representaciones visuales.Este producto tiene el propósito de ser usado como un producto educativo que brinda exposición a la interfaz comando – línea de los dispositivos de Cisco para practicar y aprender por descubrimiento.

En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego clickando en ellos se puede ingresar a sus consolas de configuración. Allí están soportados todos los comandos del Cisco OS e incluso funciona el "tab completion". Una vez completada la configuración física y lógica de la net, también se puede hacer simulaciones de conectividad (pings, traceroutes, etc) todo ello desde las misma consolas incluidas.

Una de las grandes ventajas de utilizar este programa es que permite "ver" (opción "Simulation") cómo deambulan los paquetes por los diferentes equipos (switchs, routers, etc), además de poder analizar de forma rápida el contenido de cada uno de ellos en las diferentes "capas".

La imagen de arriba muestra como se despliega la barra de herramientas de Cisco Packet Tracer.

sábado, 8 de junio de 2013

Topologías de Redes LAN

La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de Internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de Internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

Entre las topologías de red básicas tenemos:
  • BUS
Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Ventajas
Facilidad de implementación y crecimiento.
Simplicidad en la arquitectura.
Desventajas

Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
Es una red que ocupa mucho espacio.
Longitudes de canal limitadas.

  • ESTRELLA
Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.
Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.


Ventajas

Tiene los medios para prevenir problemas.
Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.
Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.
Fácil de prevenir daños o conflictos.
Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente.
El mantenimiento resulta más económico y fácil que la topología bus
Desventajas
Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.
Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.
El cable viaja por separado del hub a cada computadora.
  • ANILLO
Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación.
En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones.
En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos).




Ventajas
Simplicidad de arquitectura.
Facilidad de configuración.
Facilidad de fluidez de datos.
Desventajas
Longitudes de canales limitadas.
El canal usualmente se degradará a medida que la red crece.
Lentitud en la transferencia de datos.

  • ÁRBOL

Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se propaga hacia todas las
estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol.




Ventajas
El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.

Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.
Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.
Cableado punto a punto para segmentos individuales.
Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
Desventajas
Se requiere mucho cable.
La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.
Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
Es más difícil su configuración
.

  • MALLA

La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.


Ventajas
Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.
Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.
No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.
Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.
Desventajas
Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable.

jueves, 6 de junio de 2013

Subneteo de redes LAN

La función del Subneteo o Subnetting es dividir una red IP física en subredes lógicas (redes más pequeñas) para que cada una de estas trabajen a nivel envío y recepción de paquetes como una red individual, aunque todas pertenezcan a la misma red física y al mismo dominio.
El Subneteo permite una mejor administración, control del tráfico y seguridad al segmentar la red por función. También, mejora la performance de la red al reducir el tráfico de broadcast de nuestra red.

Clase de IP´s

Muestra dos características implícitas de la DIRECCIÓN IP. IP pública o IP privada.


Rango de direcciones IP
Número de IP's
Descripción de la clase
10.0.0.0 – 10.255.255.255
16.777.216
Clase A simple
172.16.0.0 – 172.31.255.255
1.048.576
16 clases B continuas
192.168.0.0 – 192.168.255.255
65.536
256 clases C continuas
169.254.0.0 – 169.254.255.255
65.536
clase B simple


Las redes LAN estan conformadas por lo general por la clase C, o también llamadas IP privadas.
Para realizar el subneteo de redes LAN debemos de saber con cuantos Host trabajaremos y cuantas subredes la empresa o negocio.
Ejemplo. Subneteo de red calse C
Nos dan la dirección de red Clase C 192.168.1.0 /24 para realizar mediante subneteo 3 subredes con la primera subred de 115 host y la segunda con 50 y la ultima subred de 45.
Como la siguiente imagen:
Ahora iniciamos identificando cuantas redes debemos formar.
Can. IP necesaria
Nombre subred
115
ovi1
50
ovi2
45
ovi3
2
ovi1---ovi2
2
ovi2---ovi3
2
ovi1---ovi3
Ahora identificamos a que mascara pertenecerán cada subred de acuerdo a la tabla siguiente:
255
255
255
0

Cant. IP
11111111
11111111
11111111
00000000
= /24
256
255
255
255
128


11111111
11111111
11111111
10000000
= /25
128
255
255
255
192


11111111
11111111
11111111
11000000
= /26
64
255
255
255
224


11111111
11111111
11111111
11100000
= /27
32
255
255
255
240


11111111
11111111
11111111
11110000
= /28
16
255
255
255
248


11111111
11111111
11111111
11111000
= /29
8
255
255
255
252


11111111
11111111
11111111
11111100
= /30
4
Una vez identificado realizamos la tabla siguiente, identificando la máscara a la que pertenece la subred.
Cant. IP necesaria
Mascara identificada
Cantidad IP utilizable

115
255.255.255.128
126
= /25
50
255.255.255.192
62
= /26
45
255.255.255.192
62
= /26
2
255.255.255.252
2
= /30
2
255.255.255.252
2
= /30
2
255.255.255.252
2
= /30
Una vez identificada las mascaras empezaremos a asignar IP´s a las subredes.

Nombre de red
Cant. De IP
Dirección de red
Rango IP´s
Broadcast
desde
hasta
ovi1
126
192.168.1.0
192.168.1.1
192.168.1.126
192.168.1.127
ovi2
62
192.168.1.128
192.168.1.129
192.168.1.190
192.168.1.191
ovi3
62
192.168.1.192
192.168.1.193
192.168.1.254
192.168.1.255
ovi1---ovi2
2
192.168.2.0
192.168.2.1
192.168.2.2
192.168.2.3
ovi2---ovi3
2
192.168.2.4
192.168.2.5
192.168.2.6
192.168.2.7
ovi1---ovi3
2
192.168.2.8
192.168.2.9
192.168.2.10
192.168.2.11

Ahora simularemos esta red en Cisco Packet Tracer para ello trabajaremos con tres router y cada router estará conectado a un switch, y a partir de estos se conectan los host.
La conexión a los puertos es muy importante porque en ellas se hará las diferentes configuraciones de IP.
Para poder conectar un router con otro debemos implementar puertos seriales a cada router.
Para implementar un puerto serial, seleccionamos el router y apagamos el router.
Después de estas implementaciones, encendemos el router, hacemos lo mismo con todos los router.
Ahora si podemos conectar con cables seriales de un router a otro.
El tipo de cable que vamos a utilizar será el cable serial DTE.
Es muy importante anotarse en que puertos seriales se está conectando de un router a otro.
Ahora nos iremos a la interface de router, donde todo se maneja mediante comando, dentro de la IOS configuraremos las IP de los puertos seriales, las IP de los puertos Ethernet, y haremos el enrutamiento dinámico con el protocolo RIP.
Configuramos el nombre de cada router a nuestro criterio.
Router>enable
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#hostname ovi1
ovi1(config)#
 Ahora asignaremos IP a cada interfaz que tiene nuestro router.
Las mascaras debe ir en forma decimal, así que debe de estar transformado de binario a decimal.



Para poder ingresar una IP a una interfaz de Ethernet se sigue el siguiente formato:
ovi1(config-if)#ip address [dirección IP Ethernet] [mascara de la IP Ethernet]
ovi1(config)#interface fastethernet 0/0
ovi1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.128
ovi1(config-if)#no shutdown
ovi1(config-if)# ovi1
(config-if)#exit
ovi1(config)#

Para poder ingresar una IP a la interfaz serial es el siguiente formato:
ovi1(config-if)#ip address [direccion IP serial] [mascara de la IP serial]
ovi1(config)#interface serial 0/0
ovi1(config-if)#ip address 192.168.2.65 255.255.255.252
ovi1(config-if)#no shutdown
%LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0, changed state to down
ovi1(config-if)#clock rate 56000
ovi1(config-if)#exit
ovi1(config)#
De esa forma se irá asignando las diferentes direcciones IP a cada interfaz de cada uno de los router.
Esta es la configuración para el ejemplo del router ovi1:
Esta es la configuración para el ejemplo del router ovi2:
Esta es la configuración para el ejemplo del router ovi3:
Para el enrutamiento dinámico vamos a elegir el protocolo RIP.
ovi1>enable
ovi1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
ovi1(config)#router rip
ovi1(config-router)#
Para poder asignar IP a este protocolo debemos hacer una tabla de que IP van a entrar.
Y para esto se debe escribir el número de red de las subredes más cercanas al router que se está configurando.
Ejemplo para el router ovi1:
Así que el formato para IP al enrutamiento dinámico es:
ovi1(config-router)#network [numero de red]
Entonces para el router ovi1 se configurara con estas IP:
ovi1(config-router)#network 192.168.1.0
ovi1(config-router)#network 192.168.2.64
ovi1(config-router)#network 192.168.2.72
Para el router ovi2 se configurara con estas IP:
ovi1(config-router)#network 192.168.1.128
ovi1(config-router)#network 192.168.2.64
ovi1(config-router)#network 192.168.2.68

Para el router ovi3 se configurara con estas IP:
ovi1(config-router)#network 192.168.2.0
ovi1(config-router)#network 192.168.2.72
ovi1(config-router)#network 192.168.2.68
 Una vez terminado la configuración debemos cambiar la versión del protocolo RIP, ya que por defecto está en la versión 1, y esta versión no reconoce las mascaras de las interfaces del router.
La versión que si reconoce es la versión 2, así que a cada router se debe cambiar la versión del RIP.

Este es uno de los ejemplos para poder cambiar la versión del enrutamiento RIP dinámico:
ovi1(config-router)#version 2
ovi1(config-router)#exit
ovi1(config)#

Ahora configuraremos las PC para su conexión.
La dirección IP que se asigna es de acuerdo al subneteo que se ha realizado.
La máscara es de la subred que se está utilizando en la conexión Ethernet.
El Gateway es la dirección IP de la interfaz Ethernet que se ha asignado al router.
Luego de haber terminado de configurar todos los router y host ahora si vamos a hacer ping para verificar la conexión deel enrutamiento dinámico.
Haremos ping de la PC0 a la PC3: entramos  a la PC0 en el modo comando
PC>ping 192.168.1.130

Pinging 192.168.1.130 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.1.130: bytes=32 time=141ms TTL=126
Reply from 192.168.1.130: bytes=32 time=156ms TTL=126
Reply from 192.168.1.130: bytes=32 time=125ms TTL=126
Reply from 192.168.1.130: bytes=32 time=143ms TTL=126

Ping statistics for 192.168.1.130:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 125ms, Maximum = 156ms, Average = 141ms

PC>
Ahora haremos ping de la PC4 a la PC8, cortando la conexión serial del router ovi2 al router ovi3:
PC>ping 192.168.2.4

Pinging 192.168.2.4 with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.2.4: bytes=32 time=172ms TTL=125
Reply from 192.168.2.4: bytes=32 time=156ms TTL=125
Reply from 192.168.2.4: bytes=32 time=158ms TTL=125
Reply from 192.168.2.4: bytes=32 time=140ms TTL=125

Ping statistics for 192.168.2.4:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 140ms, Maximum = 172ms, Average = 156ms
Conclusión: El enrutamiento dinámico es mucho más sencillo de configurar, si existiera alguna alteración en la topología de la red no será necesario configurar de nuevo el enrutamiento ya que la tabla de enrutamiento dinámico se actualiza automáticamente.
Recomendación: Definir muy bien el numero de red, y no olvidarse cambiar la versión del protocolo RIP.
NOTA:
si vez esta conexión entre router y los host
Revisa bien tu subneteo y vuelve a realizar de nuevo tu enrutamiento.
una vez prendido el router no lo apagues porque toda la configuración se perderá y volverás al principio para configurar el router.






Espero que les sirva este contenido dejen sus comentarios.