Conceptos básicos de Configuración de Redes

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IFCT79-Configuración de redes: Contenidos por Módulos del Curso

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  1. 📌 Módulo 1: Introducción a las Redes (75h)

            Objetivo clave: Montar tu primera red funcional.

      Prácticas destacadas:

    • 🔧 Cableado físico y pruebas de conectividad básica.
    • 📡 Configurar DHCP en un servidor real (Windows/Linux).
    • 🖥️ Proyecto: Red de oficina con 3 departamentos (subredes).

      🔍 Lo esencial que aprenderás

    • ✔ Diagnosticar conexiones de red básicas
    • ✔ Configurar direccionamiento IP y subredes
    • ✔ Implementar servicios de red esenciales
    • ✔ Analizar tráfico de red básico

      💡 Truco Para entender subredes:

    1. IP = Dirección de casa (192.168.1.10)
    2. Máscara = Código postal (255.255.255.0)
    3. Gateway = Salida del vecindario (192.168.1.1)

  2. 📌 Módulo 2: Enrutamiento y Conmutación (75h)

            Objetivo clave: Dominar VLANs y rutas estáticas/dinámicas.

      Prácticas destacadas:

    • 🔀 Crear VLANs para aislar tráfico (ej: Ventas vs. Contabilidad).
    • 🛡️ Implementar ACLs para bloquear acceso no autorizado.
    • 🌐 Proyecto: Empresa con 2 sucursales conectadas via OSPF.

      🚀 Competencias Clave

    • ✔ Configuración avanzada de switches (VLANs, trunking)
    • ✔ Implementación de rutas estáticas y dinámicas
    • ✔ Seguridad básica con ACLs
    • ✔ Gestión de direcciones IP (DHCP, NAT)

  3. 📌 Módulo 3: Escalado de Redes (75h)

            Objetivo clave: Optimizar redes complejas.

      Prácticas destacadas:

    • 📶 Configurar redes WiFi empresariales (SSIDs, seguridad).
    • 🔄 Agregación de enlaces (EtherChannel) para mayor ancho de banda.
    • ⚠️ Proyecto: Resolver caídas de red con redundancia (HSRP).
    OSPF

      🚀 Habilidades Clave

    • ✔ Diseñar redes jerárquicas escalables
    • ✔ Implementar redundancia con protocolos avanzados
    • ✔ Dominar OSPF multiárea y EIGRP
    • ✔ Solucionar problemas complejos de red

  4. 📌 Módulo 4: Acceso a WAN (75h)

            Objetivo clave: Conectar redes locales a internet/otras sucursales.

      Prácticas destacadas:

    • 🌍 Configurar VPNs sitio-a-sitio con IPsec.
    • 📊 Priorizar tráfico (VoIP sobre redes congestionadas).
    • 🛠️ Proyecto: Empresa con 3 sedes interconectadas via Frame Relay.

      🌍 Competencias Clave

    • ✔ Implementar VPNs sitio-a-sitio seguras
    • ✔ Configurar QoS para tráfico crítico
    • ✔ Monitorizar redes WAN con herramientas profesionales
    • ✔ Solucionar problemas en conexiones remotas
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📚 Topologías de Red

🔌 Red en Bus

Diagrama de topología en bus

    Características Principales

  • Todos los dispositivos conectados a un cable central continuo
  • Comunicación bidireccional (broadcast)
  • Protocolos CSMA/CD para evitar colisiones
  • No requiere nodo central de control
  • Ejemplos: Ethernet 10Base2 (Thinnet) y 10Base5 (Thicknet)

✅ Ventajas

  • Bajo costo de implementación inicial
  • Fácil instalación y configuración
  • Permite segmentación con repetidores

❌ Desventajas

  • Vulnerable a fallos en el cable principal
  • Limitaciones en distancia y número de nodos
  • Dificultad para diagnosticar fallos

⭕ Red en Anillo

Diagrama de topología en anillo

Características Principales

  • Conexión circular unidireccional de nodos
  • Transmisión por conmutación de paquetes (token passing)
  • Cada nodo actúa como repetidor
  • Ejemplos: Token Ring (IEEE 802.5), FDDI

✅ Ventajas

  • Fácil detección de errores
  • Uso eficiente del ancho de banda
  • No requiere algoritmos complejos de routing

❌ Desventajas

  • Fallo en un nodo afecta toda la red
  • Complejidad en la adición de nuevos nodos
  • Latencia acumulativa en cada nodo

⭐ Red en Estrella

Diagrama de topología en estrella

Características Principales

  • Nodo central (hub/switch) que gestiona las conexiones
  • Cada dispositivo tiene conexión directa al centro
  • El nodo central puede ser pasivo o activo
  • Ejemplos: Redes Ethernet modernas

✅ Ventajas

  • Fácil administración y mantenimiento
  • Aislamiento de fallos por segmento
  • Escalabilidad sencilla

❌ Desventajas

  • Dependencia total del nodo central
  • Mayor costo en cableado
  • Posibles cuellos de botella

🔗 Red en Malla

Diagrama de topología en malla

Características Principales

  • Interconexión múltiple entre nodos
  • Múltiples rutas posibles para los datos
  • Puede ser completa o parcial
  • Ejemplos: Backbones de Internet

✅ Ventajas

  • Alta tolerancia a fallos
  • Balanceo de carga automático
  • Rendimiento optimizado

❌ Desventajas

  • Costo elevado de implementación
  • Complejidad de configuración
  • Mantenimiento complicado

📶 Red Celular

Diagrama de topología celular

Características Principales

  • Estructura hexagonal de celdas
  • Comunicación inalámbrica por ondas electromagnéticas
  • Handoff automático entre celdas
  • Ejemplos: Redes móviles 4G/5G

✅ Ventajas

  • Movilidad completa
  • Eliminación de cableado físico
  • Cobertura amplia

❌ Desventajas

  • Interferencias electromagnéticas
  • Problemas de seguridad
  • Ancho de banda compartido

📊 Comparativa General

Topología Costo Escalabilidad Tolerancia a Fallos Uso Típico
Bus Bajo Limitada Baja Redes pequeñas
Anillo Moderado Media Media Entornos industriales
Estrella Moderado Alta Media Oficinas
Malla Alto Alta Muy Alta Infraestructuras críticas
Celular Variable Alta Alta Comunicaciones móviles
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Clasificación

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3. Dispositivos de interconexión de red y cableado estructurado

Dispositivos de red

Son los componentes fundamentales que permiten la comunicación entre equipos en una red:

Medios de transmisión y conectores

Los más comunes en redes cableadas son:

Conectores habituales:

Cableado estructurado

Es un sistema ordenado y estandarizado de instalación de cables de red dentro de un edificio o recinto. Sus características:

Ejemplo práctico

En una oficina con 10 ordenadores, se instala un switch de 24 puertos para interconectar todos los equipos mediante cables UTP Categoría 6 y conectores RJ-45. El cableado pasa por canaletas hasta un rack de comunicaciones donde están el router, el switch y un panel de parcheo.

Una correcta elección y disposición de los dispositivos y cableado mejora el rendimiento y facilita el mantenimiento de la red.


Video: Funcionamiento del Swich

Video: Funcionamiento del Router

HUB-SWITCH-ROUTER

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📐   Direcciones IP

4. Dirección IP, máscaras de red y clases

¿Qué es una dirección IP?

Es un número que identifica de forma única a cada dispositivo en una red. Puede ser de dos tipos:

  • IPv4: Formato más común. Consta de 4 bloques de números (por ejemplo: 192.168.1.1).
  • IPv6: Formato más moderno y extenso. Usa 8 bloques hexadecimales (por ejemplo: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334).

Clases de direcciones IPv4

En IPv4, las direcciones se clasifican en clases según su rango:

ClaseRangoUso
A1.0.0.0 – 126.255.255.255Grandes redes
B128.0.0.0 – 191.255.255.255Redes medianas
C192.0.0.0 – 223.255.255.255Pequeñas redes
D224.0.0.0 – 239.255.255.255Multicast
E240.0.0.0 – 255.255.255.255Experimental

Direcciones privadas

Son utilizadas en redes internas y no se enrutan en Internet. Son:

  • Clase A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255
  • Clase B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255
  • Clase C: 192.168.0.0 – 192.168.255.255

Máscara de subred

Define qué parte de la IP corresponde a la red y qué parte al host. Algunos ejemplos comunes:

  • 255.0.0.0 (Clase A)
  • 255.255.0.0 (Clase B)
  • 255.255.255.0 (Clase C)

La máscara permite dividir redes en subredes más pequeñas, mejorando la organización y seguridad.

Ejemplo práctico

Si un PC tiene la IP 192.168.1.35 con máscara 255.255.255.0, pertenece a una red Clase C donde la parte 192.168.1 es la red y .35 es el identificador del dispositivo (host).

Comprender cómo se estructuran las direcciones IP y su relación con las máscaras de subred es esencial para diseñar, configurar y solucionar problemas en una red.

📐  Máscaras de Red - Subredes

5. Asignación de direcciones y subredes

¿Qué es una subred?

Una subred es una división lógica dentro de una red IP. Permite segmentar redes grandes en partes más pequeñas, mejorando el rendimiento y la seguridad.

Objetivos de la subdivisión en subredes

  • Optimizar el uso de direcciones IP.
  • Reducir el tráfico de red innecesario.
  • Mejorar la seguridad y el control interno.

Asignación de direcciones IP

Las direcciones pueden asignarse de forma:

  • Manual (estática): Se configura una IP fija en cada dispositivo.
  • Automática (dinámica): Se asigna mediante un servidor DHCP.

Cálculo de subredes

El cálculo de subredes se basa en aplicar una máscara más específica a una red. Por ejemplo:

Si tenemos la red 192.168.1.0 con máscara 255.255.255.0 (clase C), podemos dividirla en 4 subredes con la máscara 255.255.255.192.

Ejemplo:

SubredRango de IPsBroadcast
192.168.1.0/26192.168.1.1 - 192.168.1.62192.168.1.63
192.168.1.64/26192.168.1.65 - 192.168.1.126192.168.1.127
192.168.1.128/26192.168.1.129 - 192.168.1.190192.168.1.191
192.168.1.192/26192.168.1.193 - 192.168.1.254192.168.1.255

Buenas prácticas de asignación

  • Asignar bloques IP por departamentos o áreas.
  • Reservar rangos para servidores, impresoras o dispositivos críticos.
  • Usar DHCP con reservas para dispositivos clave.

Una correcta asignación de direcciones y segmentación de subredes es esencial para la eficiencia y escalabilidad de una red.

Video: Direccionamiento IPV4 y Subredes

Video: Socket-Funcionanmiento

Video: Ejemplo de Cálculo de Subredes

Video: Máscara de Red

Video: VLANs Vs Subredes

Video: Ejemplo VLAN

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NAT (Network Address Translation)

Mecanismo que permite a múltiples dispositivos en una red local compartir una única dirección IP pública.

Tipos de NAT

Tipo Descripción Uso común
NAT Estático Mapeo 1:1 entre IP privada y pública Servidores accesibles desde Internet
NAT Dinámico Asignación temporal de IPs públicas de un pool Redes corporativas
PAT (NAT Overload) Múltiples IPs privadas usan una IP pública con diferentes puertos Redes domésticas

Ejemplo de NAT

Red Local: 192.168.1.0/24
IP Pública: 203.0.113.5

Tabla NAT:
192.168.1.10:3456 → 203.0.113.5:50001
192.168.1.11:4567 → 203.0.113.5:50002
Diagrama NAT

Comandos para NAT

# Linux: Ver reglas NAT
$ sudo iptables -t nat -L -n -v

# Windows: Ver traducciones NAT
> netsh interface portproxy show all

Prácticas de NAT

Práctica 1: NAT Dinámico en Red Doméstica

Objetivo: Entender cómo múltiples dispositivos comparten una IP pública.

Práctica 2: NAT Estático para Servidor Web

Objetivo: Configurar acceso externo a un servidor web interno.

Recursos Multimedia

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Video: NAT - Intro

Video: NAT-Tipos-Estatic-Dinam

Video: CG-NAT

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DNS (Domain Name System)

Sistema jerárquico que traduce nombres de dominio (ej: google.com) a direcciones IP.

Componentes Clave

Tipos de Registros DNS

Tipo Función Ejemplo
A Mapea dominio a IPv4 example.com → 93.184.216.34
AAAA Mapea dominio a IPv6 example.com → 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946
CNAME Alias de un dominio www.example.com → example.com
MX Servidor de correo example.com → mail.example.com

Proceso de Resolución DNS

1. Navegador: "¿Cuál es la IP de www.ejemplo.com?"
2. Resolver local consulta servidor raíz → TLD → Autoritativo
3. Respuesta: "www.ejemplo.com → 192.0.2.1"
4. Navegador se conecta a 192.0.2.1
Flujo DNS

NAT vs DNS: Diferencias Clave

Característica NAT DNS
Función Traducción de direcciones IP Traducción de nombres a IPs
Nivel OSI Capa 3 (Red) Capa 7 (Aplicación)
Ejemplo 192.168.1.10 → 203.0.113.5 google.com → 172.217.0.46
Protocolo Opera con IP/TCP/UDP Usa UDP puerto 53

Prácticas de DNS

Práctica 1: Resolución DNS Básica

Objetivo: Entender el proceso de resolución de nombres.

Práctica 2: Configuración de Zona DNS

Objetivo: Crear una zona DNS con múltiples registros.

Comandos para DNS

# Consulta DNS básica
$ nslookup ejemplo.com
$ dig ejemplo.com

# Ver ruta de resolución DNS
$ dig +trace ejemplo.com

Video: Introducción a DNS

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