Repaso rápido: Redes – CCNA

Lo que realmente debes saber

El tema Redes es el repaso general de los conceptos fundamentales CCNA. Aquí no estudias un solo tema aislado, sino cómo todas las piezas de la red trabajan juntas: modelos OSI y TCP/IP, Ethernet, switching, IP, subnetting, routing, servicios IP, wireless y seguridad básica.

Para CCNA debes saber leer una red como un sistema completo. Debes entender en qué nivel ocurre un problema, qué dispositivo está involucrado, qué protocolo entra en juego y qué comando o razonamiento usar para verificar la situación.

El punto central es este: networking no es solo memorizar siglas, sino entender cómo los datos pasan de un host a otro atravesando diferentes capas, direcciones, dispositivos y protocolos.

Conceptos clave

• Modelo OSI: modelo de 7 capas usado para entender las funciones de red.
• Modelo TCP/IP: modelo práctico usado para describir la comunicación en Internet.
• Ethernet: tecnología Layer 2 usada en LAN cableadas.
• MAC address: dirección Layer 2 usada en redes Ethernet.
• IP address: dirección Layer 3 usada para identificar hosts y redes.
• Subnetting: división de una red IP en subredes más pequeñas.
• Default gateway: router usado por un host para alcanzar redes externas.
• VLAN: separación lógica de una red Layer 2.
• Routing: reenvío de paquetes entre redes diferentes.
• NAT/PAT: traducción de direcciones IP, a menudo para acceso a Internet.
• ACL: reglas que permiten o deniegan tráfico.
• Wireless: comunicación de red mediante radio.
• Servicios IP: servicios como DHCP, DNS, NTP, SNMP, Syslog y SSH.

Diferencias que no debes confundir

Concepto	Significado principal
MAC address	Dirección Layer 2
IP address	Dirección Layer 3
Switching	Reenvío dentro de LAN/VLAN
Routing	Reenvío entre redes diferentes
VLAN	Dominio de broadcast lógico
Subnet	División lógica IP
DHCP	Asigna parámetros IP
DNS	Resuelve nombres en IP
NAT	Traduce direcciones
ACL	Filtra tráfico
Wireless	Conexión mediante radio

Modelo OSI

El modelo OSI divide la comunicación de red en 7 capas.

Capa	Nombre	Función principal
7	Application	Servicios usados por las aplicaciones
6	Presentation	Formato de datos, cifrado, codificación
5	Session	Gestión de sesiones
4	Transport	TCP, UDP, puertos, fiabilidad
3	Network	IP, routing
2	Data Link	Ethernet, MAC, switching
1	Physical	Cables, señales, conectores

Para CCNA las capas más importantes suelen ser Layer 1, 2, 3 y 4.

Ejemplos:

• cable desconectado = Layer 1;
• VLAN o MAC address = Layer 2;
• IP y routing = Layer 3;
• puertos TCP/UDP = Layer 4.

Modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP es más práctico y describe el funcionamiento real de las redes IP.

Puede verse en 4 capas:

Capa TCP/IP	Ejemplos
Application	HTTP, DNS, DHCP, SSH
Transport	TCP, UDP
Internet	IP, ICMP
Network Access	Ethernet, Wi-Fi

Para CCNA debes saber relacionar OSI y TCP/IP sin confundirlos. OSI es útil para razonar y hacer troubleshooting, TCP/IP describe mejor la comunicación usada en redes modernas.

Encapsulación

La encapsulación es el proceso mediante el cual los datos se envuelven con información adicional mientras bajan por las capas.

Ejemplo simplificado:

• datos de aplicación;
• segmento TCP o UDP;
• paquete IP;
• trama Ethernet;
• bits en el medio físico.

Cuando el tráfico llega al destino, ocurre el proceso inverso, llamado decapsulación.

Para CCNA debes entender que cada capa añade o interpreta información específica.

Ethernet

Ethernet es la tecnología más común en las LAN cableadas.

Opera principalmente en Layer 2 y usa tramas Ethernet.

Una trama Ethernet contiene información como:

• MAC de origen;
• MAC de destino;
• tipo de protocolo;
• datos;
• control de errores.

Los switches Ethernet usan la tabla de direcciones MAC para decidir dónde reenviar las tramas.

MAC address

El MAC address es una dirección Layer 2 asociada a una tarjeta de red o interfaz.

Ejemplo de formato:

• 00:11:22:33:44:55.

En una LAN Ethernet, los dispositivos se comunican localmente usando direcciones MAC.

Diferencia importante:

• MAC = comunicación local Layer 2;
• IP = comunicación lógica Layer 3 entre redes.

Cuando un host debe comunicarse con otro host en la misma red, usa ARP para conocer la MAC asociada a la IP de destino.

ARP

ARP, Address Resolution Protocol, sirve para encontrar el MAC address asociado a una dirección IPv4 en la misma red local.

Ejemplo:

• un PC quiere enviar tráfico a 192.168.1.20;
• conoce la IP pero no la MAC;
• envía una solicitud ARP;
• el dispositivo con esa IP responde con su MAC.

ARP es fundamental para que IPv4 funcione sobre Ethernet.

IPv4

IPv4 usa direcciones de 32 bits, escritas en formato decimal con puntos.

Ejemplo:

• 192.168.1.10.

Un host IPv4 necesita al menos:

• dirección IP;
• subnet mask;
• default gateway;
• DNS, si debe resolver nombres.

Para CCNA debes saber distinguir dirección de host, red, broadcast y gateway.

Subnet mask y prefix length

La subnet mask indica qué parte de la dirección IP representa la red y qué parte representa los hosts.

Ejemplo:

• 255.255.255.0 equivale a /24.

Con /24:

• red: 192.168.1.0;
• hosts válidos: 192.168.1.1 - 192.168.1.254;
• broadcast: 192.168.1.255.

Para CCNA el subnetting es esencial: debes saber calcular redes, hosts disponibles, broadcast e intervalos.

Subnetting

El subnetting divide una red en subredes más pequeñas.

Sirve para:

• organizar mejor la red;
• separar departamentos o servicios;
• reducir dominios de broadcast;
• usar direcciones de forma más eficiente;
• aplicar políticas diferentes;
• facilitar routing y troubleshooting.

Ejemplo: una red empresarial puede dividirse en subnets para usuarios, servidores, voice, management y guest.

IPv6

IPv6 usa direcciones de 128 bits, escritas en formato hexadecimal.

Ejemplo:

• 2001:db8:abcd:1::10.

IPv6 nace para superar los límites de IPv4 y ofrece un espacio de direcciones mucho más grande.

Conceptos importantes:

• direcciones global unicast;
• link-local;
• multicast;
• prefix length;
• neighbor discovery;
• ausencia del broadcast tradicional IPv4.

Para CCNA debes conocer las bases de IPv6 y saber reconocer direcciones y funciones principales.

Default gateway

El default gateway es el router usado por un host para alcanzar redes externas a su propia subnet.

Si un host quiere comunicarse con una IP en la misma subnet, envía directamente hacia ese dispositivo.

Si la IP está en otra subnet, envía el tráfico al default gateway.

Problema común: si el default gateway es incorrecto o falta, el host puede comunicarse localmente pero no con redes externas.

Switching

El switching trata del reenvío de tramas dentro de una LAN o VLAN.

Un switch aprende direcciones MAC observando el tráfico entrante y construye una tabla de direcciones MAC.

Si conoce el puerto asociado a la MAC de destino, reenvía la trama solo allí. Si no la conoce, realiza flooding en la VLAN.

El switching es principalmente Layer 2.

VLAN

Una VLAN separa lógicamente una red Layer 2 en múltiples dominios de broadcast.

Ejemplo:

• VLAN 10 = usuarios;
• VLAN 20 = servidores;
• VLAN 30 = voice;
• VLAN 99 = management.

Dispositivos en VLAN diferentes no se comunican directamente en Layer 2. Para comunicarse entre VLAN diferentes hace falta routing inter-VLAN.

Trunk

Un trunk transporta tráfico de varias VLAN entre dispositivos de red.

El estándar más común es 802.1Q, que añade una etiqueta VLAN a la trama Ethernet.

Ejemplos de enlaces trunk:

• switch hacia switch;
• switch hacia router;
• switch hacia firewall;
• switch hacia access point;
• switch hacia hypervisor.

Para CCNA debes distinguir access port y trunk port.

Routing

El routing permite la comunicación entre redes diferentes.

Un router o switch Layer 3 consulta la tabla de routing y elige el mejor camino según la IP de destino.

Conceptos importantes:

• route connected;
• rutas estáticas;
• default route;
• routing dinámico;
• OSPF;
• longest prefix match;
• administrative distance;
• métrica.

Si falta una ruta hacia el destino o una ruta de retorno, la comunicación puede fallar.

TCP y UDP

TCP y UDP operan en Layer 4.

TCP está orientado a conexión y ofrece fiabilidad mediante mecanismos como acknowledgments y retransmisiones.

Ejemplos comunes:

• HTTP/HTTPS;
• SSH;
• FTP;
• email.

UDP es más simple y no establece una conexión fiable como TCP.

Ejemplos comunes:

• DNS;
• DHCP;
• VoIP;
• streaming;
• NTP.

Para CCNA debes saber que TCP es más fiable, mientras que UDP es más ligero y suele usarse donde velocidad o simplicidad importan.

Puertos TCP/UDP

Los puertos identifican aplicaciones y servicios en Layer 4.

Ejemplos comunes:

Servicio	Puerto
HTTP	TCP 80
HTTPS	TCP 443
SSH	TCP 22
DNS	UDP/TCP 53
DHCP	UDP 67/68
SNMP	UDP 161
Syslog	UDP 514
NTP	UDP 123

Las ACL pueden usar puertos para permitir o bloquear tráfico específico.

DHCP

DHCP asigna automáticamente configuraciones IP a los clientes.

Puede proporcionar:

• dirección IP;
• subnet mask;
• default gateway;
• DNS;
• lease time.

Si un cliente no recibe IP, el problema puede estar relacionado con servidor DHCP, VLAN, trunk, relay, ip helper-address o conectividad.

DNS

DNS traduce nombres en direcciones IP.

Si un host puede alcanzar una IP pero no un nombre, el problema probablemente es DNS.

Ejemplo:

• ping 8.8.8.8 funciona;
• ping www.example.com no funciona;
• posible problema DNS.

NAT y PAT

NAT traduce direcciones IP. PAT permite que varios hosts internos compartan una sola IP pública usando puertos diferentes.

Se usan a menudo para permitir que redes privadas accedan a Internet.

Atención: NAT no sustituye routing, ACL o firewall. Sigue siendo necesaria una configuración correcta de rutas y políticas.

ACL

Las ACL, Access Control List, permiten o deniegan tráfico según criterios como:

• dirección IP de origen;
• dirección IP de destino;
• protocolo;
• puerto;
• dirección;
• interfaz.

Las ACL se usan para filtrado, control de acceso y seguridad básica.

Errores comunes:

• orden incorrecto de reglas;
• olvidar el deny implícito final;
• aplicar ACL en la interfaz equivocada;
• dirección equivocada, inbound en vez de outbound o viceversa.

Wireless

Las redes wireless usan access points y comunicación radio.

Conceptos básicos:

• SSID;
• BSSID;
• 2.4 GHz;
• 5 GHz;
• canales;
• WPA2/WPA3;
• roaming;
• controlador wireless;
• red guest.

En problemas wireless debes pensar tanto en la parte radio como en la parte cableada: VLAN, trunk, DHCP, DNS, autenticación y políticas.

Seguridad básica

En networking CCNA debes conocer controles de seguridad básicos como:

• contraseñas seguras;
• SSH en lugar de Telnet;
• deshabilitar servicios innecesarios;
• actualizar dispositivos;
• usar ACL;
• segmentar con VLAN;
• proteger puertos switch;
• DHCP snooping;
• Dynamic ARP Inspection;
• logging y monitorización.

La seguridad no es un solo comando: es un conjunto de controles coherentes.

Troubleshooting

El troubleshooting debe ser metódico.

Enfoque útil:

• identificar el problema;
• entender qué funciona y qué no funciona;
• verificar Layer 1;
• verificar Layer 2;
• verificar Layer 3;
• verificar DNS, DHCP, ACL y servicios;
• hacer pruebas;
• documentar la solución.

Comandos útiles:

• ping;
• traceroute;
• ipconfig o ifconfig;
• show ip interface brief;
• show interfaces;
• show vlan brief;
• show mac address-table;
• show ip route;
• show running-config;
• show access-lists;
• show cdp neighbors;
• show lldp neighbors.

Errores comunes en los quiz

• Confundir MAC address e IP address.
• Confundir switching y routing.
• Pensar que VLAN diferentes comunican sin routing.
• Olvidar el default gateway en los hosts.
• Confundir DHCP y DNS.
• Pensar que NAT resuelve problemas de routing interno.
• Olvidar el deny implícito en las ACL.
• Aplicar ACL en la dirección equivocada.
• Pensar que wireless es solo señal radio y no también VLAN, DHCP y seguridad.
• Saltarse Layer 1 en troubleshooting.
• Olvidar que problemas DNS pueden parecer problemas de Internet.
• Confundir TCP y UDP.

Mini escenario de examen

Un PC tiene dirección IP correcta, subnet mask correcta y puede hacer ping a su default gateway. Sin embargo, no puede alcanzar un servidor en otra red.

Las causas posibles incluyen:

• ruta ausente;
• ACL que bloquea el tráfico;
• gateway remoto incorrecto;
• problema de retorno del tráfico;
• firewall;
• routing intermedio incorrecto.

Este escenario muestra por qué en networking hay que razonar end-to-end, no solo mirar el host individual.

Mini checklist antes del quiz

Antes de empezar el quiz deberías saber explicar:

• las capas principales del modelo OSI;
• la diferencia entre Layer 2 y Layer 3;
• qué hacen MAC address e IP address;
• para qué sirve ARP;
• cómo funciona una subnet mask;
• qué significa default gateway;
• qué hace un switch;
• qué hace un router;
• por qué hacen falta las VLAN;
• por qué hace falta routing inter-VLAN;
• la diferencia entre TCP y UDP;
• qué hacen DHCP y DNS;
• para qué sirven NAT y PAT;
• cómo funcionan en general las ACL;
• cómo razonar en el troubleshooting de red.