Redes de Capa 2 y Capa 3
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Questions and Answers

¿Cuál es la función de UplinkFast en una red?

  • Proporcionar convergencia de 3 a 5 segundos tras una falla del enlace. (correct)
  • Aumentar el tiempo de convergencia en MaxAge.
  • Desactivar puertos habilitados para PortFast.
  • Evitar que los conmutadores externos se conviertan en la raíz.

    • ¿Qué objetivo tiene el uso de Loop Guard?

  • Seleccionar puertos alternativos en todo momento.
  • Permitir la recepción de BPDU en todos los puertos.
  • Evitar que se elijan puertos alternativos o raíz a menos que estén presentes las BPDU. (correct)
  • Aumentar la velocidad de transferencia de datos.

    • ¿Cuál es el propósito del BPDU Guard en una red?

  • Permitir el envío y recepción de BPDU en puertos de acceso.
  • Desactivar un puerto habilitado para PortFast si se recibe una BPDU. (correct)
  • Proteger los enlaces de distribución contra bucles L2.
  • Acelerar la convergencia de la red.

    • ¿Qué se recomienda hacer en cuanto a las topologías en bucle L2?

    <p>Evitar las topologías en bucle L2 cuando sea posible.</p> Signup and view all the answers

    En un diseño jerárquico de referencia, ¿cómo se implementan los enlaces L2?

    <p>Entre los nodos de acceso y distribución.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal objetivo del diseño de redes de capa 2 y capa 3?

    <p>Implementar las prácticas recomendadas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la dirección MAC?

    <p>Una dirección única escrita en hardware que no se puede cambiar</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué elemento de la red de campus se compara con los fundamentos de una casa?

    <p>El trabajo de ingeniería en el nivel de los cimientos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre al recibir un BPDU en un switch?

    <p>El switch reemplaza el ID de switch raíz si el recibido es menor</p> Signup and view all the answers

    Cuando se habla de ‘sobresuscripción’, ¿a qué aspecto se está refiriendo en el diseño de capa 3?

    <p>A la cantidad de usuarios que puede soportar la red.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué determina cada switch para seleccionar su puerto raíz?

    <p>El puerto con el menor costo de camino hacia el switch raíz</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes prácticas está asociada específicamente con redes de capa 2?

    <p>Implementación de Ethercanales.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué servicio puede verse afectado negativamente si el diseño de la red de campus no es sólido?

    <p>Telefonía IP.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se calcula el costo del camino a la raíz?

    <p>Sumando el costo de camino del puerto más los costos de switches vecinos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se busca en la elección del switch raíz?

    <p>El switch con el ID más bajo</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la telefonía IP es verdadera en el contexto del diseño de redes?

    <p>Se basa en la fiabilidad del diseño de la red de campus.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se busca lograr al implementar prácticas recomendadas para troncales en redes de campus?

    <p>Optimizar el flujo de datos entre dispositivos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué relación existe entre la capacidad del enlace y el costo de camino?

    <p>Menor capacidad implica mayor costo</p> Signup and view all the answers

    En el diseño de redes inalámbricas, ¿qué aspecto es crucial para el rendimiento general?

    <p>El diseño de referencia de la red empresarial.</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de la selección de puertos, ¿qué significa 'costo de camino'?

    <p>La acumulación del costo de conexión de puertos</p> Signup and view all the answers

    Al determinar el puerto raíz, ¿qué factor se considera más relevante?

    <p>El costo acumulado de camino hacia la raíz</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con un puerto que no es raíz ni designado en el protocolo Spanning Tree?

    <p>Se pone en estado bloqueado.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de las guardas BPDU?

    <p>Proteger contra paquetes de datos no autorizados.</p> Signup and view all the answers

    El bridge ID de AL-1 se compone de qué dos elementos?

    <p>Prioridad y dirección MAC.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando un puerto habilitado para PortFast recibe un BPDU inválido?

    <p>El puerto se desactiva temporalmente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de activar un filtro BPDU en un interruptor?

    <p>Previene la detección de dispositivos no autorizados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el puerto designado para el puente raíz en un switch según un ejemplo de STP?

    <p>Puerto g0/0.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se busca lograr con el protocolo de árbol de expansión (STP)?

    <p>Eliminar bucles en la red.</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué se deshabilita el puerto cuando se detecta un BPDU inválido?

    <p>Para evitar el acceso de malware y hackers.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de PortFast en un switch?

    <p>Permitir acceso inmediato a la red de capa 2</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre si se recibe un BPDU en un puerto configurado con PortFast?

    <p>El estado PortFast se elimina</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es UplinkFast en el contexto de STP?

    <p>Una función que permite mantener un respaldo del puerto raíz</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ventaja ofrece BackboneFast?

    <p>Permite una respuesta inmediata al detectar un enlace caído</p> Signup and view all the answers

    PortFast debe usarse solo en puertos que conectan a:

    <p>Estaciones de usuarios finales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una desventaja de las funciones de optimización de STP como UplinkFast y BackboneFast?

    <p>Son mecanismos de propiedad exclusiva y requieren configuración adicional</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el objetivo del filtrado en estados de puerto rápido?

    <p>Impedir el envío y recepción de BPDUs</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué transición ocurre con un puerto si no se configura una guarda BPDU?

    <p>El puerto vuelve a su estado original al recibir un BPDU</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una función de Root Guard en la red?

    <p>Detener la introducción de dispositivos puente que generen BPDU.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando BPDU Guard detecta un conmutador no autorizado?

    <p>Se desactiva el puerto por error para evitar la participación del dispositivo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué es importante habilitar STP o RSTP en la red?

    <p>Para garantizar una topología sin bucles.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre BPDU Guard es correcta?

    <p>Requiere intervención para habilitar el puerto deshabilitado por errores.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué problema puede causar la falta de habilitación de Root Guard?

    <p>Dispositivos no autorizados pueden alterar la topología de red.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función principal cumple BPDU Guard?

    <p>Evitar que se transmitan BPDUs que causen cambios en la red.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo ayuda Root Guard en la seguridad de la red?

    <p>Evita la convergencia inadvertida al impedir la introducción de dispositivos puente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica fundamental tienen STP y RSTP en redes?

    <p>Ambos están diseñados para evitar bucles en la red.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Redes de Capa 2 y Capa 3

    • Objetivo: Diseñar redes de capa 2 y 3 implementando las prácticas recomendadas.

    Contenido

    • Diseños Óptimos de Capa 2 (3.1):

      • Prácticas recomendadas para Spanning Tree.
      • Prácticas recomendadas para troncales (Trunk).
      • Prácticas recomendadas para Ethercanales.

    • Diseños Óptimos de Capa 3 (3.2):

      • Sobresuscripción y Ancho de Banda.
      • Consideraciones para Telefonía IP.
      • Consideraciones para redes Wireless.

    Funcionamiento de STP

    • El STP (Spanning Tree Protocol) permite a los switches operar entre ellos intercambiando mensajes de datos a través de los BPDU (Bridge Protocol Data Unit).
    • Los BPDU se envían con la dirección MAC de destino multicast 01-80-C2-00-00-00.
    • Existen dos tipos de BPDU:
      • Configuration BPDU: para el cálculo de STP.
      • Topology change notification (TCN) BPDU: para anunciar los cambios en la topología de red.
    • El intercambio de BPDU permite elegir puntos de referencia para lograr una topología estable.
    • Se identifican y eliminan los bucles poniendo puertos redundantes en estados de bloqueo o espera.
    • Las BPDU se envían a través de todos los puertos cada 2 segundos.

    Funcionamiento de STP (paso 1)

    • Decidir la ubicación del punto de referencia.
    • Switch raíz (root switch).
    • El proceso de elección se basa en el ID del switch, que se compone de: la prioridad del switch (configurable); dirección MAC (única, no cambia).

    Funcionamiento de STP (paso 2)

    • Elección del switch raíz (802.1d)
      • Cada switch envía BPDUs con su propio ID.
      • Los BPDUs recibidos se analizan para ver si existe un switch raíz con ID menor.
      • En caso de existir, el switch actualiza su ID de switch raíz con el valor menor.
      • Finalmente, todos los switches acuerdan cuál es el switch raíz.

    Selección del puerto raíz

    • Cada switch determina su puerto raíz.
    • La clave es encontrar el puerto con el menor costo de camino a la raíz.
    • Cada enlace tiene un costo de camino (path cost), inversamente proporcional a la capacidad del enlace.
    • La mayor capacidad de enlace tiene menor costo.

    Selección del puerto raíz

    • El switch raíz envía BPDUs con costo 0.
    • El switch vecino recibe, calcula el costo del camino a la raíz.
    • El switch vecino envía BPDUs con el nuevo costo acumulado.

    Puertos designados

    • Cada segmento de red debe tener sólo un switch enviando tramas para ese segmento.
    • Cada switch identifica un puerto designado para cada enlace.
    • El enlace con el menor costo del camino a la raíz acumulado es designado.
    • Los enlaces que siguen activos luego de la designación deben ser bloqueados.

    Bloqueo de puertos

    • Cualquier puerto que no sea raíz o designado se pone en estado bloqueado, lo cual rompe el bucle y completa el spanning tree.

    Estados de Spanning Tree

    • Desactivado (Disabled): El puerto está apagado
    • Bloqueado (Blocking): Sin reenvío de tramas, recibiendo BPDUs
    • Escuchando (Listening): Sin reenvío de tramas, enviando y recibiendo BPDUs
    • Aprendiendo (Learning): Sin reenvío de tramas, enviando y recibiendo BPDUs
    • Reenviando (Forwarding): Reenviando tramas, enviando y recibiendo BPDUs

    Estados de los puertos

    • Tabla de procesos de los puertos, incluyen las acciones en cada estado.

    Teoría del Protocolo de Árbol de Expansión

    • Incluye URL a un video.

    Ubicación del Switch Raíz

    • Utilizar parámetros de manera adecuada para prevenir posibles problemas.
    • Ejemplo: flujo de tráfico no óptimo; switch inestable o lento que se convierte en el switch raíz.
    • Planificar la asignación de prioridades con cuidado.

    Protección de la Topología STP

    • Root Guard
    • BPDU Guard
    • Loop Guard
    • UDLD

    Las guardas BPDU

    • Protegen equipos de recepción de paquetes no autorizados.

    Optimización de STP

    • PortFast: Permite que los puertos de acceso entren en modo forwarding inmediatamente.
    • BackBoneFast: Acelera la convergencia cuando un switch detecta un enlace caído
    • UplinkFast: Proporciona un respaldo para el puerto raíz, se usa cuando el principal tiene una falla.

    PortFast

    • Permite obtener acceso inmediato a la red de capa 2.
    • Los puertos comienzan su secuencia en el estado Forwarding.
    • Se usa para puertos finales (usuarios).

    BPDUGuard

    • Evitar que un dispositivo no autorizado en un puerto de usuario se convierta en root.
    • Desactiva un puerto si se recibe una BPDU, cuando se detecta algún error.

    Pautas de diseño de STP

    • Habilitar STP, aún si no se tienen caminos redundantes.
    • Planificar y asignar prioridades de forma correcta.
    • Selección determinística del switch raíz.
    • Inclusión de un switch raíz alternativo.
    • Inhibición de BPDUs en puertos de usuarios.
    • Habilitar BPDU Guard o similares, cuando sea posible.

    Velocidad de Convergencia (802.1d)

    • Tiempo para cambiar de bloqueado a reenvío, por lo menos 2 x Forward Delay (~ 30 segundos).
    • Puede ser problemático para los usuarios.
    • Algunos fabricantes mejoran este tiempo con PortFast.

    Tipos de protocolos STP

    • Incluye varias versiones: Traditional Spanning Tree (802.1d), Rapid Spanning Tree (RSTP 802.1w), Multiple Spanning Tree (MSTP 802.1s).

    Variantes de Cisco y STP

    • PVST
    • PVST+
    • RSTP
    • MSTP

    Características de los protocolos STP

    • Incluye tabla comparativa con características de cada protocolo.

    Rapid Spanning Tree (802.1w)

    • Convergencia más rápida.
    • Mayor interactividad entre los switches.
    • Puertos de usuario no participan en la convergencia.
    • Puertos inmediatamente al estado de reenvío.

    Rapid Spanning Tree (roles de puerto)

    • Puerto raíz.
    • Puerto alternativo.
    • Puerto designado.
    • Puerto backup.
    • Camino backup/redundante a un segmento donde otro switch esté conectado.

    Estados de los puertos RSTP

    • Aprendiendo: escucha BPDUs y guarda información relevante.
    • Reenviando: se ejecuta el algoritmo para evitar bucles, puertos activos pasan a este estado.
    • Descartado: no recibe BPDU o no participa en la instancia de STP.

    RSTP Tipos de enlaces

    • Enlace punto a punto (P2P).
    • Enlace compartido.

    RSTP Rápida detección de cambio de topología

    • En STP, se notifica primero a root bridge y luego a todos los demás switches.
    • En RSTP, se notifica inmediatamente a todos los switches sobre elcambio de topología.

    RSTP Temporizadores BPDU para convergencia

    • Incluye tabla de temporizadores para RSTP y STP.

    Rapid Spanning Tree

    • El proceso de sincronización se realiza con un handshake
    • Luego de elegirse el switch raíz, se construye la topología en cascada, cada switch propone ser el switch designado para cada enlace punto a punto.

    Comparativo entre STP tradicional y RSTP

    • Incluye URL a un video explicativo.

    Recomendaciones de diseño de capa 2

    • Utilizar Rapid PVST+ si se necesita abarcar VLAN, debido a sus ventajas en convergencia.
    • Usarlo para proteger contra bucles del lado del usuario.
    • Utilizar el kit de herramientas STP para protección contra dispositivos inesperados.
    • Use UDLD para proteger las conexiones unidireccionales en topologías de fibra óptica.

    Mejores prácticas para una convergencia óptima

    • Usar topologías sin bucles L2 si es posible.
    • Implementación jerarquica.

    Topología sin bucles de capa 2 en centro de datos

    • A menudo se usa topología en bucle L2 para conectividad redundante en servidores.

    Mejores prácticas para una convergencia óptima

    • Dependiendo de la versión del STP, puede tardar hasta 90 segundos para la convergencia.

    Rendimiento de PVST+ y PVST+ rápido

    • Comparación gráfica del rendimiento en segundos para cada versión.

    Habilitar las siguientes funciones STP adicionales

    • Root Guard
    • BPDU Guard
    • Loop Guard

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