Red interconexión - Juan-Pablo-Aponte/Laboratorio-Red-Interconexion GitHub Wiki

Elementos para cada red

Red LAN Hogar:

Nodos finales: computador personal, computador portátil, teléfono inteligente 0, teléfono inteligente 1 y teléfono inteligente 2.
image Access Point: El Access Point-pt permite que los dispositivos se conecten de forma inalámbrica a la red LAN cableada. image Switch: Switch ethernet 2960 que es un dispositivo conmutador independiente de configuración fija del cual se usa su conectividad Fast Ethernet. image Router: Se usa el router 1941 como Gateway image Modem: Se usa el modem DLS para convertir la señal del router a señales analógicas y así poder usar la estructura de telecomunicaciones y acceder a la red WAN. image

Red LAN Oficina Netflix:

nodos periféricos: servidor web, servidor DNS y servidor DCHP image nodo central: Switch ethernet 2960 que es un dispositivo conmutador independiente de configuración fija del cual se usa su conectividad Fast Ethernet. image Gateway: Se usa el router 1941 image

Tipos de red y topología de cada una

Red LAN Hogar:

Se encuentra en la casa de Anita y sus familiares, esta red la componen los nodos finales, él Access Point, un switch, un router y un modem, dispositivos que se encuentran en esa casa, para la solución de este laboratorio se determino que la conexión entre estos dispositivos iba a ser para el computador personal con cable ethernet y para el laptop y celulares inalámbrica, se usaron varios celulares suponiendo que cada miembro de la familia de Anita tuviera uno.

Se escogió conexión inalámbrica para los células y el laptop ya que son dispositivos diseñados para ser portátiles y la conexión inalámbrica permite la libertad de movimiento. El computador personal se conecto con cable ethernet ya que su libertad de movimiento no es una ventaja para este tipo de computadores como si lo pueden ser una velocidad de conexión mas estable y rápida porque el cable evita interferencias externas como paredes u otros dispositivos.

Para acceder a la red de forma inalámbrica se integro el Access Point que permite que estos dispositivos se logren integrar a la red cableada de la estructura LAN, en el caso de dispositivos que acceden directamente a la red LAN por ethernet se tiene otro dispositivo que seria el switch el cual permite a dispositivos como el computador personal y el anterior mencionado Access Point acceder y dar manejo a sus dominios de colisión para mejorar el flujo de datos enviados al router.El router es esencial en la red, ya que se encarga de dirigir los datos entre los dispositivos de la LAN y la red externa WAN, determinando la ruta más eficiente para que la información llegue a su destino a través de Internet.

Finalmente, el modem cumple la función de convertir la señal digital proveniente del router en una señal analógica, compatible con la infraestructura de telecomunicaciones, permitiendo que los datos viajen a través de la red WAN

Topología Red LAN Hogar: Se escogió una topología de estrella para conectar de forma inalámbrica los teléfonos inteligentes y el computador portátil al Access Point ya que cada uno de estos nodos periféricos tiene la necesidad de acceder a la red ethernet de la casa y el Access Point se los puede permitir, la siguiente topología esta entre el Access Point, el computador personal y el switch donde también se escogió una topología de estrella ya que tanto el Access Point como el computador portátil cuentan con puerto ethernet por lo que se pueden conectar a un switch el cual esta conectado de forma troncal a la red LAN cableada de la casa, este switch se conecta de forma troncal al router y el router de forma troncal al modem. image

Red LAN Oficina Netflix:

Para Implementar el servicio de Netflix se estableció una oficina que funciona a distancia de la casa de Anita la cual contiene tres servidores donde el servidor web contiene la pagina web de Netflix y todos su servicios, el servidor DNS permite que el cliente pueda acceder a Netflix por su nombre sin saber su dirección ip y el servidor DHCP asigna una dirección ip dinámicamente a cada nodo final de la casa de Anita que quiera acceder a la red. Adicionalmente se usa un switch en esta red para que maneje los dominios de colisión que pueden generar los servidores y genera un único dominio de colisión que se le envía al router para que los servidores puedan acceder a internet. Topología Red LAN Oficina Netflix: Se escogió una topología de estrella como mas adecuada donde cada servidor es un nodo periférico y se conecta al switch el cual es el nodo central en nuestra red el cual se implemento para reducir colisiones por lo que es un intermediario útil entre los servidores y el Gateway. image

Red WAN e Internet

Una WAN (Wide Area Network) es una red de área amplia que conecta múltiples redes locales (LANs) a través de grandes distancias, utilizando infraestructuras de telecomunicaciones como fibra óptica, enlaces satelitales y redes troncales de ISP.

El Internet es la mayor red WAN del mundo, interconectando dispositivos y servidores a nivel global mediante protocolos como TCP/IP. En una simulación de Cisco Packet Tracer, utilizamos una nube, permitiendo la comunicación entre redes locales y servicios externos como servidores web, DNS y VPNs.

Topología de Internet

Internet puede entenderse como una gran red de malla, donde miles de routers se interconectan para permitir la comunicación entre dispositivos en todo el mundo.

Estructura básica

  1. Routers principales (Backbone de Internet)

    • Son routers de alto rendimiento conectados entre sí en una topología de malla.
    • Estos routers forman la base de Internet y están gestionados por grandes proveedores de red.

  2. Routers intermedios (Proveedores de Internet - ISP)

    • Reciben datos de los routers principales y los distribuyen a redes más pequeñas.
    • Conectan ciudades, países y regiones a la infraestructura global.

  3. Routers locales (Redes domésticas y empresariales)

    • Se encuentran en casas, oficinas y centros de datos.
    • Se conectan a los routers de los ISP para acceder a Internet.

Funcionamiento

  • Cuando un dispositivo (PC, teléfono, etc.) envía datos, estos pasan por una serie de routers que determinan la mejor ruta para llegar a su destino.
  • Los routers utilizan protocolos como BGP (Border Gateway Protocol) para decidir por dónde enviar los paquetes de datos.
  • La topología de malla permite que si un enlace falla, los datos puedan viajar por otra ruta alternativa.

Para nuestra simulación en Cisco Packet Tracer, utilizamos una nube para representar el funcionamiento de Internet de una manera más sencilla.
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Arquitecturas y Servicios

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DNS (Sistema de nombres de dominio)

Para poder administrar la resolución de los nombres de dominio se estableció el servidor DNS en la red LAN con cada dispositivo que esta conectado, ya que esta se tiene entendido con los nombres de dominio como netflix.com en las direcciones IP, esto permite a la familia de Anita y a ella acceder sin necesidad de validaciones y direcciones numéricas, asimismo tener mayor facilidad para acceder a los servidores de Netflix. Sin este servidor, seria complejo para la familia entrar ya que tendrían que acceder con configuraciones manuales con las direcciones IP.

DHCP (Protocolo de configuración dinámica de host).

Se implementó un servidor DHCP la cual automatiza la gestión de direcciones IP que están dentro de la red, facilitando a la familia de Anita al asignar automáticamente la dirección IP y tengan una configuración de red adecuada de forma dinámica, garantizando que cualquier dispositivo posean y que tengan Netflix este en una red adecuada, también proporciona la puerta de enlace y el servido de DNS, y esto garantiza que la familia de Anita carezca de inconvenientes de conectividad a los servicios de web necesitados para entrar a Netflix.

Protocolos y Modelos de Comunicación

Protocolo TCP/IP

Este modelo TCP/IP se encarga en generar una comunicación eficaz por un establecimiento, verificación de datos y retransmisión

Protocolo IP

Este modelo IP en la capa de red, se encarga de orientar y enviar el envío de paquetes a su destino conveniente.

Protocolo HTTP

Este modelo HTTP o navegación web, se encarga de permitir el acceso al contenido de la aplicación online, desde la dirección de Netflix.com, además conectando los otros protocolos generando una forma eficiente y estable para la familia el conectarse, navegar, y ver el contenido de Netflix de manera fluida.

Capa de aplicación: Esta capa consiste en la interacción que se hace usuario y aplicación, donde esta la comunicación directamente con los servicios de la red, en este capa se toman en cuenta los protocolos HTTP, DNS, DHCP, que crea un proceso optimo para el usuario la comunicación con los servicios de la red.

Capa de transporte: Esta capa establece la seguridad de el usuario al comunicarse con los servidores de internet, donde es esencial el protocolo de TCP, donde suministra una navegación segura y sin errores para poder navegar de forma fluida.

capa de red: Esta capa utiliza el protocolo IP para autorizar y asignar direcciones para cada dispositivo que se conecte y se envié de la mejor forma la información, además se comunica con servidores como el DNS.

Capa de interfaz de red: Esta capa es la que establece la comunicación entre los dispositivos utilizados en la red local y también en las direcciones físicas, en este caso el router, switch y los dispositivos incluidos tienen direcciones MAC, donde asocia los equipos en la red local. En esta capa también son esenciales el ethernet y wifi, ya que son los que transmiten la información de manera inalámbrica o conectada directamente.

Capa física: Esta capa establece los medios de comunicación de los datos, en este caso se usa el ethernet con la pc que se utiliza que se conecta directamente al router, y wifi que es la forma inalámbrica y que puede ser optima por la cantidad de dispositivos que se conectan.

Configuración en Packet Tracer

Se han definido dos redes LAN con las siguientes direcciones:

  • Red de la casa de Anita: 172.16.32.0/24
  • Red de Netflix: 192.24.75.0/24

Ambas redes están conectadas a Internet mediante routers, representado en la simulación por una nube de Packet Tracer. Esta nube simula la conexión entre las dos redes a través de Internet:

  • Casa de Anita: La conexión a Internet se realiza a través de una línea telefónica, que es convertida a Ethernet mediante un módem.
  • Netflix: La conexión se establece directamente por cable Ethernet.

Para permitir la comunicación entre ambas redes, se configuró ruteo estático, lo que garantiza la conectividad entre los dispositivos de cada segmento.

Red de la casa de Anita

  • Gateway: 172.16.32.1 (Interfaz Gig0/0 del router)
  • Conexión a Internet: 10.0.0.1 (Interfaz Gig0/1 del router)
  • Asignación de IPs: Se utilizó DHCP para asignar direcciones IP dinámicamente a los dispositivos.
  • Conectividad:
    • Dispositivos cableados: Conectados a través de un switch.
    • Dispositivos inalámbricos: Conectados a través de un Access Point.

Red de Netflix

  • Gateway: 192.24.75.1 (Interfaz Gig0/1 del router)
  • Conexión a Internet: 10.0.0.2 (Interfaz Gig0/0 del router)
  • Servidores con IPs fijas:
    • Web Server: 192.24.75.2
    • DNS Server: 192.24.75.3
    • DHCP Server: 192.24.75.4

1. Configuración del Servidor DHCP

Para automatizar la asignación de direcciones IP en la red de Anita, se configuró un servidor DHCP en Cisco Packet Tracer:

Pasos de Configuración

  1. Se creó un nuevo pool de direcciones IP con los siguientes parámetros:
    • Nombre del Pool: CasaAnita
    • Red: 192.168.1.0 /24
    • Rango de IPs Asignables: 192.168.1.100 - 192.168.1.200
    • Gateway: 192.168.1.1 (IP del router)
    • DNS Server: 192.168.1.2
  2. Se activó el servicio DHCP y los dispositivos de la red comenzaron a obtener direcciones IP dinámicamente.
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Resultado: Todos los dispositivos conectados a la red de Anita recibieron una dirección IP automáticamente, evitando configuraciones manuales.

2. Configuración del Servidor DNS

El servidor DNS se configuró para permitir la resolución de nombres de dominio, como www.netflix.com, a su dirección IP correspondiente.

Pasos de Configuración

  1. Se agregó una nueva entrada:
    • Nombre de Dominio: www.netflix.com
    • Dirección IP del Servidor de Netflix: 172.16.0.10
  2. Se activó el servicio DNS.
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Resultado: Cuando un dispositivo en la red de Anita solicitaba acceder a www.netflix.com, el servidor DNS le devolvía la IP correcta, permitiendo el acceso al contenido.

3. Configuración del Servidor Web

Para simular el acceso a la página de Netflix, se configuró un servidor web que almacenaba y entregaba la página web cuando un usuario intentaba acceder a www.netflix.com.

Pasos de Configuración

  1. Se activó el servicio HTTP y HTTPS.
  2. Se creó un archivo HTML simple en la sección Web Server con la estructura básica de la página de inicio de Netflix.
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Resultado:

  • Cuando Anita ingresaba www.netflix.com en su navegador, el servidor DNS traducía el dominio a la IP 172.16.0.10.
  • Luego, su navegador realizaba una petición al servidor web, que respondía con la página de inicio de Netflix.