Bloque IV · Tema 10 · Cuerpo de Técnicos Auxiliares de Informática
Así lo numera la convocatoria: Bloque IV. Sistemas y comunicaciones. En nuestro temario es el tema 33 de 33.
Redes locales. Tipología. Técnicas de transmisión. Métodos de acceso. Dispositivos de interconexión.
El último tema del programa y el más mecánico: se aprueba con un cuadro de estándares y de cifras. 802.3 son los métodos de acceso y transmisión de Ethernet, el árbol de expansión rápido es el 802.1w, la prioridad va en los tres bits del PCP con ocho niveles, la categoría 6A da 10 Gbps a cien metros y la 8 llega a 40 en treinta, QSFP+ son 40 Gbps y la alimentación por cable termina en el 802.3bt con sus tipos 3 y 4 —no en el 802.3at—. Y el conmutador separa dominios de colisión; el que corta la difusión es el enrutador.
Índice
- Por qué este tema se aprueba con un cuadro de estándares
- Qué es una red de área local
- Tipología: las topologías de red
- El cableado estructurado y sus categorías
- Técnicas de transmisión
- Métodos de acceso al medio
- La familia IEEE 802
- Ethernet por dentro
- Dispositivos de interconexión
- VLAN y etiquetado 802.1Q
- Árbol de expansión
- Seguridad del puerto
- Alimentación por Ethernet
- Módulos ópticos y transceptores
- Comandos de conmutador
- Almacenamiento en red: NAS, SAN y DAS
- Diseño y diagnóstico de una red local
- La red local inalámbrica
- Calidad de servicio en la red local
- La red local del centro de datos
- Los servicios básicos de una red local
- De dónde viene todo esto
- Direccionamiento de la red local
- Voz sobre IP en la red local
- Instalación y certificación del cableado
- Inventario, documentación y operación
- La red local en el sector público
- Cinco averías resueltas
- La red local dentro del servidor virtualizado
- Cuadros para memorizar
- Los errores que más caen
- Lo que ya ha preguntado el tribunal
- Autoevaluación
1. Por qué este tema se aprueba con un cuadro de estándares
Este es el último tema del programa y aporta 47 preguntas del corpus oficial, repartidas de forma regular entre las nueve convocatorias. Su forma es la más mecánica de todo el bloque: se pregunta por números de estándar, por cifras y por comandos exactos.
Las cuatro familias, medidas sobre el corpus:
- Números de la familia IEEE 802: qué especifica el 802.3, con qué se corresponde el 802.11, cuál es el protocolo de árbol de expansión rápido, qué estándar es el de seguridad de la capa de enlace, qué campo del 802.1Q lleva la prioridad. Cinco preguntas solo de esto.
- Cifras de alimentación y de cable: qué tipos subdivide la alimentación de mayor potencia, cuál es el último estándar activo, qué categoría de cable admite 30 gigabits por segundo, qué velocidad se asocia a un formato de módulo óptico.
- Comandos de conmutador: qué sentencias asignan un puerto a una red virtual, qué hace una dirección física aprendida de forma persistente, qué orden habilita la retransmisión de configuración dinámica en la interfaz virtual.
- Conceptos con nombre propio: qué significa el acrónimo del método de acceso de Ethernet, qué topología tiene enlaces punto a punto entre equipos vecinos que operan en un solo sentido, qué arquitectura de almacenamiento sirve ficheros a la red local.
El aviso que ahorra fallos tontos. Aquí los distractores son otros números reales de la misma familia: el 802.1D frente al 802.1w frente al 802.1s, el 802.3af frente al 802.3at frente al 802.3bt, la categoría 6A frente a la 7 y la 8. No hay forma de deducirlos: se memorizan con el cuadro del apartado 18, y ese cuadro es literalmente la mitad de la nota de este tema.
2. Qué es una red de área local
Una red de área local es una red de alcance reducido —un edificio o un campus—, de propiedad privada, con velocidades altas, retardos muy bajos y tasa de error mínima. Esas cuatro propiedades son las que la distinguen de una red extensa, donde el enlace lo presta un operador y el retardo y el error crecen.
Dos conceptos que ordenan todo el tema y que conviene fijar antes de nada:
- Dominio de colisión: el conjunto de equipos que compiten por el mismo medio, de modo que dos transmisiones simultáneas chocan. Lo segmenta el conmutador: cada puerto es un dominio de colisión propio.
- Dominio de difusión: el conjunto de equipos que reciben una trama de difusión. Lo separa el enrutador —o una red virtual, que es la forma lógica de hacer lo mismo—.
La familia de redes por alcance, por si la pregunta viene de lejos: PAN personal, LAN local, MAN metropolitana, WAN extensa y SAN de almacenamiento. Y la versión inalámbrica de la local es la WLAN, normalizada por el IEEE 802.11.
3. Tipología: las topologías de red
Conviene separar la topología física —cómo está tendido el cable— de la lógica —cómo circula la información—, porque el tribunal juega con la diferencia: una red cableada en estrella desde un concentrador se comporta lógicamente como un bus.
| Topología | Cómo es | Ventajas e inconvenientes |
|---|---|---|
| Bus | Un medio compartido al que se conectan todos los equipos | Barata y sencilla; una rotura deja sin servicio al segmento y exige terminadores que absorban la señal al final para evitar reflexiones |
| Estrella | Cada equipo con su cable hasta un elemento central | Es la de cualquier red actual: fácil de diagnosticar y de ampliar; el nodo central es el punto único de fallo |
| Anillo | Enlace punto a punto directo entre equipos vecinos que opera en un solo sentido | Reparto determinista del turno; la caída de un nodo rompe el anillo salvo que haya doble anillo |
| Malla | Cada nodo con enlaces a varios o a todos los demás | Máxima tolerancia a fallos y coste elevado; en malla completa el número de enlaces crece de forma cuadrática |
| Árbol o jerárquica | Estrellas encadenadas por niveles | Es el diseño real de un campus: acceso, distribución y núcleo |
| Mixta | Combinación de las anteriores | Lo que existe en la práctica |
La definición del anillo es literal del examen: «existe un enlace punto a punto directo entre los equipos terminales de datos vecinos que operan en un solo sentido». Quien la lea deprisa contesta «bus» porque piensa en el medio compartido de las redes antiguas.
4. El cableado estructurado y sus categorías
El cableado estructurado normaliza cómo se cablea un edificio para que sirva a cualquier servicio. La referencia del sector es la norma ANSI/TIA-568, y su equivalente internacional, la ISO/IEC 11801.
Los subsistemas
- Área de trabajo: la toma y el latiguillo hasta el equipo.
- Cableado horizontal: de la toma al armario de planta. Su límite clásico son 90 metros de cable fijo más 10 de latiguillos, es decir, 100 metros en total.
- Armario de telecomunicaciones: paneles de parcheo y electrónica de acceso.
- Cableado vertical o troncal: entre plantas y entre edificios, casi siempre en fibra.
- Sala de equipos y acometida: el punto donde entra el operador.
Las categorías del par trenzado, con sus cifras
| Categoría | Ancho de banda | Velocidad y alcance |
|---|---|---|
| Cat 5e | 100 MHz | 1 Gbps a 100 m |
| Cat 6 | 250 MHz | 1 Gbps a 100 m; 10 Gbps solo hasta 55 m |
| Cat 6A | 500 MHz | 10 Gbps a 100 m: es la categoría de referencia hoy |
| Cat 7 y 7A | 600 y 1.000 MHz | 10 Gbps con conectores propios poco extendidos |
| Cat 8 | 2.000 MHz | 25 y 40 Gbps hasta 30 metros: pensada para el centro de datos |
La pregunta del enlace de 30 gigabits. Un medidor que exige unos 30 Gbps sobre cobre no lo da ninguna categoría clásica: hay que ir a la categoría 8, que admite 25 y 40 gigabits a cambio de limitar el enlace a treinta metros. Y la contraria, que también cae: la categoría que alcanza 10 gigabits a cien metros es la 6A, no la 6, que solo llega a esa velocidad en tramos cortos.
El apantallamiento y la fibra
La nomenclatura del apantallamiento se pregunta por su sigla: UTP es el único sin pantalla alguna; FTP lleva una lámina global; STP apantalla los pares; y S/FTP combina malla global con lámina por par. En fibra, la monomodo tiene el núcleo más estrecho y sirve para largas distancias, y la multimodo tiene el núcleo mayor, es más barata de conectorizar y se usa dentro del edificio, con sus clases OM3, OM4 y OM5.
5. Técnicas de transmisión
Banda base y banda ancha
En banda base la señal digital ocupa todo el medio y se transmite sin modular sobre una portadora: es lo que hace Ethernet, y de ahí la palabra BASE en los nombres de sus variantes —10BASE-T, 1000BASE-T—. En banda ancha el medio se reparte entre varios canales modulados en frecuencias distintas, que es el caso de la televisión por cable.
Sentido del flujo y sincronización
- Símplex: un solo sentido, siempre el mismo.
- Semidúplex: los dos sentidos, pero alternándose. Es el modo en el que las colisiones existen.
- Dúplex completo: los dos sentidos a la vez, que es como funciona hoy cualquier puerto conmutado.
Y por sincronización, la transmisión puede ser asíncrona —cada carácter con sus bits de arranque y parada— o síncrona, con relojes acompasados y bloques grandes, que es la que rinde en redes locales.
Autonegociación y lo que delatan los indicadores
Dos equipos Ethernet acuerdan por su cuenta velocidad y modo dúplex mediante autonegociación. Cuando uno de los extremos la tiene desactivada aparece el clásico desajuste de dúplex, que no tumba el enlace pero lo deja lentísimo y con errores.
El indicador del puerto también se pregunta, y de forma muy concreta: en una red de gigabit, si al conectar un equipo parpadea una luz naranja o ámbar en lugar de la verde, lo que suele indicar es que la tarjeta está negociando una velocidad menor que la que admite la red —cien megabits en lugar de mil—. La causa habitual es un latiguillo de categoría insuficiente o con un par mal crimpado.
6. Métodos de acceso al medio
Cuando varios equipos comparten un medio hace falta una regla para decidir quién transmite. Los métodos se dividen en dos familias, y esa división es lo primero que se pregunta.
| Familia | Cómo reparte el turno | Ejemplos |
|---|---|---|
| Por contienda (no determinista) | Cada uno lo intenta y se resuelven los choques | CSMA/CD en Ethernet, CSMA/CA en Wi-Fi |
| Por turno (determinista) | El derecho a transmitir circula o se asigna | Paso de testigo en anillo y en bus, sondeo |
CSMA/CD, el de Ethernet
Sus siglas significan acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones, y esa traducción es respuesta literal del examen. Su funcionamiento, paso a paso:
- Escucha el medio: si está ocupado, espera.
- Si está libre, transmite y sigue escuchando mientras lo hace.
- Si detecta una colisión, corta y envía una señal de atasco para que todos se enteren.
- Espera un tiempo aleatorio calculado con el retroceso exponencial binario y vuelve a intentarlo, hasta dieciséis veces.
El matiz que separa a quien ha entendido el tema. En una red conmutada moderna, con dúplex completo y un equipo por puerto, no hay colisiones posibles, así que el método de contienda queda desactivado: cada puerto es su propio dominio de colisión y ambos extremos pueden transmitir a la vez. Sigue siendo materia de examen porque define históricamente a Ethernet, pero en la red de hoy solo actúa en los enlaces semidúplex que queden.
CSMA/CA, el de Wi-Fi
En radio no se puede escuchar mientras se transmite, así que en lugar de detectar colisiones hay que evitarlas: se espera un tiempo aleatorio antes de emitir, se confirma cada trama con un acuse y, cuando hay nodos que no se oyen entre sí —el problema del nodo oculto—, se usa el intercambio de petición y permiso para transmitir.
Paso de testigo
Un testigo circula por la red y solo transmite quien lo posee, de modo que el acceso es ordenado y el retardo, acotado. Fue la propuesta del anillo con testigo y del bus con testigo, y su virtud —la previsibilidad— es la razón de que los métodos deterministas sigan usándose en entornos industriales, donde una trama tardía es un fallo.
7. La familia IEEE 802
El comité 802 del IEEE normaliza las dos capas inferiores para redes locales y metropolitanas. La correspondencia entre número y materia es pregunta segura:
| Norma | Qué especifica |
|---|---|
| 802.1 | Gestión, puentes y arquitectura general del comité |
| 802.1D | Protocolo de árbol de expansión clásico |
| 802.1w | Árbol de expansión rápido |
| 802.1s | Árbol de expansión múltiple, uno por grupo de redes virtuales |
| 802.1Q | Etiquetado de redes de área local virtuales |
| 802.1X | Control de acceso a la red basado en puerto |
| 802.1AE | Seguridad de la capa de enlace en Ethernet, conocida como MACsec |
| 802.2 | Control lógico del enlace, la subcapa superior |
| 802.3 | Los métodos de acceso y transmisión para redes Ethernet |
| 802.3ad | Agregación de enlaces |
| 802.3af, at y bt | Alimentación a través del cable de red, en sus tres generaciones |
| 802.11 | Redes locales inalámbricas |
| 802.15 | Redes de área personal: el 802.15.1 es Bluetooth y el 802.15.4 la base de las redes de sensores |
| 802.16 | Acceso inalámbrico de banda ancha metropolitano |
La pregunta del corpus sobre el 802.3 pide su definición exacta —los métodos de acceso y transmisión para redes Ethernet—, y la de correspondencia se resuelve sabiendo que 802.11 es la red local inalámbrica; los distractores intercambian ese número con el 802.15 o el 802.16, que también son inalámbricos pero de otro alcance.
8. Ethernet por dentro
La trama
Los campos, en orden: preámbulo y delimitador de inicio, dirección física de destino, de origen, campo de tipo o longitud, datos —de 46 a 1.500 bytes, que es la unidad máxima de transferencia clásica— y secuencia de comprobación con el código de redundancia cíclica. Con etiqueta de red virtual se insertan cuatro bytes más entre el origen y el tipo.
La dirección física tiene 48 bits: los 24 primeros identifican al fabricante y los asigna el IEEE, y los 24 restantes, a la tarjeta. La de difusión es la formada por unos en todas sus posiciones.
Las denominaciones y las velocidades
El nombre de cada variante se lee en tres partes: la velocidad, la palabra BASE —banda base— y el medio: la T es par trenzado, la F, S, L y X indican fibra y el número final, en las antiguas, los cien metros de alcance. Así, 10BASE-T son diez megabits sobre par trenzado y 1000BASE-SX, un gigabit sobre fibra multimodo.
La escalera de velocidades normalizadas llega hoy hasta el terabit: tras el 40 y el 100 gigabits, el comité cerró en 2024 el Ethernet de 800 gigabits y trabaja en la especificación que añade 1,6 terabits con señalización de 200 gigabits por carril, aún en redacción a fecha de hoy. En una red local de oficina, lo que se despliega es un gigabit al puesto y diez o más en los enlaces entre armarios.
Agregación de enlaces
Varios enlaces físicos se agrupan en uno lógico con el estándar 802.3ad y su protocolo de control, lo que suma capacidad y aporta tolerancia a fallos. Dos advertencias que se preguntan: el reparto se hace por flujo y no paquete a paquete, de modo que una sola transferencia no supera la velocidad de un enlace; y ambos extremos deben configurarse igual, o el árbol de expansión bloqueará los enlaces sobrantes.
Por qué la trama tiene un tamaño mínimo
Un detalle que parece anecdótico y explica media historia de Ethernet: la trama no puede medir menos de 64 bytes. La razón es el método de acceso por contienda. Para que el emisor pueda detectar una colisión, tiene que seguir transmitiendo mientras la señal del choque vuelve hacia él; si terminase antes, la colisión se produciría igual y nadie se enteraría. De ahí que el tamaño mínimo y el diámetro máximo del dominio de colisión estén atados: con una trama demasiado corta o un segmento demasiado largo, el mecanismo deja de funcionar.
Cuando la carga útil no llega a ese mínimo se añade relleno hasta alcanzarlo. Y cuando Ethernet subió de diez a cien y a mil megabits, el tiempo de transmisión de una trama mínima se hizo tan pequeño que hubo que compensarlo: en gigabit se introdujo la extensión de portadora para mantener la ventana de detección, una complicación que el paso al dúplex completo dejó sin objeto.
La regla histórica del dominio de colisión
En las redes con repetidores existía una regla de diseño que conviene reconocer porque aparece en manuales antiguos: entre dos equipos cualesquiera podía haber como máximo cinco segmentos, cuatro repetidores y tres segmentos con equipos conectados. Su finalidad era garantizar que el retardo de ida y vuelta cupiese dentro de la ventana de detección de colisiones.
Hoy esa regla no se aplica, y el motivo es el que recorre todo el tema: el conmutador convirtió cada puerto en su propio dominio de colisión, y el dúplex completo eliminó la contienda. Lo que sí sobrevive de aquella época es el límite de los cien metros del enlace de cobre, que ya no obedece a la detección de colisiones sino a la atenuación de la señal.
9. Dispositivos de interconexión
Este es el cuadro que más veces se pregunta de todo el tema, y siempre por la capa en la que trabaja cada equipo.
| Dispositivo | Capa | Qué hace y qué separa |
|---|---|---|
| Repetidor | 1 | Regenera la señal para alargar el segmento. No separa nada |
| Concentrador | 1 | Repetidor multipuerto: reenvía por el resto de los puertos. Un solo dominio de colisión |
| Puente | 2 | Une dos segmentos filtrando por dirección física: el tráfico local se queda local |
| Conmutador | 2 | Puente multipuerto: cada puerto es un dominio de colisión y todos comparten dominio de difusión, salvo que se usen redes virtuales |
| Enrutador | 3 | Encamina por dirección lógica y separa dominios de difusión |
| Pasarela | Hasta la 7 | Traduce entre tecnologías o protocolos distintos |
| Punto de acceso | 2 | Extiende la red por radio; actúa como puente entre el medio inalámbrico y el cableado |
| Conmutador de nivel 3 | 2 y 3 | Conmuta y además encamina entre sus redes virtuales por medio de interfaces virtuales |
Dos preguntas literales del corpus salen de aquí. La primera describe el dispositivo que filtra el tráfico de una red local para que lo local siga siendo local pero permitiendo llegar a otros segmentos: eso es el puente, y su versión multipuerto es el conmutador. La segunda plantea integrar el circuito cerrado de televisión sobre cable coaxial con la red Ethernet, y ahí hace falta una pasarela, porque las dos redes hablan tecnologías distintas y alguien tiene que traducir.
Cómo decide un conmutador
Aprende mirando la dirección de origen de cada trama que entra y anota en su tabla qué dirección vive detrás de qué puerto. Para reenviar, consulta la dirección de destino: si la conoce, envía solo por ese puerto; si no, inunda por todos menos por el de entrada. Las entradas caducan a los pocos minutos si no se vuelve a ver la dirección.
Los modos de conmutación, que también se preguntan: almacenar y reenviar, que recibe la trama entera y comprueba el código de redundancia antes de mandarla —más latencia y ningún error propagado—; directo, que reenvía en cuanto lee la dirección de destino —mínima latencia y propaga tramas defectuosas—; y el intermedio libre de fragmentos, que espera a los primeros 64 bytes, donde se concentran las colisiones.
10. VLAN y etiquetado 802.1Q
Una red de área local virtual agrupa puertos en un mismo dominio de difusión lógico, con independencia de dónde estén físicamente. Es la herramienta que permite separar usuarios, servidores, voz, invitados y gestión sobre la misma electrónica.
La etiqueta del 802.1Q
El estándar inserta cuatro bytes en la trama Ethernet, entre la dirección de origen y el campo de tipo. Su contenido se pregunta campo a campo:
| Campo | Bits | Para qué sirve |
|---|---|---|
| TPID | 16 | Identificador de protocolo que marca la trama como etiquetada |
| PCP | 3 | Punto de código de prioridad: define ocho niveles de prioridad de tráfico, es decir, la clase de servicio |
| DEI | 1 | Indicador de elegibilidad de descarte en caso de congestión |
| VID | 12 | Identificador de la red virtual: de ahí salen 4.096 valores, de los que quedan 4.094 utilizables |
La pregunta de examen apunta al campo de tres bits, que es el que da los ocho niveles de prioridad; los distractores proponen el identificador o el indicador de descarte, que tienen otra misión.
Puertos de acceso y troncales, etiquetado y red nativa
- Puerto de acceso: pertenece a una sola red virtual y entrega las tramas sin etiqueta al equipo final, que no sabe nada de todo esto.
- Puerto troncal: transporta varias redes virtuales entre conmutadores, y por eso las tramas viajan etiquetadas. La opción que hace que las tramas incorporen el identificador se denomina precisamente etiquetada, frente a la no etiquetada de los puertos de acceso: esa terminología fue respuesta literal.
- Red virtual nativa: la que viaja sin etiquetar por el troncal. Conviene cambiarla por una sin uso, porque coincidir con la de usuarios permite saltar de una red a otra.
- Red virtual de voz: un mismo puerto de acceso puede llevar además la de los teléfonos, etiquetada, mientras el equipo conectado detrás sigue en la suya sin etiqueta.
Comunicar dos redes virtuales
Como cada una es un dominio de difusión distinto, para pasar de una a otra hace falta capa 3: un enrutador con subinterfaces o, lo habitual, un conmutador de nivel 3 con una interfaz virtual conmutada por red, que lleva la dirección de la puerta de enlace.
En esa interfaz virtual se configura también el agente de retransmisión de la configuración dinámica, porque la petición del cliente viaja por difusión y muere en el límite del dominio. El comando exacto —respuesta literal del corpus— es ip helper-address seguido de la dirección del servidor.
Cuántas redes virtuales y cómo se numeran
El identificador de doce bits da 4.096 valores, de los que el 0 y el 4095 están reservados: quedan 4.094 utilizables. En la práctica ese techo nunca se alcanza en una organización, y cuando se alcanza —en un proveedor o en un centro de datos multiinquilino— la respuesta es la superposición del apartado 20, que amplía el espacio hasta dieciséis millones.
Sobre la numeración conviene tener un criterio y escribirlo: reservar los primeros identificadores para gestión e infraestructura, agrupar por función —usuarios, voz, impresión, servidores, invitados— y hacer coincidir el número de la red virtual con el tercer octeto de su subred, que es el truco que permite leer un plan de direccionamiento de un vistazo. Y una regla que evita sustos: la red virtual 1 no se usa para nada, porque es la de fábrica en todos los conmutadores y lo que llega sin configurar acaba en ella.
11. Árbol de expansión
Los enlaces redundantes entre conmutadores crean bucles, y en la capa de enlace un bucle es catastrófico porque la trama no tiene tiempo de vida que la mate: las difusiones se multiplican hasta saturar la red. El protocolo de árbol de expansión lo evita bloqueando de forma lógica los enlaces sobrantes y activándolos si cae el principal.
| Versión | Norma | Rasgo |
|---|---|---|
| Clásico | 802.1D | Convergencia lenta, de entre 30 y 50 segundos |
| Rápido | 802.1w | Convergencia en segundos gracias a los puertos de borde y a la negociación entre vecinos |
| Múltiple | 802.1s | Un árbol por grupo de redes virtuales, para repartir la carga entre enlaces |
El funcionamiento, en cuatro pasos: se elige un puente raíz —el de menor identificador, que combina prioridad y dirección física—; cada conmutador determina su puerto raíz, el de menor coste hacia ella; en cada segmento se elige un puerto designado; y el resto quedan bloqueados. La información viaja en unidades de datos de protocolo de puente.
Dos protecciones que conviene citar: el puerto de borde, que pasa a reenviar de inmediato en las tomas de usuario, y la guardia de unidades de puente, que apaga el puerto si por una toma de usuario aparece un conmutador ajeno intentando participar en la elección.
12. Seguridad del puerto
Los conmutadores incorporan controles propios, y el corpus pregunta por el más característico.
- Seguridad de puerto: limita cuántas direcciones físicas puede haber detrás de un puerto y qué hacer si aparecen más —restringir, proteger o apagar el puerto—. Ataja la inundación de la tabla de direcciones y la conexión de conmutadores no autorizados.
- Dirección física persistente, conocida como sticky: es una dirección aprendida de forma dinámica que pasa a formar parte de la configuración en ejecución y puede guardarse de forma permanente. Esa es la definición literal de la respuesta correcta. Su ventaja es que evita teclear direcciones una a una; su riesgo, que fija lo primero que se conecte.
- Control de acceso por puerto con el 802.1X: el puerto no deja pasar tráfico hasta que el equipo se autentica contra el servidor de autenticación.
- Seguridad de la capa de enlace con el 802.1AE, conocido como MACsec: cifra e integra las tramas salto a salto dentro de la red local.
- Inspecciones del conmutador: de concesiones de dirección, de resolución de direcciones y de origen, que cierran la suplantación dentro del segmento.
13. Alimentación por Ethernet
La alimentación a través del cable de red permite que un punto de acceso, una cámara o un teléfono reciban corriente por el mismo cable de datos, sin enchufe cerca. Sus generaciones y cifras son pregunta segura:
| Norma | Nombre comercial | Tipo | Potencia en el equipo que alimenta | Pares usados |
|---|---|---|---|---|
| 802.3af (2003) | PoE | Tipo 1 | 15,4 W | 2 |
| 802.3at (2009) | PoE+ | Tipo 2 | 30 W | 2 |
| 802.3bt (2018) | PoE++ | Tipo 3 | 60 W | 4 |
| Tipo 4 | 90 W (unos 71 W entregados al dispositivo) | 4 |
Las tres preguntas que salen de esta tabla. La afirmación incorrecta es decir que «el último estándar de alimentación activa es el 802.3at»: el último es el 802.3bt, verificado a día de hoy, e integrado en la revisión de 2022 de la norma madre. La segunda: la generación de mayor potencia se subdivide en tipo 3 y tipo 4. Y la tercera es un supuesto práctico: una sonda de unos 70 vatios que hay que encender por red sí puede alimentarse, pero solo con el 802.3bt, porque las generaciones anteriores se quedan en 15 y 30 vatios.
El vocabulario que acompaña: el equipo que inyecta la corriente es el PSE —un conmutador con alimentación o un inyector— y el que la consume, el PD. Antes de alimentar hay una fase de detección y clasificación para no quemar equipos que no lo admitan, y conviene dimensionar el presupuesto de potencia del conmutador, porque la suma de los puertos suele superar lo que la fuente puede dar.
14. Módulos ópticos y transceptores
Los enlaces de fibra de los conmutadores se montan con módulos intercambiables en caliente, y su nomenclatura se pregunta por la velocidad asociada:
| Formato | Velocidad habitual |
|---|---|
| SFP | 1 Gbps |
| SFP+ | 10 Gbps |
| SFP28 | 25 Gbps |
| QSFP+ | 40 Gbps, como agregación de cuatro carriles de diez |
| QSFP28 | 100 Gbps |
| QSFP-DD y OSFP | 400 y 800 Gbps |
La clave para no fallar: la Q inicial significa cuádruple, así que esos formatos agregan cuatro carriles; de ahí que el primero de la familia dé cuarenta gigabits, que es la cifra que preguntó el tribunal. Para distancias cortas dentro del armario se usan cables de conexión directa de cobre, y algo más largos, los activos ópticos.
15. Comandos de conmutador
El corpus incluye órdenes de conmutador con la sintaxis exacta, así que conviene reconocerlas:
| Objetivo | Órdenes |
|---|---|
| Conectar un equipo a la red virtual de usuarios | Las dos sentencias: switchport mode access y switchport access vlan 10 |
| Asignar un puerto a la red virtual 1 | switchport access vlan 1 |
| Configurar el enlace entre conmutadores | switchport mode trunk y la lista de redes permitidas |
| Retransmitir la configuración dinámica | ip helper-address 10.30.20.5 en la interfaz virtual |
| Ver el reparto de puertos por red virtual | show vlan brief |
| Ver qué direcciones físicas hay detrás de cada puerto | show mac address-table |
| Ver el estado de los enlaces troncales | show interfaces trunk |
| Guardar la configuración | copy running-config startup-config |
Dos detalles que el tribunal usa como trampa. El primero: para un puerto de usuario hacen falta las dos sentencias, porque una fija el modo y la otra la pertenencia; quedarse solo con la segunda deja el puerto en modo dinámico. El segundo: la diferencia entre la configuración en ejecución y la de arranque, que es la razón de que una dirección aprendida de forma persistente se pierda al reiniciar si no se ha guardado.
18. La red local inalámbrica
La red local inalámbrica es una red local más: comparte direccionamiento, redes virtuales y servicios con la cableada, y solo cambia el medio y, con él, el método de acceso y la seguridad. La normaliza el IEEE 802.11.
Las generaciones, con su nombre comercial
| Norma | Nombre | Bandas | Rasgo |
|---|---|---|---|
| 802.11a / b / g | — | 5 y 2,4 GHz | Las primeras generaciones, hoy solo como compatibilidad |
| 802.11n | Wi-Fi 4 | 2,4 y 5 GHz | Introduce múltiples antenas |
| 802.11ac | Wi-Fi 5 | 5 GHz | Canales anchos y modulación densa |
| 802.11ax | Wi-Fi 6 y 6E | 2,4 y 5 GHz; el 6E añade 6 GHz | Acceso ortogonal por división de frecuencia: reparte el canal entre varios clientes |
| 802.11be | Wi-Fi 7 | Las tres bandas | Es la última generación ratificada; opera en varios enlaces a la vez |
Vocabulario que se pregunta
- SSID: el nombre de la red. BSSID: la dirección física del punto de acceso que la emite.
- BSS: la célula de un punto de acceso. ESS: varias células con el mismo nombre de red, entre las que el cliente puede moverse.
- Itinerancia: el paso de una célula a otra, que decide el cliente y no el punto de acceso; los mecanismos de itinerancia rápida evitan repetir la autenticación completa.
- Canales: en 2,4 GHz solo hay tres que no se solapan —1, 6 y 11—, y ese es el motivo de que esa banda vaya mal en entornos densos. En 5 y 6 GHz hay muchos más.
- Controlador: gestiona de forma centralizada los puntos de acceso, su potencia, sus canales y sus políticas; en despliegues pequeños esa función la asume uno de los propios puntos.
Seguridad inalámbrica en la red local
La generación vigente es WPA3, obligatoria en las certificaciones nuevas desde julio de 2020 y la única admitida en la banda de 6 GHz; WPA2 sigue funcionando en equipos antiguos, y WEP y WPA con clave temporal están superados. En su modalidad personal se usa una clave compartida con un intercambio resistente al ataque de diccionario, y en la empresarial cada usuario se autentica con el 802.1X: la respuesta literal del examen es que hace falta un servidor RADIUS o una solución equivalente que permita EAP-TLS.
Las medidas que sí aportan: red de invitados en su propia red virtual y con aislamiento entre clientes, desactivar el mecanismo de configuración rápida por número, vigilancia de puntos de acceso no autorizados y un estudio de cobertura previo. Las que no: ocultar el nombre de la red y filtrar por dirección física, porque ambas se sortean escuchando el tráfico.
Cableada o inalámbrica
La decisión no es estética. El cable da velocidad estable, latencia baja y un medio no compartido por puerto, y es obligado en puestos fijos exigentes, en telefonía de sobremesa y en todo lo que alimente por el propio cable. La radio da movilidad y despliegue rápido donde no hay tomas, a cambio de compartir el medio, de depender del entorno y de exigir un diseño de canales y potencias. El caso del corpus —no hay tomas suficientes en la zona de los profesores— es justo el supuesto en que la inalámbrica es la respuesta razonable.
19. Calidad de servicio en la red local
Cuando la voz, el vídeo y los datos comparten la misma red, hay que decidir qué se retrasa cuando hay congestión. Eso es la calidad de servicio, y en la red local se apoya en dos marcas:
- En la capa de enlace, los tres bits del campo de prioridad de la etiqueta 802.1Q, que dan ocho niveles y que solo existen en tramas etiquetadas: por eso los teléfonos se colocan en una red virtual de voz.
- En la capa de red, el campo de servicios diferenciados de la cabecera del protocolo de Internet, con sus puntos de código; el valor de reenvío acelerado es el que se reserva a la voz.
Con esas marcas, el conmutador aplica colas —normalmente con reparto ponderado y una cola de prioridad estricta para la voz—, vigilancia del tráfico que se pasa de lo contratado y, si hace falta, conformado. Las cifras de referencia para telefonía sobre red local, que ayudan a razonar cualquier supuesto: retardo por debajo de 150 milisegundos en un sentido, fluctuación por debajo de 30 y pérdida por debajo del uno por ciento.
Tres advertencias prácticas: la marca se debe establecer y confiar lo más cerca posible del origen, la calidad de servicio no crea ancho de banda —solo decide quién sufre la escasez— y en una red local bien dimensionada rara vez hace falta, salvo en los enlaces que salen hacia la red extensa, que es donde de verdad hay estrechez.
20. La red local del centro de datos
La red de un centro de datos se ha separado de la de oficina, y sus conceptos aparecen ya en los supuestos.
Del árbol a la malla
El diseño clásico por niveles deja mucho tráfico subiendo y bajando, y con la virtualización el tráfico dominante pasó a ser entre servidores. De ahí el diseño de hoja y espina: cada conmutador de hoja se conecta a todas las espinas, de modo que dos servidores cualesquiera están siempre a la misma distancia —dos saltos— y la capacidad se amplía añadiendo espinas.
Superponer redes sobre la red
- VXLAN: encapsula tramas Ethernet dentro de datagramas para extender un dominio de difusión sobre una red encaminada, y amplía el espacio de identificadores hasta 16 millones, muy por encima de los 4.094 del etiquetado clásico.
- EVPN: el plano de control que distribuye qué dirección física vive detrás de qué punto, apoyándose en el protocolo de encaminamiento entre sistemas autónomos.
- Redes definidas por software: separan el plano de control del de datos y centralizan la política en un controlador, que programa los equipos.
- Microsegmentación: la política acompaña a la carga de trabajo, de modo que dos servidores de la misma subred pueden tener prohibido hablarse.
Y dos detalles físicos que cambian respecto a la oficina: los enlaces son de 25, 40, 100 gigabits o más, con módulos de cuatro carriles y cables de conexión directa dentro del armario; y las tramas gigantes, de unos 9.000 bytes, se usan en el tráfico de almacenamiento porque reducen el trabajo del procesador, siempre que se habiliten en todos los equipos del camino.
21. Los servicios básicos de una red local
Una red local no funciona solo con conmutadores: hay tres servicios sin los cuales nada arranca, y sus detalles se preguntan en los supuestos.
Reparto de direcciones
El servicio de configuración dinámica entrega dirección, máscara, puerta de enlace y servidores de nombres con un intercambio de cuatro mensajes. En una red segmentada hay que decidir dónde vive: si está en otra subred, la interfaz virtual de cada red virtual necesita el agente de retransmisión. Sus piezas de configuración: el ámbito con su rango, las exclusiones para la electrónica y los servidores, las reservas por dirección física para impresoras y puntos de acceso, y el tiempo de concesión, que conviene acortar en redes de invitados y alargar en las de puestos fijos.
Resolución de nombres
El servidor de nombres interno resuelve los recursos propios y reenvía lo demás. Dos decisiones habituales: no exponerlo como resolutor abierto hacia Internet, y mantener coherentes las zonas directa e inversa, porque muchos servicios de autenticación y de registro dependen de la resolución inversa.
Hora y gestión
La sincronización horaria con el protocolo de tiempo es un servicio de red, no un adorno: sin ella no se correlacionan registros ni funcionan bien los sistemas de autenticación basados en tiques. Y para operar la red hacen falta el protocolo de gestión con su base de información, los registros remotos hacia un servidor central, y la vigilancia de puertos con umbrales de errores, descartes y utilización: en una red local, un puerto que descarta tramas de forma sostenida es casi siempre un latiguillo, un desajuste de dúplex o un enlace saturado.
22. De dónde viene todo esto
Conviene conocer las tecnologías que Ethernet desplazó, porque aparecen como distractores y porque explican conceptos que siguen vivos.
- Anillo con testigo (IEEE 802.5): acceso determinista por paso de testigo sobre anillo lógico, cableado en estrella hacia una unidad de acceso. Perdió por coste y por la sencillez del rival.
- Bus con testigo (IEEE 802.4): la misma idea sobre bus, muy usada en entornos industriales por su previsibilidad.
- FDDI: doble anillo de fibra a cien megabits con reconfiguración automática si se rompe; fue la columna vertebral de muchos campus antes del gigabit.
- ATM: celdas de tamaño fijo con circuitos virtuales y calidad de servicio nativa; llegó a la red local con emulación de red local y se replegó al ámbito del operador.
Ethernet ganó por tres razones que conviene saber enunciar: sencillez, coste y una escalera de velocidades compatible hacia atrás que permitió pasar de diez megabits a cien, mil y diez mil sin cambiar el modelo ni el cableado en cada salto. Hoy, de aquella familia solo queda en pie su trama, que es la misma que viaja por un enlace de cuatrocientos gigabits en un centro de datos.
23. Direccionamiento de la red local: el cálculo que cae en los supuestos
Los supuestos prácticos del INAP describen una red segmentada y preguntan por una dirección concreta. Aunque el direccionamiento es materia del tema 7, aquí aparece siempre atado a las redes virtuales, así que conviene tener el procedimiento en la mano.
La tabla mínima
| Prefijo | Máscara | Salto | Direcciones | Hosts útiles |
|---|---|---|---|---|
| /20 | 255.255.240.0 | 16 en el tercer octeto | 4.096 | 4.094 |
| /24 | 255.255.255.0 | 1 en el tercer octeto | 256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 32 | 30 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 4 | 2 |
Los tres ejercicios que se repiten
Primero: la subred de una red virtual. «La red interna es 10.30.16.0/20 y la red virtual 10 usa la primera subred con máscara de 25 bits». El salto de una máscara de 25 bits es de 128 direcciones, así que la primera subred va de 10.30.16.0 —dirección de red— a 10.30.16.127 —difusión—, y las asignables son de la .1 a la .126.
Segundo: la última dirección válida como puerta de enlace. Cuando el criterio de la organización es que la puerta de enlace sea la última dirección asignable, hay que calcular la difusión y restar uno. En una subred cuya difusión es la .191, la puerta de enlace es la .190. El fallo típico es dar la propia difusión.
Tercero: cuántos equipos caben. Con la máscara de 20 bits quedan doce bits de equipo, es decir, 4.096 direcciones y 4.094 asignables, porque la primera identifica la red y la última es la de difusión.
Cómo se reparte en una red local real
Lo habitual es una red virtual por función y una subred por red virtual, con el tercer octeto siguiendo la numeración de la red virtual para que el plan se lea de un vistazo. Dentro de cada subred se reserva un tramo bajo para la electrónica y los servidores —excluido del reparto dinámico—, otro para reservas por dirección física y el resto para el reparto automático. Los enlaces entre equipos de capa 3 llevan máscara de 30 bits, que deja exactamente dos direcciones útiles.
24. Voz sobre IP en la red local
La telefonía es el servicio que más exige a una red local, y su despliegue toca casi todo lo estudiado en este tema.
- Alimentación: los teléfonos se alimentan por el propio cable de red, lo que hace imprescindible el presupuesto de potencia del conmutador y, en los modelos con pantalla o con conmutador interno, las generaciones superiores del estándar.
- Red virtual de voz: el teléfono se conecta a un puerto de acceso y el ordenador, detrás de él. El puerto lleva dos redes virtuales: la de datos sin etiquetar para el equipo y la de voz etiquetada para el teléfono.
- Prioridad: la trama del teléfono se marca en el campo de prioridad de la etiqueta y su paquete, en el de servicios diferenciados, de modo que la voz gana en las colas del conmutador y del enrutador.
- Protocolos: la señalización va con el protocolo de inicio de sesión, en el puerto 5060 —y su variante cifrada en el 5061—, y el audio viaja en un flujo aparte sobre datagramas.
- El problema del perímetro: cuando la llamada sale a Internet y la salida usa traducción de direcciones, la señalización anuncia direcciones privadas y el audio se corta o se congela. Se resuelve con una pasarela de nivel de aplicación, con servidores de descubrimiento y retransmisión o con un controlador de borde de sesión.
Los umbrales de calidad que conviene citar son los del apartado anterior: retardo por debajo de 150 milisegundos, fluctuación por debajo de 30 y pérdida mínima. Con esas cifras, la mayor parte de los problemas de voz en una red local no son de ancho de banda, sino de fluctuación provocada por un enlace saturado o por una prioridad mal marcada.
25. Instalación y certificación del cableado
La parte física es la que más averías provoca y la que menos se estudia. Conviene conocer el vocabulario de la instalación, porque aparece en los supuestos de traslado y de obra.
Del proyecto a la toma
- Canalizaciones y bandejas separadas de las líneas eléctricas, para evitar interferencias; cuando hay que cruzarlas, se hace en perpendicular.
- Radio de curvatura y tensión de tirada dentro de lo que marca el fabricante: doblar o estirar un cable de más degrada sus prestaciones sin romperlo, que es la avería más difícil de encontrar.
- Etiquetado de tomas, latiguillos, paneles y armarios según la norma de administración de infraestructuras, con su registro documental.
- Terminación en panel de parcheo y en toma con el mismo esquema de conexionado en los dos extremos —el habitual es el T568B—, sin destrenzar más de un centímetro los pares.
Comprobar frente a certificar
Un comprobador de continuidad dice si los ocho hilos llegan y en qué orden; es suficiente para descartar el error de crimpado. Un certificador mide los parámetros eléctricos del enlace frente a la categoría pretendida —pérdida de inserción, diafonía en el extremo cercano y en el lejano, pérdida de retorno y retardo— y emite un informe con veredicto de apto o no apto. Solo el segundo acredita que el enlace soporta la velocidad para la que se ha pagado.
Dos ideas que caen en forma de supuesto: la categoría del enlace es la del componente más pobre —un latiguillo de categoría 5e en un enlace de categoría 6A lo degrada entero—, y la longitud cuenta latiguillos incluidos, de ahí el reparto de noventa más diez metros.
26. Inventario, documentación y operación
Una red local se opera con tres documentos vivos, y su ausencia es la causa de la mitad de las incidencias largas:
- Plan de direccionamiento y de redes virtuales: qué subred corresponde a qué función, con sus rangos reservados y su puerta de enlace.
- Mapa físico y lógico: qué armario sirve a qué planta, qué enlaces troncales existen y cuál es la raíz del árbol de expansión. Sin saber dónde está la raíz, ningún diagnóstico de bucle avanza.
- Inventario de electrónica: modelo, versión de sistema, fecha de fin de soporte y configuración guardada fuera del equipo.
Sobre esa base, la operación diaria consiste en vigilar cuatro indicadores por puerto —utilización, errores, descartes y cambios de estado del enlace—, revisar el consumo del presupuesto de alimentación, mantener las configuraciones versionadas y planificar las actualizaciones de firmware en ventana, empezando por los equipos de acceso y dejando el núcleo para el final.
Y una recomendación de diseño que ahorra incidencias: dejar puertos libres y fibra oscura en cada armario. Ampliar una red local no suele fallar por falta de capacidad, sino por falta de sitio donde conectar lo nuevo.
27. La red local en el sector público
Una red local de un organismo no se diseña solo con criterios técnicos: hay exigencias normativas que condicionan el resultado y que el tribunal puede preguntar de refilón.
- Esquema Nacional de Seguridad (Real Decreto 311/2022): sus medidas de protección de las comunicaciones exigen perímetro seguro, segregación de redes, protección de la confidencialidad y de la autenticidad, y protección frente a la denegación de servicio. En la red local eso se traduce en redes virtuales por función, control de acceso al puerto y cifrado donde corresponda.
- Categoría del sistema: cuanto más alta, más exigencia. En categoría alta aparecen la autenticación del equipo en el puerto, la redundancia de los elementos de interconexión y la auditoría bienal.
- Interconexión con otras administraciones: el tráfico interadministrativo viaja por la red SARA, que tiene sus propias condiciones de conexión y su vigilancia.
- Contratación: los pliegos deben fijar categorías de cableado y su certificación, alimentación por cable y su presupuesto de potencia, garantía y soporte del fabricante, y la exigencia de que los equipos se puedan actualizar y cambiar sus credenciales. Lo que no se pide antes de comprar no se puede arreglar después.
- Accesibilidad y continuidad del servicio: la red local sostiene la atención al ciudadano, de modo que la redundancia del acceso y de la electrónica de distribución no es un lujo, sino la condición para que la sede electrónica y el registro sigan funcionando.
Conviene además tener presente el ciclo de vida: la electrónica de red se renueva cada siete u ocho años, y el cableado, cada quince o veinte. Planificar la renovación por armarios, y no de golpe, es lo que permite mantener la red al día sin paradas largas ni presupuestos imposibles.
28. Cinco averías resueltas
La forma más eficaz de repasar este tema es recorrer las averías típicas y su diagnóstico, porque los supuestos del examen están escritos así.
Caso 1: un puesto recién trasladado no tiene red
El equipo tiene enlace —luz verde— pero se autoasigna una dirección de enlace local. Eso indica que no hay respuesta del servicio de configuración dinámica. Las causas por orden de probabilidad: el puerto quedó en la red virtual equivocada tras el traslado, falta el agente de retransmisión en la interfaz virtual de esa red, o el ámbito está agotado. Se comprueba con la orden que muestra el reparto de puertos por red virtual y, después, con la configuración de la interfaz.
Caso 2: la red va lenta y hay errores en el contador
Si el puerto acumula colisiones tardías y errores de comprobación, lo habitual es un desajuste de dúplex: un extremo con autonegociación y otro fijado a mano. Se resuelve dejando ambos en negociación automática. Si en su lugar aparecen descartes sostenidos con utilización alta, el problema no es el enlace sino la saturación, y la respuesta es agregar enlaces o subir de velocidad.
Caso 3: toda la planta cae de golpe
Difusiones que se disparan, procesadores de los conmutadores al máximo y pérdida general de servicio: es un bucle de capa 2, casi siempre porque alguien ha unido dos tomas de red con un latiguillo. El árbol de expansión debería evitarlo; si no lo ha hecho, conviene revisar si los puertos de usuario tienen activadas la condición de borde y la guardia de unidades de puente, y quién es la raíz del árbol.
Caso 4: un punto de acceso arranca y se apaga
El equipo enciende, negocia y se reinicia. Lo primero es mirar el presupuesto de alimentación del conmutador: si la suma de lo que piden los puertos supera lo que la fuente entrega, los últimos en conectarse se quedan sin potencia. Lo segundo, la generación: un punto de acceso moderno puede exigir más de treinta vatios, y entonces hace falta el estándar de mayor potencia, no el anterior.
Caso 5: el enlace nuevo negocia a cien megabits
En una red de gigabit, un puerto que sincroniza a cien —y lo delata el indicador ámbar— apunta a la capa física: latiguillo de categoría insuficiente, un par mal terminado en la roseta o una tirada por encima de los cien metros. Se comprueba primero con un comprobador de continuidad, que dice si llegan los ocho hilos, y si el enlace debe garantizar velocidad, con un certificador que mida sus parámetros frente a la categoría pretendida.
El hilo común de los cinco casos es el mismo y merece la pena enunciarlo: se diagnostica de abajo arriba y se cambia una sola cosa cada vez. La mitad de las averías largas de una red local se alargan porque alguien tocó tres parámetros a la vez y ya no sabe cuál era el culpable.
29. La red local dentro del servidor virtualizado
Buena parte de los puertos de una red local actual no están en un conmutador físico, sino dentro del servidor. Conviene conocer ese trozo de red, porque los supuestos del examen ya mezclan virtualización y redes.
El conmutador virtual
El hipervisor implementa un conmutador virtual al que se conectan las tarjetas de las máquinas virtuales y, por el otro lado, las tarjetas físicas del servidor, que se conocen como enlaces ascendentes. Se comporta como un conmutador de capa 2 con dos diferencias importantes: no aprende direcciones mirando el tráfico —ya sabe qué dirección tiene cada máquina virtual, porque él mismo se la ha asignado— y no participa en el árbol de expansión, de modo que nunca crea bucles hacia la red física.
Cómo se conecta al mundo físico
- Enlace troncal hacia el servidor: el puerto del conmutador físico se configura como troncal con las redes virtuales que necesitan las máquinas, y dentro del servidor cada grupo de puertos se etiqueta con la suya. Es el montaje habitual.
- Agregación de tarjetas: dos o más tarjetas físicas se agrupan para sumar capacidad y tolerar la caída de una. Hay que decidir si la agregación se negocia con el conmutador o si el reparto lo hace el hipervisor por su cuenta, y ambos extremos deben estar de acuerdo.
- Separación del tráfico: la buena práctica es reservar redes virtuales distintas para la gestión del hipervisor, el almacenamiento, la migración en caliente de máquinas y el tráfico de producción. Mezclarlos es la causa clásica de que una migración deje sin servicio a los usuarios.
- Tramas gigantes: en el tráfico de almacenamiento se usan tramas de unos nueve mil bytes, que reducen el trabajo del procesador, pero han de estar habilitadas en todos los equipos del camino: si un conmutador intermedio no las admite, el resultado no es lentitud, sino descartes difíciles de diagnosticar.
Contenedores y microsegmentación
En plataformas de contenedores cada nodo levanta además su propia red interna, con direcciones privadas por contenedor y traducción o encaminamiento hacia la red del centro de datos. La consecuencia práctica para quien administra la red local es doble: el número de direcciones crece un orden de magnitud, y la política de seguridad deja de poder expresarse por puerto físico, lo que empuja hacia la microsegmentación, donde la regla acompaña a la carga de trabajo y no al cable.
Y una advertencia de diagnóstico que ahorra horas: cuando una máquina virtual no tiene red, la comprobación no empieza en el conmutador físico, sino en qué grupo de puertos tiene asignado y con qué etiqueta de red virtual. Más de la mitad de las incidencias de este tipo se resuelven ahí, sin tocar la electrónica.
16. Almacenamiento en red: NAS, SAN y DAS
El almacenamiento aparece en este tema porque su clasificación depende de cómo se conecta a la red, y el tribunal pregunta por la definición exacta.
| Arquitectura | Cómo se accede | Qué entrega |
|---|---|---|
| NAS | Por la red de área local, con protocolos de ficheros como SMB o NFS | Ficheros: varios usuarios y dispositivos acceden a un área de almacenamiento centralizada en la red |
| SAN | Por una red dedicada de almacenamiento, con canal de fibra o iSCSI | Bloques: el servidor ve un disco, no una carpeta |
| DAS | Conexión directa al servidor, sin red por medio | Bloques, pero sin compartir con otros servidores |
La respuesta literal del examen describe la arquitectura que permite que varios usuarios y dispositivos de la red local accedan a los datos desde un área centralizada: eso es el NAS. La pista para no confundirse es el nivel de acceso: quien sirve ficheros por la red común es el primero; quien sirve bloques por una red propia es el segundo.
17. Diseño y diagnóstico de una red local
El diseño por capas
Una red de campus se organiza en tres niveles, y esa jerarquía explica por qué un armario de planta no lleva las funciones del núcleo:
- Acceso: donde se conectan los equipos finales. Aquí viven las redes virtuales de puerto, la alimentación por cable y la seguridad del puerto.
- Distribución: agrega los armarios de acceso, encamina entre redes virtuales y aplica políticas.
- Núcleo: transporta a máxima velocidad entre bloques, sin filtrar apenas, porque su prioridad es no ser el cuello de botella.
En despliegues pequeños los dos niveles superiores se colapsan en uno. Y en redes inalámbricas de cierto tamaño aparece el controlador, que gestiona de forma centralizada los puntos de acceso, su potencia y sus canales.
El diagnóstico, por capas y de abajo arriba
- Capa física: ¿hay enlace? Luz del puerto, latiguillo, categoría del cable, longitud y certificación. Aquí entra el indicador ámbar que delata una velocidad negociada menor de la esperada.
- Capa de enlace: ¿está el puerto en la red virtual correcta y en el modo correcto? ¿Aprende el conmutador la dirección física del equipo? ¿Hay errores o descartes en el contador de la interfaz?
- Capa de red: ¿tiene el equipo dirección, máscara y puerta de enlace correctas? ¿Responde la puerta de enlace? ¿Hay ruta de vuelta?
- Capas superiores: ¿resuelve el nombre? ¿Acepta el puerto la conexión? ¿Filtra algo el cortafuegos?
Las averías más frecuentes en una red local, por orden: puerto en la red virtual equivocada tras un traslado, latiguillo defectuoso o de categoría insuficiente, desajuste de dúplex por autonegociación desactivada en un extremo, bucle creado al enchufar dos tomas del mismo armario y agotamiento del rango de direcciones repartidas de forma dinámica.
30. Cuadros para memorizar
Los números del IEEE 802
| Concepto | Norma |
|---|---|
| Métodos de acceso y transmisión de Ethernet | 802.3 |
| Redes locales inalámbricas | 802.11 |
| Etiquetado de redes virtuales | 802.1Q |
| Árbol de expansión clásico / rápido / múltiple | 802.1D / 802.1w / 802.1s |
| Control de acceso por puerto | 802.1X |
| Seguridad de la capa de enlace | 802.1AE |
| Agregación de enlaces | 802.3ad |
| Alimentación por el cable de red | 802.3af / 802.3at / 802.3bt |
| Redes de área personal | 802.15 |
Cifras que se preguntan sueltas
| Dato | Valor |
|---|---|
| Longitud máxima del enlace horizontal de cobre | 100 metros, de los que 90 son cable fijo |
| Categoría para 10 Gbps a 100 metros | Cat 6A |
| Categoría para 25 y 40 Gbps | Cat 8, hasta 30 metros |
| Niveles de prioridad del campo PCP | Ocho, con tres bits |
| Identificadores de red virtual | 4.096 posibles, 4.094 utilizables |
| Potencias de la alimentación por cable | 15,4 W · 30 W · 60 W · 90 W |
| Velocidad del módulo QSFP+ | 40 Gbps |
| Carga útil de la trama Ethernet | De 46 a 1.500 bytes |
| Bits de la dirección física | 48, de los que 24 identifican al fabricante |
Quién separa qué
| Equipo | Dominio de colisión | Dominio de difusión |
|---|---|---|
| Concentrador | Uno para todos | Uno para todos |
| Conmutador | Uno por puerto | Uno para todos, salvo redes virtuales |
| Enrutador | Uno por interfaz | Uno por interfaz |
31. Los errores que más caen
- Confundir el árbol de expansión rápido con el clásico. El rápido es el 802.1w; el clásico, el 802.1D, y el múltiple, el 802.1s.
- Decir que el último estándar de alimentación es el 802.3at. Es el 802.3bt, con sus tipos 3 y 4.
- Pensar que 70 vatios no se pueden servir por el cable de red. Sí se pueden, con la generación de mayor potencia.
- Atribuir 10 gigabits a cien metros a la categoría 6. Eso es la 6A; la 6 solo llega a esa velocidad en tramos cortos.
- Colocar el campo de prioridad en el identificador de la red virtual. La prioridad va en el PCP, de tres bits y ocho niveles.
- Confundir puerto de acceso y troncal. El de acceso entrega sin etiqueta; el troncal etiqueta las tramas.
- Configurar solo la pertenencia del puerto. Hacen falta las dos sentencias: modo de acceso y red virtual.
- Creer que el conmutador separa dominios de difusión. Separa colisión; la difusión la corta el enrutador o una red virtual.
- Llamar bus a la topología de anillo cuando el enunciado describe enlaces punto a punto entre vecinos en un solo sentido.
- Suponer que CSMA/CD sigue actuando en una red conmutada. Con dúplex completo no hay colisiones que detectar.
- Confundir NAS y SAN. El primero sirve ficheros por la red local; el segundo, bloques por una red dedicada.
- Usar un conmutador donde hace falta una pasarela. Si las dos redes usan tecnologías distintas, alguien tiene que traducir.
32. Lo que ya ha preguntado el tribunal
- Qué especifica el 802.3: los métodos de acceso y transmisión para redes Ethernet. Correspondencia: 802.11 es la red local inalámbrica. Árbol de expansión rápido: 802.1w. Seguridad de la capa de enlace: 802.1AE.
- Campo del 802.1Q con ocho niveles de prioridad: PCP. Opción que hace que las tramas incorporen el identificador: etiquetada.
- Significado de CSMA/CD: acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones.
- Topología con enlaces punto a punto entre equipos vecinos en un solo sentido: anillo. Dispositivo que filtra el tráfico local permitiendo salir a otros segmentos: puente. Dispositivo para unir la red coaxial del circuito cerrado con la Ethernet: pasarela.
- Dirección física persistente: aprendida de forma dinámica, pasa a la configuración en ejecución y puede guardarse de forma permanente.
- Sentencias para conectar un equipo a la red virtual 10: switchport mode access y switchport access vlan 10. Con switchport access vlan 1 se asigna el puerto a la red virtual 1. Retransmisión de configuración dinámica: ip helper-address.
- Alimentación por cable: la afirmación incorrecta es que el último estándar sea el 802.3at; la de mayor potencia se subdivide en tipo 3 y tipo 4; y una sonda de 70 vatios se alimenta con el 802.3bt.
- Velocidad asociada al formato QSFP+: hasta 40 Gbps. Categoría para unos 30 Gbps sobre cobre: categoría 8.
- Luz naranja al conectar en una red de gigabit: la tarjeta transmite a menor velocidad de la que admite la red.
- Arquitectura de almacenamiento accesible por la red local desde un área centralizada: NAS. Tecnología que une redes Ethernet dispersas en un mismo dominio de difusión: VPLS. Grupo de piconets: scatternet.
- Para entrar en una red inalámbrica con WPA3 empresarial: servidor RADIUS o solución equivalente con EAP-TLS.
33. Autoevaluación
- ¿Qué separa un conmutador y qué separa un enrutador?
- Describe la topología de anillo tal como la define el tribunal.
- ¿Qué categoría de cable hace falta para 10 Gbps a cien metros, y cuál para 40 a treinta?
- ¿Qué significan las siglas del método de acceso de Ethernet y por qué apenas actúa hoy?
- ¿Qué norma es el árbol de expansión rápido y en qué se diferencia del clásico?
- ¿Cuántos bits tiene el campo de prioridad del 802.1Q y cuántos niveles permite?
- ¿Qué dos sentencias configuran un puerto de acceso en la red virtual 10?
- ¿Cuáles son las cuatro potencias de la alimentación por cable y a qué norma corresponde cada una?
- ¿Qué velocidad da un módulo QSFP+ y por qué?
- ¿En qué se diferencian NAS, SAN y DAS?
- ¿Qué es una dirección física persistente en un conmutador y qué riesgo tiene?
- ¿Qué comprobarías, por orden, si un equipo recién conectado no tiene red?
Las nueve primeras se contestan con los cuadros del apartado 29, y conviene poder recitarlas sin mirar: en este tema la nota está en los números de estándar y en las cifras, no en el razonamiento. Las tres últimas piden algo distinto —saber ordenar una comprobación— y son las que marcan la diferencia en un supuesto práctico.
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