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Capa 2 y Capa 3

Las Capas 2 y 3 del modelo OSI son esenciales para la comunicación en redes. Estas capas manejan direcciones físicas (MAC), direcciones lógicas (IP) y aseguran que los datos lleguen a su destino correcto, ya sea en una red local (Capa 2) o entre diferentes redes (Capa 3).

Capa 2: Enlace de Datos

Direcciones MAC

Las direcciones MAC (Media Access Control) son identificadores únicos asignados a las tarjetas de red (NIC) de un dispositivo. Estas direcciones son utilizadas para identificar dispositivos dentro de una red local (LAN).

Formato y Características
  • Formato estándar: 48 bits, escrito como XX-XX-XX-XX-XX-XX.
  • Fijas: Asignadas de fábrica por el fabricante del hardware.
  • Unicidad: Garantizan que no haya dos dispositivos con la misma dirección MAC en una red.
  • Propósito: Permiten a los switches identificar y dirigir tramas al dispositivo correcto dentro de una LAN.
Ejemplo de Uso

Un switch utiliza las direcciones MAC para decidir a qué puerto enviar una trama. Por ejemplo:

display mac-address

Resultado esperado:

--------------------------------------------------------------------
MAC Address      VLAN ID    State        Port
--------------------------------------------------------------------
00-1A-2B-3C-4D-5E  10        Dynamic      GigabitEthernet0/1
00-1A-2B-3C-4D-6F  20        Dynamic      GigabitEthernet0/2
--------------------------------------------------------------------

Explicación:

  • MAC Address: Dirección MAC de los dispositivos conectados.
  • VLAN ID: VLAN asignada a cada dirección MAC.
  • Port: Puerto del switch al que está conectado el dispositivo.

VLAN (Redes LAN Virtuales)

Una VLAN (Virtual LAN) es una subred lógica dentro de una red física. Permite segmentar una red para mejorar el rendimiento y la seguridad. Los switches de Capa 2 son responsables de gestionar VLAN mediante etiquetado de tramas con estándares como IEEE 802.1Q.

Ventajas de las VLAN
  • Aíslan el tráfico de diferentes grupos o departamentos.
  • Mejoran la seguridad al limitar la propagación de datos.
  • Optimizan el rendimiento al reducir el tráfico en un dominio de broadcast.
Ejemplo de Configuración

Para crear y asignar una VLAN en un switch:

# Crear VLAN
system-view
vlan 10
name Finanzas
quit
# Asignar puerto a la VLAN
interface GigabitEthernet0/1
port link-type access
port default vlan 10
quit

Explicación:

  • vlan 10: Crea una VLAN con el ID 10 y el nombre "Finanzas".
  • port link-type access: Configura el puerto como acceso (unidireccional hacia una VLAN).
  • port default vlan 10: Asigna el puerto a la VLAN 10.
Ejemplo Práctico

En una empresa, las VLAN separan los departamentos de Finanzas, Recursos Humanos y TI. Aunque los dispositivos comparten el mismo hardware, no pueden comunicarse entre VLAN sin un router o un switch de Capa 3. Por ejemplo:

# Mostrar configuraciones de VLAN
display vlan

Resultado esperado:

VLAN ID  Name                             Ports
10       Finanzas                         GigabitEthernet0/1
20       RecursosHumanos                  GigabitEthernet0/2
30       TI                               GigabitEthernet0/3

Conclusión: Las VLAN optimizan la red al segmentar tráfico, mejorar la seguridad y reducir colisiones.

Capa 3: Red

Capa 3: Red

La Capa 3 del modelo OSI se encarga de la comunicación entre redes, utilizando direcciones lógicas (IP) y protocolos de enrutamiento para garantizar que los datos lleguen a su destino correcto, incluso si deben atravesar múltiples redes intermedias.

Direcciones IP

  • Identificadores lógicos asignados a dispositivos en una red.
  • A diferencia de las direcciones MAC, las IP son configurables y pueden cambiar según la red.
  • Versiones comunes:
    • IPv4: Formato de 32 bits, ejemplo: 192.168.1.1.
    • IPv6: Formato de 128 bits, ejemplo: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334.

Protocolos Dinámicos y Estáticos

Protocolos Estáticos
  • Las rutas o direcciones IP deben ser ingresadas manualmente por un administrador.
  • Características:
    • No cambian automáticamente.
    • Ideales para redes pequeñas o dispositivos con roles específicos, como servidores o impresoras.
Ejemplo de Configuración Estática
# Configuración de una ruta estática en un router Cisco
ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.1.1

Explicación: Este comando indica que el tráfico hacia la red 192.168.20.0/24 será dirigido al siguiente salto con dirección IP 192.168.1.1.

Protocolos Dinámicos
  • Automáticamente configuran rutas o direcciones según las necesidades de la red.
  • Utilizan algoritmos para calcular la mejor ruta.
  • Características:
    • Se adaptan a cambios en la red, como fallos o congestión.
    • Ideales para redes grandes con múltiples routers.
Ejemplo de Protocolos Dinámicos
  • RIP (Routing Information Protocol): Utiliza el conteo de saltos.
  • OSPF (Open Shortest Path First): Encuentra la ruta más eficiente basándose en el costo.
  • EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol): Utiliza métricas como ancho de banda y retardo.
Ejemplo de Configuración con OSPF
# Configuración de OSPF en un router Cisco
router ospf 1
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0

Explicación: Este comando permite al router participar en OSPF anunciando las redes 192.168.1.0/24 y 192.168.2.0/24 en el área 0.

Ejemplo Práctico

Una empresa con múltiples sucursales conecta sus redes locales mediante OSPF. Si un enlace falla, OSPF encuentra automáticamente una nueva ruta sin intervención manual. Esto garantiza la continuidad de la comunicación entre las sucursales.