La administración de redes abarca la configuración de servicios, la conmutación y el ruteo, junto con la gestión del desempeño y el diagnóstico de fallas. Los servicios de red esenciales son DHCP (asignación dinámica de direcciones IP), DNS (resolución de nombres a direcciones) y NAT (traducción de direcciones para compartir direcciones IP públicas).
En la conmutación (capa 2), cada puerto de un switch constituye un dominio de colisión independiente, mientras que un switch sin VLANs forma un único dominio de difusión; son los routers o las VLANs los que segmentan la difusión. Los switches reenvían mediante tres métodos: store-and-forward (verifica el FCS de la trama completa), cut-through (lee solo los 6 bytes de la MAC destino) y fragment-free (lee los primeros 64 bytes). El protocolo Spanning Tree (STP, IEEE 802.1D) evita bucles eligiendo un puente raíz por el Bridge ID más bajo (prioridad por defecto 32768, en incrementos de 4096); transita por los estados Disabled, Blocking, Listening, Learning y Forwarding, y solo en Learning y Forwarding se puebla la tabla MAC. RSTP (802.1w) acelera la convergencia reduciendo los estados a Discarding, Learning y Forwarding.
Las VLAN 802.1Q insertan una etiqueta de 4 bytes con un campo VID de 12 bits, por lo que el rango útil es de 1 a 4094. Para la alta disponibilidad y redundancia, la agregación de enlaces (EtherChannel) mediante LACP (IEEE 802.3ad / 802.1AX) combina varios enlaces físicos en uno lógico para aumentar el ancho de banda y dar redundancia.
El ruteo puede ser estático o dinámico. Protocolos clave:
Para el monitoreo y desempeño, SNMP usa UDP 161 (agente) y UDP 162 (traps). La calidad de servicio (QoS) con DiffServ redefine el byte de Tipo de Servicio (ToS) como campo DS y emplea 6 bits de DSCP (64 valores) para clasificar el tráfico. El diagnóstico de fallas se apoya en ICMP: ping (Echo Request tipo 8 / Echo Reply tipo 0) y traceroute (incrementa el TTL para provocar mensajes Time Exceeded tipo 11 en cada salto).
1. ¿Qué puertos UDP utiliza el protocolo DHCP para la comunicación entre el cliente y el servidor?
DHCP usa UDP 67 en el servidor y UDP 68 en el cliente según RFC 2131; el puerto 53 corresponde a DNS y 161/162 a SNMP. (RFC 2131 (Dynamic Host Configuration Protocol))
2. ¿Cuál es la secuencia correcta de mensajes que conforma el proceso de asignación dinámica de dirección IP en DHCP, conocido como DORA?
El proceso DORA sigue el orden Discover (cliente), Offer (servidor), Request (cliente) y Acknowledge (servidor); cualquier otro orden rompe la secuencia real del protocolo. (RFC 2131 §3.1 (proceso de asignación de direcciones))
3. Un técnico de soporte observa que un equipo recién conectado a la red envía su mensaje DHCPDISCOVER como una difusión (broadcast) dirigida a 255.255.255.255, en lugar de enviarlo directamente al servidor DHCP. ¿Cuál es la razón principal de este comportamiento?
Como el cliente carece de dirección IP y desconoce al servidor, DHCPDISCOVER se envía por difusión para que cualquier servidor DHCP del segmento pueda responder; los demás mensajes DHCP no están obligados a usar difusión. (RFC 2131 §4.1 (difusión de mensajes DHCP))
4. Un servidor DHCP asigna una concesión (lease) con duración de 8 días a una estación de trabajo. Conforme a los valores predeterminados del protocolo, ¿en qué momento el cliente intentará renovar la concesión con el servidor original mediante el temporizador T1?
El temporizador T1 (renovación) se activa por defecto al 50% del tiempo de concesión; T2 (reenlace) ocurre al 87.5%, valor que corresponde al distractor de 7 días. (RFC 2131 §4.4.5 (temporizadores T1 y T2))
5. En una red con varias subredes IP, los clientes de una subred sin servidor DHCP local logran obtener dirección IP porque el router de esa subred reenvía como unicast, hacia el servidor ubicado en otra subred, los mensajes de difusión DHCP que recibe. ¿Cómo se denomina este mecanismo?
El agente de relevo DHCP, basado en el mecanismo BOOTP relay, intercepta la difusión local y la reenvía por unicast al servidor remoto; en los routers Cisco se configura típicamente con "ip helper-address". (RFC 1542 (BOOTP/DHCP relay); RFC 2131)
6. ¿Qué protocolo de transporte y número de puerto utiliza normalmente una consulta DNS estándar realizada por un cliente hacia un servidor de nombres?
Las consultas DNS ordinarias usan UDP en el puerto 53 por su menor sobrecarga; TCP 53 se reserva para transferencias de zona o respuestas que exceden el tamaño UDP, y el puerto 43 corresponde al protocolo WHOIS. (RFC 1035 §4.2 (formatos de transporte de DNS))
7. Dentro del sistema de nombres de dominio (DNS), ¿qué función cumple un registro de recurso de tipo MX?
El registro MX especifica el servidor de intercambio de correo y su valor de preferencia (a menor valor, mayor prioridad); A traduce a IPv4, CNAME crea alias y NS identifica servidores de nombres. (RFC 1035 (registros de recursos DNS); RFC 5321 (uso de MX en SMTP))
8. Un administrador configura un servidor de correo y detecta que otros servidores rechazan sus mensajes porque, al consultar la dirección IP de origen, no obtienen un nombre de dominio coincidente. ¿Qué tipo de registro DNS debe verificar y, en su caso, crear para resolver este problema?
La resolución inversa (de dirección IP a nombre) depende del registro PTR en el dominio in-addr.arpa; muchos servidores de correo rechazan mensajes si no existe un PTR coincidente, función distinta a la de SOA o TXT. (RFC 1035 §3.3; RFC 1912 (buenas prácticas de configuración DNS))
9. Un registro A tiene configurado un TTL (tiempo de vida) de 3600 segundos en el servidor autoritativo. Un resolvedor recursivo consulta ese registro y lo almacena en caché a las 10:00 horas. Si nadie modifica el registro antes, ¿hasta qué hora puede seguir respondiendo desde su caché sin volver a consultar al servidor autoritativo?
3600 segundos equivalen a 60 minutos, por lo que la caché es válida hasta las 11:00 horas; los demás valores resultan de errores comunes al convertir segundos a minutos. (RFC 1035 §3.6.1 (campo TTL de los registros de recursos))
10. En una resolución de nombres, un servidor recursivo consulta primero a un servidor raíz, luego a un servidor del dominio de nivel superior (TLD) y finalmente al servidor autoritativo del dominio, recibiendo en cada paso solo una referencia hacia el siguiente nivel, sin que esos servidores resuelvan la consulta por sí mismos. ¿Qué tipo de consulta realiza el servidor recursivo hacia esos servidores intermedios?
Frente a servidores que solo devuelven una referencia sin resolver completamente la consulta, el servidor recursivo realiza consultas iterativas; una consulta recursiva exigiría que el servidor destino entregara la respuesta final o un error. (RFC 1034 §4.3.1 (resolución iterativa frente a recursiva))
11. ¿Cuál de los siguientes bloques de direcciones IPv4 corresponde a un rango privado definido para uso dentro de redes locales, sujeto a traducción de direcciones (NAT) al salir a Internet?
RFC 1918 reserva 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 (hasta 172.31.x.x) y 192.168.0.0/16 como espacio privado; 169.254.0.0/16 es direccionamiento local de enlace (APIPA) y 100.64.0.0/10 es el espacio compartido para NAT de operador (CGNAT). (RFC 1918 (Address Allocation for Private Internets))
12. ¿Cómo se denomina la variante de NAT que permite que múltiples direcciones IP privadas compartan una sola dirección IP pública, distinguiendo cada sesión mediante un número de puerto distinto?
La PAT (Port Address Translation), o NAT con sobrecarga, multiplexa varias sesiones privadas sobre una única IP pública usando los puertos; la estática es un mapeo fijo 1 a 1 y la dinámica usa un pool sin sobrecarga de puertos. (RFC 3022 (Traditional IP Network Address Translator))
13. Una empresa configura NAT dinámica con un pool de 20 direcciones IP públicas para traducir el tráfico saliente de 150 estaciones de trabajo, sin usar sobrecarga de puertos. Durante horas pico, varios usuarios reportan que no logran salir a Internet aunque otros sí lo consiguen. ¿Cuál es la causa más probable del problema?
Con NAT dinámica sin sobrecarga, cada sesión activa requiere una dirección pública distinta; si las 20 direcciones ya están en uso, las estaciones adicionales no podrán traducir su tráfico hasta que se libere una entrada. (RFC 3022 §4 (NAT dinámica); práctica de administración de redes)
14. En la terminología utilizada para describir el proceso de traducción de NAT, ¿cómo se denomina la dirección IP privada de un equipo tal como se ve dentro de la red local, antes de ser traducida?
La dirección local interna (inside local) es la IP privada del equipo tal como aparece dentro de la red; al traducirse hacia Internet se convierte en la dirección global interna (inside global), la IP pública que la representa. (Terminología NAT de Cisco (inside/outside, local/global))
15. Ciertas aplicaciones, como el modo activo de FTP o algunos protocolos de VoIP, presentan fallas de conectividad al operar detrás de NAT porque incluyen direcciones IP y números de puerto dentro de la carga útil (payload) del mensaje. ¿Por qué esto provoca un problema para NAT?
NAT modifica direcciones y puertos en los encabezados, pero no reescribe direcciones incrustadas en la carga útil (salvo que exista un gateway de nivel de aplicación, ALG), por lo que el extremo remoto recibe una dirección privada no enrutable. (RFC 3022 §5 (limitaciones de NAT); problemática de NAT con FTP activo)
16. En el modelo de Servicios Diferenciados (DiffServ) para calidad de servicio, el byte de Tipo de Servicio del encabezado IPv4 se redefine como campo DS. ¿Cuántos bits de ese campo se utilizan para el DSCP (Differentiated Services Code Point)?
El campo DS usa 6 bits para el DSCP, lo que permite hasta 64 valores de clasificación de tráfico; 8 bits sería el byte completo, y 3 bits corresponde al campo de prioridad 802.1p de capa 2. (RFC 2474 (Definition of the Differentiated Services Field))
17. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre los modelos de calidad de servicio IntServ y DiffServ?
IntServ, con señalización RSVP, reserva recursos por flujo de extremo a extremo, lo que limita su escalabilidad; DiffServ clasifica y marca paquetes por clase agregada (DSCP), siendo más escalable en redes grandes. (RFC 1633 (Integrated Services); RFC 2475 (Architecture for Differentiated Services))
18. ¿Cuál de los siguientes NO es un mecanismo de encolamiento (queuing) utilizado para la gestión de tráfico en dispositivos de red?
PAT es una técnica de traducción de direcciones (NAT), no un mecanismo de encolamiento; LLQ, WFQ y PQ sí son mecanismos reales para gestionar colas y priorizar tráfico en QoS. (Documentación Cisco QoS — mecanismos de encolamiento (PQ, WFQ, CBWFQ, LLQ))
19. Un proveedor de servicios contrata un enlace con una tasa comprometida de información (CIR) y, para evitar descartar el tráfico que excede momentáneamente esa tasa, decide almacenarlo en un búfer y retransmitirlo de forma más gradual en lugar de descartarlo de inmediato. ¿Qué técnica de QoS está aplicando?
El conformado de tráfico (shaping) retiene en búfer el tráfico excedente y lo transmite de forma suavizada, evitando descartes; la vigilancia (policing) descarta o remarca de inmediato el tráfico que excede el límite, sin almacenarlo. (Documentación Cisco QoS — Traffic Shaping vs. Policing)
20. Para el tráfico de voz sobre IP, especialmente sensible al retardo y al jitter, se recomienda marcarlo con la clase de reenvío acelerado (Expedited Forwarding). ¿Qué valor decimal de DSCP corresponde a esta clase?
La clase Expedited Forwarding (EF) corresponde al valor DSCP 46, reservado para tráfico de baja latencia como la voz; 26 corresponde a AF31, 0 es el tráfico de mejor esfuerzo y 63 es el valor máximo posible del campo, pero no está asignado a EF. (RFC 3246 (An Expedited Forwarding PHB); RFC 2474 (campo DSCP))
21. ¿En qué campo de la trama Ethernet etiquetada 802.1Q se marca la prioridad de capa 2 (CoS) definida por el estándar IEEE 802.1p, utilizada para clasificar el tráfico antes de que llegue a un router con capacidades DiffServ?
IEEE 802.1p define un campo de prioridad de 3 bits (Priority Code Point) dentro de la etiqueta 802.1Q, con 8 niveles de clase de servicio en capa 2; el DSCP, en cambio, opera en capa 3 dentro del encabezado IP. (IEEE 802.1p (integrado en IEEE 802.1Q))
22. En el diseño de QoS de una red empresarial se recomienda ubicar el "límite de confianza" (trust boundary) lo más cerca posible del dispositivo final, de modo que el switch de acceso confíe o reclasifique el marcado de prioridad realizado por el equipo terminal, por ejemplo un teléfono IP. ¿Cuál es el propósito principal de definir este límite?
El límite de confianza controla en qué punto de la red se acepta el marcado de QoS entrante, evitando que un usuario o equipo no autorizado se autoasigne prioridad alta; no tiene relación con cifrado ni con dominios de colisión o difusión. (Documentación Cisco QoS — concepto de trust boundary)
23. Durante horas de alta demanda, un enlace WAN saturado provoca que los paquetes de una videoconferencia lleguen con retardos muy variables entre sí, aunque el ancho de banda total contratado no se agota por completo. Los usuarios perciben cortes y desincronización de audio y video. ¿Qué problema de desempeño describe mejor esta situación?
La variación irregular en el tiempo de llegada de los paquetes, sin pérdida total de conectividad ni agotamiento constante del ancho de banda, es característica de jitter elevado, que degrada aplicaciones en tiempo real como la videoconferencia. (Cisco Networking Academy — gestión del desempeño y parámetros de QoS)
24. Un administrador configura una política de QoS que marca cierto tráfico con el valor binario de 6 bits "011000" en el campo DSCP. ¿Qué valor decimal equivalente se registrará en las herramientas de monitoreo de tráfico?
El campo DSCP consta de 6 bits interpretados en base 2, por lo que "011000" equivale a 16+8=24 en decimal; los demás valores surgen de errores comunes al interpretar la posición de cada bit. (RFC 2474 (formato de 6 bits del campo DSCP))
25. En una red conmutada con el protocolo Spanning Tree (STP), varios switches deben decidir cuál actuará como puente raíz (root bridge) para evitar bucles en la capa de enlace de datos. ¿Con base en qué valor se elige el puente raíz?
STP elige el puente raíz por el Bridge ID más bajo (prioridad + MAC), según IEEE 802.1D; la IP, el número de puertos o el uptime no intervienen en la elección. (IEEE 802.1D-2004 (Spanning Tree Protocol))
26. Un administrador revisa la configuración de STP en un switch recién instalado y encuentra que no se ha modificado ningún parámetro de puente. ¿Cuál es el valor de prioridad de puente que STP asigna por defecto a cada switch?
IEEE 802.1D define 32768 como prioridad de puente por defecto, ajustable en incrementos de 4096; 4096 es el incremento (no el valor por defecto) y 65535/16384 son valores plausibles del mismo rango de 16 bits pero incorrectos. (IEEE 802.1D-2004 (Spanning Tree Protocol))
27. En un dominio de capa 2, los switches SW1, SW2 y SW3 participan en STP y los tres conservan la prioridad de puente por defecto sin haberla modificado. Sus direcciones MAC son 00:1A:2B:3C:4D:5E, 00:1A:2B:3C:4D:5F y 00:0C:29:11:22:33, respectivamente. ¿Cuál switch será elegido puente raíz?
Con prioridad idéntica en los tres switches, STP desempata usando la dirección MAC más baja como parte del Bridge ID; 00:0C:29:11:22:33 (SW3) es numéricamente menor que las otras dos. (IEEE 802.1D-2004 (Spanning Tree Protocol))
28. Cuando un puerto de switch arranca bajo el protocolo STP clásico definido en IEEE 802.1D, atraviesa una secuencia definida de estados antes de quedar disponible para el reenvío de tramas. ¿Cuál es esa secuencia completa de estados?
IEEE 802.1D define la secuencia Disabled, Blocking, Listening, Learning, Forwarding; las demás opciones reordenan los mismos cinco estados de forma incorrecta. (IEEE 802.1D-2004)
29. Un switch tiene un puerto en el estado Listening dentro del proceso de convergencia de STP. Un técnico observa que las tramas que llegan por ese puerto todavía no se están registrando en la tabla de direcciones MAC del switch. ¿En cuáles estados de puerto se actualiza la tabla de direcciones MAC?
Según IEEE 802.1D, solo en Learning y Forwarding el switch pobla la tabla MAC; en Listening el puerto ya escucha BPDU pero aún no aprende direcciones. (IEEE 802.1D-2004)
30. Un ingeniero migra una red de STP clásico a RSTP (IEEE 802.1w) para mejorar el tiempo de convergencia tras un cambio de topología, y documenta los estados de puerto resultantes. ¿Cuál de las siguientes opciones NO corresponde a un estado de puerto válido en RSTP?
RSTP reduce los estados a Discarding, Learning y Forwarding; Blocking es un estado de STP clásico (802.1D) que RSTP sustituye por Discarding. (IEEE 802.1w-2001 (integrado en 802.1D-2004))
31. Una empresa reporta que, tras la caída de un enlace troncal, su red tarda demasiado en restablecer la conectividad porque usa el protocolo Spanning Tree clásico. ¿Qué protocolo estandarizado por IEEE deben implementar para lograr una convergencia significativamente más rápida ante cambios de topología?
RSTP (IEEE 802.1w) fue diseñado específicamente para reemplazar a STP y reducir drásticamente los tiempos de convergencia tras un cambio de topología. (IEEE 802.1w-2001)
32. El estándar IEEE 802.1Q define el mecanismo de etiquetado de VLANs sobre tramas Ethernet para que los switches identifiquen a qué VLAN pertenece cada trama. ¿Qué tamaño tiene la etiqueta (tag) que 802.1Q inserta en la trama Ethernet?
802.1Q inserta una etiqueta de 4 bytes (32 bits) en la trama Ethernet, de los cuales 12 bits corresponden al campo VID. (IEEE 802.1Q (VLAN Tagging))
33. El campo VID (VLAN ID) dentro de la etiqueta 802.1Q tiene una longitud de 12 bits. Considerando que los valores 0 y 4095 están reservados y no se asignan a VLANs de usuario, ¿cuál es el rango de identificadores de VLAN que un administrador puede utilizar?
Con 12 bits el rango total es 0-4095 (4096 valores), pero al reservarse 0 y 4095, el rango utilizable para VLANs de usuario queda en 1-4094. (IEEE 802.1Q (VLAN Tagging))
34. Los switches Ethernet pueden reenviar tramas empleando distintos métodos de conmutación que difieren en la cantidad de la trama que se lee antes de reenviarla. ¿Cuáles son los tres métodos de conmutación reconocidos en switches Ethernet?
Los tres métodos estándar son store-and-forward, cut-through y fragment-free; los demás combinan términos inexistentes o ajenos a la conmutación (broadcast-forward, flood-forward, flood-switching). (Cisco Networking Academy / CCNA — Switching Concepts)
35. Un administrador detecta que en un segmento de red con múltiples colisiones, muchas tramas corruptas por colisión llegan de todas formas a reenviarse por el switch, generando tráfico innecesario. Quiere un método de conmutación que reduzca ese problema sin llegar a verificar la trama completa como store-and-forward. ¿Qué método de conmutación debe configurar?
Fragment-free lee los primeros 64 bytes (el tamaño mínimo antes del cual ocurren la mayoría de las colisiones) para descartar fragmentos de colisión, sin la latencia total de store-and-forward. (Cisco Networking Academy / CCNA — Switching Concepts)