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Timestamp: 2018-02-23 10:31:49+00:00

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Resolución de problemas de Red: Síntomas y Causas - CCNA desde Cero
Síntomas frecuentes de problemas de red
Causas frecuentes de problemas de red
Existen síntomas y problemas característicos de la capa física, la capa de enlace de datos, la capa de red, la capa de transporte y la capa de aplicación que el administrador de red debe reconocer.
Es posible que el administrador necesite prestar especial atención a la conectividad física, los gateways predeterminados, las tablas de direcciones MAC, la NAT y la información de routing.
Esta sección busca determinar los síntomas y las causas de los problemas de red mediante un modelo en capas. Se detalla la resolución de problemas de red en las capas: física, enlace de datos, de transporte y de aplicación.
1. Resolución de problemas de la capa física
1.1. Síntomas frecuentes de problemas de red en Capa Física
1.2. Causas frecuentes de problemas de red en Capa Física
2. Resolución de problemas de la capa de enlace de datos
2.1. Síntomas frecuentes de problemas de red en Capa Enlace de datos
2.2. Causas frecuentes de problemas de red en Capa Enlace de datos
3. Resolución de problemas de la capa de red
3.1. Síntomas frecuentes de problemas de red en Capa de Red
3.2. Causas frecuentes de problemas de red en Capa de Red
4. Resolución de problemas de la capa de transporte: ACL
4.1. Errores comunes de configuración de ACL
5. Resolución de problemas de la capa de transporte: NAT para IPv4
5.1. Áreas frecuentes de interoperabilidad con NAT
6. Resolución de problemas de la capa de aplicación
6.1. Síntomas y Causas de problemas de red en Capa de Aplicación
La capa física transmite bits desde una computadora a otra y regula la transmisión de un flujo de bits a través del medio físico. La capa física es la única con propiedades físicamente tangibles, como cables, tarjetas y antenas.
Los problemas en una red con frecuencia se presentan como problemas de rendimiento. Los problemas de rendimiento indican que existe una diferencia entre el comportamiento esperado y el comportamiento observado y que el sistema no funciona como se podría esperar razonablemente.
Las fallas y las condiciones por debajo del nivel óptimo en la capa física no solo presentan inconvenientes para los usuarios sino que pueden afectar la productividad de toda la empresa. Las redes en las que se dan estos tipos de condiciones por lo general se desactivan. Dado que las capas superiores del modelo OSI dependen de la capa física para funcionar, el administrador de red debe tener la capacidad de aislar y corregir los problemas en esta capa de manera eficaz.
Imagen 1: Síntomas y causas de la capa física
Los síntomas frecuentes de los problemas de red en la capa física incluyen los siguientes:
Rendimiento inferior a la línea de base: las razones más frecuentes de un rendimiento lento o deficiente incluyen servidores sobrecargados o con alimentación insuficiente, configuraciones de router o switch inadecuadas, congestión del tráfico en un enlace de baja capacidad y pérdida crónica de tramas.
Pérdida de la conectividad: si un cable o un dispositivo fallan, el síntoma más evidente es una pérdida de la conectividad entre los dispositivos que se comunican a través de ese enlace o con el dispositivo o la interfaz que presenta la falla. Esto se indica por medio de una simple prueba de ping. La pérdida intermitente de la conectividad puede indicar una conexión floja u oxidada.
Cuellos de botella o congestión de la red: si un router, una interfaz o un cable fallan, es probable que los protocolos de routing redirijan el tráfico hacia otras rutas que no estén diseñadas para transportar la capacidad adicional. Esto puede provocar congestión o cuellos de botella en esas partes de la red.
Tasas de uso de CPU elevadas: las tasas de uso de CPU elevadas son un síntoma de que un dispositivo, como un router, un switch o un servidor, funciona en el límite admitido por su diseño o lo supera.
Mensajes de error de la consola: los mensajes de error que se muestran en la consola de un dispositivo indican un problema de la capa física.
Los incidentes que comúnmente causan problemas de red en la capa física incluyen los siguientes:
Problemas relacionados con la alimentación: Debe revisarse el funcionamiento de los ventiladores y asegurarse de que los orificios de entrada y salida de ventilación del bastidor no estén obstruidos.
Fallas de hardware: las tarjetas de interfaz de red (NIC) defectuosas pueden ser la causa de errores de transmisión de red debido a colisiones tardías, tramas cortas y jabber. Con frecuencia, “jabber” se define como la condición en la que un dispositivo de red transmite continuamente datos aleatorios, sin sentido, a la red.
Fallas del cableado: se pueden corregir numerosos problemas simplemente por medio de volver a asentar cables que se desconectaron de manera parcial.
Atenuación: la atenuación puede ocurrir cuando la longitud de un cable supera el límite de diseño para los medios o cuando hay una conexión deficiente que se debe a un cable flojo o a contactos sucios u oxidados.
Ruido: la interferencia electromagnética (EMI) local se conoce comúnmente como “ruido”. El ruido se puede generar a partir de muchas fuentes, como estaciones de radio FM, o cualquier elemento que cuente con un transmisor más potente que el de un teléfono celular.
Errores de configuración de la interfaz: muchos elementos se pueden configurar incorrectamente en una interfaz y ocasionar que se desactive, por ejemplo, una frecuencia de reloj incorrecta, un origen de reloj incorrecto y que la interfaz no esté encendida.
Límites de diseño excedidos: un componente puede operar de manera deficiente en la capa física porque se usa a una tasa promedio superior a la que está configurado para funcionar.
Sobrecarga de CPU: los síntomas incluyen procesos con porcentajes elevados de uso de CPU, descartes de la cola de entrada, rendimiento lento, lentitud o falta de respuesta de los servicios de router.
La resolución de problemas de capa 2 puede ser un proceso desafiante. La configuración y el funcionamiento de estos protocolos son fundamentales para crear redes con ajustes precisos y en condiciones de funcionamiento.
Los problemas de capa 2 causan síntomas específicos que, al reconocerse, ayudan a identificar el problema rápidamente.
Imagen 2: Síntomas y causas de la capa de enlace de datos
Los síntomas frecuentes de los problemas de red en la capa de enlace de datos incluyen los siguientes:
Falta de funcionalidad o conectividad en la capa de red o en las capas superiores: algunos problemas de capa 2 pueden detener el intercambio de tramas a través de un enlace, mientras que otros solo provocan un deterioro del rendimiento de la red.
Funcionamiento de la red por debajo de los niveles de rendimiento de línea de base: en una red, pueden ocurrir dos tipos de funcionamiento deficiente en la capa 2. (1) que las tramas elijan una ruta deficiente al destino, pero lleguen. En este caso, la red podría experimentar un uso de ancho de banda elevado en enlaces que no deberían tener ese nivel de tráfico. (2) que se descarten algunas tramas. Estos problemas se pueden identificar mediante las estadísticas del contador de errores y los mensajes de error de la consola en el switch o el router. En un entorno Ethernet, un ping extendido o continuo también revela si se descartan tramas.
Difusiones excesivas: los sistemas operativos usan difusiones y multidifusiones ampliamente para detectar los servicios de red y otros hosts. Por lo general, las difusiones excesivas son el resultado de una de las siguientes situaciones: aplicaciones programadas o configuradas incorrectamente, grandes dominios de difusión de capa 2 o problemas de red subyacentes, como bucles de STP o rutas inestables.
Mensajes de la consola: a veces, un router reconoce que se produjo un problema de capa 2 y envía mensajes de alerta a la consola. Generalmente, un router hace esto cuando detecta un problema con la interpretación de las tramas entrantes (problemas de encapsulación o entramado) o cuando se esperan keepalives pero no llegan.
Los problemas en la capa de enlace de datos que con frecuencia provocan problemas de conectividad o rendimiento de la red incluyen los siguientes:
Errores de encapsulación: ocurre porque los bits que el emisor coloca en un campo determinado no son los que el receptor espera ver. Esta condición se produce cuando la encapsulación en un extremo de un enlace WAN está configurada de manera diferente de la encapsulación que se usa en el otro extremo.
Errores de asignación de direcciones: en las topologías, como punto a multipunto, Frame Relay o Ethernet de difusión, es fundamental darle a la trama una dirección de destino de capa 2 correcta. Esto asegura su llegada al destino correcto. Para lograr esto, el dispositivo de red debe encontrar la coincidencia entre una dirección de destino de capa 3 y la dirección de capa 2 correcta mediante mapas estáticos o dinámicos.
Errores de entramado: las tramas generalmente operan en grupos de bytes de 8 bits. Cuando una trama no termina en un límite de bytes de 8 bits, se produce un error de entramado. Cuando sucede esto, el receptor puede tener problemas para determinar dónde termina una trama y dónde comienza la otra.
Fallas o bucles de STP: el objetivo del protocolo de árbol de expansión (STP) es convertir una topología física redundante en una topología de árbol mediante el bloqueo de los puertos redundantes. La mayoría de los problemas de STP se relacionan con el reenvío de bucles, que se produce cuando no se bloquean puertos en una topología redundante y el tráfico se reenvía en círculos indefinidamente, lo que implica una saturación excesiva provocada por una tasa elevada de cambios en la topología STP.
Los problemas de la capa de red incluyen cualquier problema que comprenda a un protocolo de capa 3, ya sea un protocolo de routing (como IPv4 o IPv6) o un protocolo de routing (como EIGRP, OSPF, entre otros).
Imagen 3: Síntomas y causas de la capa de red
Los síntomas frecuentes de los problemas de red en la capa de red incluyen los siguientes:
Falla de red: se produce cuando esta no funciona o funciona parcialmente, lo que afecta a todos los usuarios y a todas las aplicaciones en la red.
Rendimiento por debajo del nivel óptimo: los problemas de optimización de la red por lo general comprenden a un subconjunto de usuarios, aplicaciones, destinos o un determinado tipo de tráfico. Es difícil detectar los problemas de optimización, y es incluso más difícil aislarlos y diagnosticarlos. Esto generalmente se debe a que estos problemas abarcan varias capas o, incluso, al equipo host.
En la mayoría de las redes, se usan rutas estáticas junto con protocolos de routing dinámico. La configuración incorrecta de las rutas estáticas puede provocar un routing deficiente. En algunos casos, las rutas estáticas configuradas incorrectamente pueden generar bucles de routing que hacen que algunas partes de la red se vuelvan inalcanzables.
La resolución de problemas de protocolos de routing dinámico requiere una comprensión profunda de cómo funciona el protocolo de routing específico. Algunos problemas son comunes a todos los protocolos de routing, mientras que otros son específicos de un protocolo de routing particular.
Nota: No existe una única plantilla para resolver problemas de capa 3. Los problemas de routing se resuelven con un proceso metódico, por medio de una serie de comandos para aislar y diagnosticar el problema.
Las siguientes son algunas áreas que se deben explorar al diagnosticar un posible problema que involucre protocolos de routing:
Problemas de red generales: con frecuencia, un cambio en la topología, como un enlace inactivo, puede tener efectos en otras áreas de la red que tal vez no sean evidentes en ese momento. Esto puede implicar instalar nuevas rutas, estáticas o dinámicas, o eliminar otras. Determine si algún elemento de la red cambió de manera reciente y si hay alguna persona trabajando en la infraestructura de la red en ese momento.
Problemas de conectividad: revise si existe algún problema de conectividad o en los equipos, incluidos problemas de alimentación como cortes de energía y problemas ambientales (por ejemplo, recalentamiento). También revise si hay problemas de capa 1, como problemas de cableado, puertos defectuosos y problemas del ISP.
Problemas de vecinos: si el protocolo de routing establece una adyacencia con un vecino, revise si hay algún problema con los routers en lo que respecta a la formación de adyacencias de vecinos.
Base de datos de topología: si el protocolo de routing usa una tabla o base de datos de topología, revíselas para ver si existe algo inesperado, como entradas faltantes o imprevistas.
Tabla de routing: revise la tabla de routing para ver si existe algo inesperado, como rutas faltantes o imprevistas. Use los comandos debug para ver las actualizaciones de routing y el mantenimiento de la tabla de routing.
Los problemas de red pueden surgir a partir de problemas de la capa de transporte en el router, especialmente en el perímetro de la red, donde se examina y se modifica el tráfico.
Dos de las tecnologías de capa de transporte que se implementan con más frecuencia son las listas de control de acceso (ACL) y la traducción de direcciones de red (NAT).
Imagen 4: Síntomas y causas de la capa de transporte
La mayoría de los problemas frecuentes con las ACL se debe a una configuración incorrecta.
Imagen 5: Errores comunes configuración ACL
Los problemas con las ACL pueden provocar fallas en sistemas que, por lo demás, funcionan correctamente. Comúnmente, las configuraciones incorrectas ocurren en varias áreas:
Selección del flujo de tráfico: la configuración incorrecta del router más frecuente es aplicar la ACL al tráfico incorrecto.
Orden de entradas de control de acceso: el orden de las entradas en una ACL debe ir de lo específico a lo general. Si bien una ACL puede tener una entrada para permitir específicamente un flujo de tráfico en particular, los paquetes nunca coincidirán con esa entrada si una entrada anterior en la lista ya los rechazó.
Instrucción implícita de denegar todo el tráfico: cuando no se requiere un nivel de seguridad elevado en la ACL, este elemento implícito de control de acceso puede ser la causa de una configuración incorrecta de la ACL.
Direcciones y máscaras wildcard IPv4: las máscaras wildcard IPv4 complejas proporcionan mejoras importantes en términos de eficiencia, pero están más sujetas a errores de configuración.
Selección del protocolo de la capa de transporte: al configurar las ACL, es importante que se especifiquen solo los protocolos de la capa de transporte correctos.
Puertos de origen y destino: controlar el tráfico entre dos hosts de manera adecuada requiere elementos simétricos de control de acceso para las ACL de entrada y de salida.
Uso de la palabra clave established: aumenta la seguridad que se proporciona mediante una ACL, pero si se aplica incorrectamente puede tener lugar resultados imprevistos.
Protocolos poco frecuentes: las ACL configuradas incorrectamente suelen causar problemas en protocolos distintos de TCP y UDP.
La palabra clave log es un comando útil para ver la operación de las ACL en las entradas de ACL.
Existen varios problemas con la NAT, como la falta de interacción con servicios como DHCP y tunneling. Estos pueden incluir la configuración incorrecta de la NAT interna, la NAT externa o la ACL.
Imagen 6: Áreas frecuentes de interoperabilidad con NAT
Otros problemas incluyen interoperabilidad con otras tecnologías de red, especialmente con aquellas que contienen o derivan información de direccionamiento de red del host en el paquete.
Algunas de estas tecnologías incluyen las siguientes:
BOOTP y DHCP: ambos protocolos administran la asignación automática de direcciones IPv4 a los clientes. Recuerde que el primer paquete que un nuevo cliente envía es un paquete IPv4 de difusión de solicitud de DHCP. El paquete de solicitud de DHCP tiene la dirección IPv4 de origen 0.0.0.0. Debido a que la NAT requiere direcciones IPv4 de origen y de destino válidas, BOOTP y DHCP pueden tener dificultades para operar a través de un router que ejecuta una NAT estática o dinámica.
DNS y WINS: debido a que un router que ejecuta una NAT dinámica cambia la relación entre las direcciones internas y externas periódicamente, a medida que las entradas de la tabla se vencen y se vuelven a crear, un servidor DNS o WINS fuera del router NAT no tiene una representación precisa de la red dentro del router.
SNMP: de manera similar a los paquetes DNS, la NAT no puede alterar la información de direccionamiento almacenada en el contenido de datos del paquete.
Nota: La configuración de la característica de aplicación auxiliar IPv4 puede contribuir a la resolución de los problemas anteriormente mencionados.
Protocolos de cifrado y tunneling: los protocolos de cifrado y tunneling suelen requerir que el tráfico se origine en un puerto UDP o TCP específico o usan un protocolo en la capa de transporte que la NAT no puede procesar. Por ejemplo, la NAT no puede procesar los protocolos de tunneling IPsec y los protocolos de encapsulación de routing genérico usados por las implementaciones de VPN.
Nota: el router puede reenviar DHCPv6 de un cliente IPv6 mediante el comando ipv6 dhcp relay.
La mayoría de los protocolos de la capa de aplicación proporcionan servicios para los usuarios. Los protocolos de la capa de aplicación normalmente se usan para la administración de red, la transferencia de archivos, los servicios de archivos distribuidos, la emulación de terminal y el correo electrónico. Con frecuencia, se agregan nuevos servicios para usuarios, como VPN y VoIP.
Imagen 7: Capa de aplicación
En la ilustración, se muestran los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP más conocidos e implementados, que incluyen los siguientes:
SSH/Telnet: permite a los usuarios establecer conexiones de sesión de terminal a los hosts remotos.
HTTP: admite el intercambio de texto, gráficos, sonido, video y otros archivos multimedia en la Web.
FTP: realiza transferencias interactivas de archivos entre los hosts.
TFTP: realiza transferencias interactivas básicas de archivos, generalmente, entre hosts y dispositivos de red.
SMTP: admite servicios básicos de entrega de mensajes.
POP: conecta a los servidores de correo electrónico y descarga correo electrónico.
Protocolo simple de administración de red (SNMP): recopila información de administración de los dispositivos de red.
DNS: asigna direcciones IP a los nombres asignados a los dispositivos de red.
Sistema de archivos de red (NFS): habilita las computadoras para montar unidades en hosts remotos y operarlas como si fueran unidades locales. Desarrollado originalmente por Sun Microsystems, se combina con otros dos protocolos de capa de aplicación, la representación externa de datos (XDR) y la llamada a procedimiento remoto (RPC), para permitir un acceso transparente a los recursos de la red remota.
Los tipos de síntomas y causas dependen de la aplicación real propiamente dicha.
Los problemas de la capa de aplicación impiden la provisión de servicios a los programas de aplicación. Cuando las capas física, enlace de datos, de red y de transporte funcionan, un problema en la capa de aplicación puede tener como consecuencia recursos inalcanzables o inutilizables. Es posible que, teniendo una conectividad de red plena, la aplicación simplemente no pueda proporcionar datos.
Otro tipo de problema en la capa de aplicación ocurre cuando las capas física, de enlace de datos, de red y de transporte funcionan, pero la transferencia de datos y las solicitudes de servicios de red de un único servicio o aplicación de red no cumplen con las expectativas normales de un usuario.
Un problema en la capa de aplicación puede hacer que los usuarios se quejen de que, al transferir datos o solicitar servicios de red, la red o la aplicación específica con la que trabajan está inactiva o más lenta de lo normal.

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