lunes, 17 de agosto de 2009

CAPITULO I: INTRODUCCION AL ENRRUTAMIENTO Y REENVIO DE PAQUETES

INTRODUCCION

El principal tema que se tratara en este capitulo es lo relacionado o todo lo que tenga que ves con el Router; aquí se tratara de dar una pequeña explicación de todo lo que comprende el Router, como será su funcionamiento en las redes, sus principales componentes hardware y software y el proceso de enrutamiento.

Con la finalidad de que quede un poco mas entendible todos los conceptos que se relacionen con el tema de el router.

DESARROLLO
Los routers son computadoras

Un router es una computadora, al igual que cualquier otra computadora; incluso una PC.
Los routers tienen muchos de los mismos componentes de hardware y software que se encuentran en otras computadoras, entre ellos:
CPU
RAM
ROM
Sistema operativo

Los routers se encuentran en el centro de la red

El router es el responsable del reenvío de paquetes de red a red, desde el origen al destino final.

Un router conecta múltiples redes. Esto significa que tiene varias interfaces, cada una de las cuales pertenece a una red IP diferente. Cuando un router recibe un paquete IP en una interfaz, determina qué interfaz usar para reenviar el paquete hacia su destino. La interfaz que usa el router para reenviar el paquete puede ser la red del destino final del paquete (la red con la dirección IP de destino de este paquete), o puede ser una red conectada a otro router que se usa para llegar a la red de destino.

Generalmente, cada red a la que se conecta un router requiere una interfaz separada. Estas interfaces se usan para conectar una combinación de Redes de área local (LAN) y Redes de área extensa (WAN).

Los routers determinan el mejor camino

Además una de la principal responsabilidad de un router es dirigir los paquetes destinados a redes locales y remotas por medio de dos procesos:
1.-La determinación del mejor camino para enviar paquetes
2.-El reenvío de los paquetes a su destino.

El Router tomara en cuenta su tabla de enrutamiento para realizar cualquier proceso.

íncrona (ATM).

Los routers usan protocolos de rutas estáticas y de enrutamiento dinámico para detectar redes remotas y crear sus tablas de enrutamiento.

Memoria y CPU de Router

Todos los Routers tienen los mismos componentes generales de hardware. Según el modelo, esos componentes se encuentran en diferentes lugares dentro del router.

Componentes del router y sus funciones

Al igual que una PC, un router también incluye:

Unidad Central de Proceso (CPU).- ejecuta las instrucciones del sistema operativo, como la inicialización del sistema y las funciones de enrutamiento y conmutación.
Memoria de acceso aleatorio (RAM).- almacena las instrucciones y los datos necesarios que la CPU debe ejecutar. Esta memoria pierde sus contenidos cuando se apaga o reinicia el router.

Memoria de sólo lectura (ROM).- es una forma de almacenamiento permanente. Esta memoria no pierde sus contenidos cuando se apaga o reinicia el router.



Sistema Operativo internetwork

El software del sistema operativo que se usa en los routers Cisco se conoce como sistema operativo Internetwork (IOS) de Cisco. Como cualquier sistema operativo de una computadora, el Cisco IOS administra los recursos de hardware y software del router, incluso la asignación de memoria, los procesos, la seguridad y los sistemas de archivos. El Cisco IOS es un sistema operativo multitarea que está integrado con las funciones de enrutamiento, conmutación, internetworking y telecomunicaciones.



Interfaces del Router

Puertos de administración

Los routers tienen conectores físicos.- se usan para administrar el router. Estos conectores se conocen como puertos de administración.
El puerto de consola, se usa para conectar una terminal, o con más frecuencia una PC que ejecuta un software emulador de terminal, para configurar el router sin necesidad de acceso a la red para ese router.
Puerto auxiliar. . A veces el puerto auxiliar puede usarse de maneras similares al puerto de consola. También puede usarse para conectar un módem.



Interfaces del router

Se refiere a un conector físico que se encuentra en el router cuyo principal propósito es recibir y reenviar paquetes. Los routers tienen muchas interfaces que se usan para conectarse a múltiples redes. Normalmente, las interfaces se conectan a distintos tipos de redes, lo cual significa que se necesitan distintos tipos de medios y conectores. Con frecuencia, un router necesitará tener distintos tipos de interfaces.


Las interfaces pertenecen a diferentes redes

Cada interfaz se debe configurar con una dirección IP y una máscara de subred de una red diferente. El Cisco IOS no permitirá que dos interfaces activas en el mismo router pertenezcan a la misma red.

Las interfaces del router pueden dividirse en dos grupos principales:

Interfaces LAN, como Ethernet y FastEthernet.- se usan para conectar el router a la LAN.

Interfaces WAN, como las seriales, ISDN, y Frame Relay .- se usan para conectar los routers a redes externas, generalmente entre una mayor distancia geográfica.




Routers y capa de red

El objetivo principal de un router es conectar múltiples redes y reenviar paquetes destinados ya sea a sus propias redes o a otras redes. Se considera al router como un dispositivo de Capa 3 porque su decisión principal de reenvío se basa en la información del paquete IP de Capa 3, específicamente la dirección IP de destino. Este proceso se conoce como enrutamiento.

Cuando un router recibe un paquete, examina su dirección IP de destino. Si la dirección IP de destino no pertenece a ninguna de las redes del router conectadas directamente, el router debe reenviar este paquete a otro router, hasta que encuentre la dirección de destino final del paquete.

Los routers operan en las Capas 1, 2 y 3

Un router toma su decisión principal de reenvío en la Capa 3, pero como mencionamos antes, también participa en procesos de las Capa 1 y Capa 2. El router puede reenviar un paquete desde la interfaz adecuada hacia su destino después de examinar la dirección IP de destino del paquete y consultar su tabla de enrutamiento para tomar su decisión de reenvío. El router encapsula el paquete IP de Capa 3 en la porción de datos de una trama de enlace de datos de Capa 2 adecuada para la interfaz de salida. El tipo de trama puede ser una Ethernet, HDLC u otro tipo de encapsulación de Capa 2, cualquiera que sea la encapsulación que se usa en esa interfaz específica. La trama de Capa 2 se codifica en señales físicas de Capa 1 que se usan para representar bits a través del enlace físico.



Cada router, en el trayecto desde el origen al destino, realiza el proceso de desencapsulación, búsqueda en la tabla de enrutamiento y nueva encapsulación. Este proceso es importante para comprender la manera en que los routers participan en las redes.


Configuración básica de router

Cuando se configura un router, se realizan ciertas tareas básicas, tales como:
Denominar el router
Configurar contraseñas
Configurar interfaces
Configurar un mensaje
Guardar los cambios realizados en un router
Verificar la configuración básica y las operaciones del router

Introducción de la tabla de enrutamiento

Para reenviar un paquete hacia su red de destino, que es la dirección IP de destino del paquete, el router necesita buscar la información de enrutamiento almacenada en su tabla de enrutamiento.

Una tabla de enrutamiento es un archivo de datos que se encuentra en la RAM y se usa para almacenar la información de la ruta sobre redes remotas y conectadas directamente.




Principios de la tabla de enrutamiento

1. Cada router toma sus propias decisiones en forma independiente, según la información de su propia tabla de enrutamiento.

2. El hecho de que un router tenga cierta información en su tabla de enrutamiento no significa que los otros routers tengan la misma información.

3. La información de enrutamiento acerca de una ruta de una red a otra no proporciona información de enrutamiento acerca de la ruta inversa o de retorno.







Como ya se menciono anteriormente los Routers utilizan dos procesos para llevar los paquetes hacia su destino, uno de ellos es:

El mejor camino.- El router hace la evaluación de múltiples rutas hacia la misma red de destino y la selección de la ruta óptima o "la más corta" para llegar a esa red.


Balanceo de carga de mismo costo.-Qué sucede si una tabla de enrutamiento tiene dos o más rutas con la misma métrica hacia la misma red de destino. Esto se conoce como métrica del mismo costo, y el router realizará un balanceo de carga de mismo costo. La tabla de enrutamiento tendrá la única red de destino pero mostrará múltiples interfaces de salida, una para cada ruta del mismo costo. El router enviará los paquetes utilizando las múltiples interfaces de salida en la tabla de enrutamiento.

Determinación de ruta

El reenvío de paquetes supone dos funciones, un de ellas es:
Función de determinación de la ruta.- es el proceso según el cual el router determina qué ruta usar cuando reenvía un paquete. Para determinar el mejor camino, el router busca en su tabla de enrutamiento una dirección de red que coincida con la dirección IP de destino del paquete. Esta búsqueda resulta solo una de las 3 siguientes determinaciones:
red conectada directamente: esto significa que la dirección IP de destino del paquete es una dirección host en la misma red que la interfaz de este router.
Red remota: si la dirección IP de destino del paquete pertenece a una red remota, entonces el paquete se reenvía a otro router. Sólo se pueden alcanzar las redes remotas mediante el reenvío de paquetes hacia otra red.
Sin determinación de ruta: si la dirección IP de destino del paquete no pertenece ni a una red conectada ni a una remota, y si el router no tiene una ruta predeterminada, entonces el paquete se descarta.
CONCLUCION.

Finalmente este capitulo nos a servido para conocer mas ampliamente la función que desempeña un router en la red, este dispositivo se define como una computadora que al igual que las PC estos también cuentan con muchos de los componentes de hardware y software, algunos de esos componentes son la memoria RAM, ROM y además también cuenta con un sistema operativo.

Edemas aprendimos que el principal objetivo de un Router esta destinado a conectar una serie de redes, para poder reenviar los diferentes paquetes de una red a otra, para poder lograr este objetivo el router debe contar con un aditamento esencia que es una tabla de enrutamiento, que es una lista que contiene redes conocidas por el Router, contiene direcciones de red para sus propias interfaces que son las redes conectadas directamente, además de direcciones de red para redes remotas.

Cabe mencionar que una red remota es una red a la que se puede llegar únicamente reenviando el paquete a otro router. Es decir es una red que esta alejada del Router y necesita que ese router lo reenvié por medio de otro hasta llegar a su destino.

Las redes remotas se pueden incorporan a la tabla de enrutamiento de dos maneras: las rutas estáticas en forma manual o al implementar un protocolo de enrutamiento dinámico. Las rutas estáticas no tienen tanta sobrecarga como los protocolos de enrutamiento dinámico; sin embargo, las rutas estáticas requieren más mantenimiento si la topología es inestable o está en constante cambio.

Los protocolos de enrutamiento dinámico se ajustan automáticamente a los cambios sin intervención alguna del administrador de la red. Los protocolos de enrutamiento dinámico requieren más procesamiento de la CPU y además usan una cierta cantidad de capacidad de enlace para mensajes y actualizaciones de enrutamiento. En muchos casos, una tabla de enrutamiento tendrá tanto rutas estáticas como dinámicas.

La toma de decision de reenvió de los routers principalmente se toma en la Capa 3, que corresponde ala capa de Red. Sin embargo, las interfaces del router participan en otras capas adicionales, que son las Capas 1y 2.

Por ultimo hay que destacar que para que el router reenvié de manera optima el paquete utiliza el proceso de verificar cual seria el camino mas corto para dirigir el paquete a su destino final, haciendo este proceso con cada paquete que llegue a el. El router recibe el paquete, revisa la dirección destino si pertenece a una red directa o a una red remota, en el caso de que la dirección sea remota el router enviara el paquete a el siguiente router, el siguiente router tomara el paquete y hará lo mismo.