Routers

Si cuentas con el libro de Redes de Computadoras de Tanenbaum, antes de que te mates buscando en Google te recomiendo que leas esta parte de Routers, que está muy bien explicado en este libro, sobre todo en la parte de cómo enruta paquetes y en la comparación con otros dispositivos.

Pero si lo que quieres es todo sobre el sistema operativo de los routers, su configuración y comandos ciscos ahí sí mejor busca en internet que en el mencionado libro no pillarás nada.

1.- Conceptos Básicos.

- Los elementos de conmutación son computadoras especializadas que conectan tres o más líneas de transmisión. Cuando los datos llegan a una línea de entrada, el elemento de conmutación debe elegir una línea de salida en la cual reenviarlos. Estas computadoras de conmutación reciben varios nombres; conmutadores y enrutadores son los más comunes.

Figura 1.- Los dispositivos y sus capas correspondientes.

- Si dos enrutadores que no comparten una línea de transmisión quieren conectarse, deberán hacerlo de manera indirecta, a través de otros enrutadores. Cuando un paquete es enviado desde un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores intermedios, el paquete se recibe en cada enrutador intermedio en su totalidad, se almacena ahí hasta que la línea de salida requerida esté libre y, por último se reenvía. Una subred organizada a partir de este principio se conoce como subred de almacenamiento y reenvío (store and forward) o conmutación de paquetes.

Figura 2.- Flujo de paquetes desde un emisor a un receptor.

- Las decisiones de enrutamiento se hacen de manera local. Cuando un paquete llega al enrutador A, éste debe decidir si el paquete se enviará hacia B o hacia C. La manera en que el enrutador A toma esa decisión se conoce como algoritmo de enrutamiento.

- Cuando un paquete llega a un enrutador, el encabezado y el terminador de la trama se eliminan y el paquete contenido en el campo de carga útil de la trama (sombreado con amarillo en la Figura 3) se pasa al software de enrutamiento. Este software se vale del encabezado del paquete para elegir un puerto de salida. En un paquete IP, el encabezado contendrá una dirección de 32 bits (IPv4) o 128 bits (IPv6), no una dirección 802 de 48 bits. El software de enrutamiento no analiza las direcciones de las tramas e incluso no sabe si el paquete proviene de una LAN o una línea de punto a punto.

Figura 3.- Tramas, paquetes y encabezados.

- El algoritmo de enrutamiento es aquella parte del software de la capa de red encargada de decidir la salida por la que se transmitirá un paquete de entrada. Si la subred usa datagramas de manera interna, esta decisión debe tomarse cada vez que llegue un paquete de datos, dado que la mejor ruta podría haber cambiado desde la última vez. Si la subred usa circuitos virtuales internamente, las decisiones de enrutamiento se toman sólo al establecerse un circuito virtual nuevo. En lo sucesivo, los paquetes de datos simplemente siguen la ruta previamente establecida. Este último caso a veces se llama enrutamiento de sesión, dado que una ruta permanece vigente durante toda la sesión de usuario (por ejemplo, durante una sesión desde una terminal, o durante una transferencia de archivos).

2.- ¿Cómo funcionan los routers?

- Los routers mantienen sus propias tablas de encaminamiento, normalmente construídas por direcciones de red.

- Un router utiliza sus tablas de encaminamiento de datos para seleccionar la mejor ruta en función de los caminos disponibles y el coste.

- Toda esta información de rutas se va actualizando miles de veces por segundo durante las 24 horas del día.

3.- Selección de caminos.

- A diferencia de los bridges, los routers pueden establecer múltiples caminos activos entre segmentos LAN y seleccionar entre los caminos redundantes. Los routers pueden enlazar segmentos que utilizan paquetes de datos y acceso al medio completamente diferentes, permitiendo utilizar a los routers distintos caminos disponibles. Esto significa que si un router no funciona, los datos todavía se pueden pasar a través de routers alternativos.

- Un router puede escuchar una red e identificar las partes que están ocupadas. Esta información la utiliza para determinar el camino sobre el que envía los datos. Si un camino está ocupado, el router identifica un camino alternativo para poder enviar los datos.

- Un router decide el camino que seguirá el paquete de datos determinando el número de saltos que se generan entre los segmentos de red. Al igual que los bridges, los routers generan tablas de enrutamiento y las utilizan en los siguientes algoritmos de encaminamiento:

• OSPF ("Primer Camino Abierto Más Corto") es un algoritmo de encaminamiento basado en el estado del enlace. Los algoritmos de estado de enlace controlan el proceso de encaminamiento y permiten a los routers responder rápidamente a modificaciones que se produzcan en la red.
• RIP (Protocolo de Información de Encaminamiento) utiliza algoritmos con vectores de distancia para determinar la ruta. El Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP) e IPX admiten RIP.
• NLSP (Protocolo de Servicios de Enlace NetWare) es un algoritmo de estado de enlace a utilizar con IPX.

4.- Bibliografía.

• Redes de Computadoras, de Andrew Tanenbaum, 4ta edición.