Introduccion al enrutamiento y envío de paquetes

Introduccion al enrutamiento y envío de paquetes

1. 1.0.1 Introducción al Capítulo

   • Los routers son computadoras
     • 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
   • Memoria y CPU del router
     • Al igual que una PC, un router también incluye:
       • · Unidad de procesamiento central (CPU) · Memoria de acceso aleatorio (RAM) · Memoria de sólo lectura (ROM)
   • Sistema Operativo Internetwork
     • Administra los recursos de hardware y software del router, incluso la asignación de memoria, los procesos, la seguridad y los sistemas de archivos
     • El IOS de Cisco es un sistema operativo multitarea que está integrado con las funciones de enrutamiento, conmutación, internetworking y telecomunicaciones.
   • Proceso de arranque del router
     • El proceso de arranque está conformado por cuatro etapas principales:
       • 1. Ejecución de la POST
       • 2. Carga del programa bootstrap
       • 3. Ubicación y carga del software IOS de Cisco
       • 4. Ubicación y carga del archivo de configuración de inicio o ingreso al modo Setup
   • Interfaces del router
     • Las interfaces de router pueden dividirse en dos grupos principales:
       • Interfaces LAN, como Ethernet y FastEthernet
       • Interfaces WAN, como serial, ISDN y Frame Relay
   • Routers y capas de red
     • Se considera al router como un dispositivo de Capa 3
     • Los routers operan en las Capas 1, 2 y 3

2. 1.2 Direccionamiento y configuración de CLI

   • Implementación de esquemas de direccionamiento básico
     • Como mínimo, la documentación debe incluir un diagrama de topología que indique la conectividad física y una tabla de direccionamiento que mencione la siguiente información:
       • Nombres de dispositivos, Interfaces usadas en el diseño, Direcciones IP y máscaras de subred, y Direcciones de gateway por defecto para dispositivos finales, como las PC Carga de la tabla de direcciones
   • Configuración básica del router
     • Cuando se configura un router, se realizan ciertas tareas básicas, tales como:
       • Asignar un nombre al router
       • Configurar contraseñas
       • Configurar interfaces,
       • Configurar un mensaje
       • Guardar cambios en un router
       • Verificar la configuración básica y las operaciones del router
   • Configuración de la interfaz del router
     • En la imagen se visualizan los comandos

3. 1.3 Construcción de la tabla de enrutamiento

   • Introducción de la tabla de enrutamiento
     • La función principal de un router es enviar un paquete hacia su red de destino, que es la dirección IP de destino del  paquete.
   • Redes conectadas directamente
     • Antes de configurar cualquier enrutamiento estático o dinámico en un router, éste solamente conoce a sus propias redes conectadas directamente.
   • Enrutamiento estático
     • Las rutas estáticas deben usarse en los siguientes casos
       • Una red está compuesta por unos pocos routers solamente.
       • Una  red  se  conecta  a  Internet  solamente  a  través  de  un  único  ISP
       • Una red extensa está configurada con una topología hub­and­spoke.
   • Enrutamiento dinámico
     • Los routers usan protocolos de enrutamiento dinámico para compartir información sobre el estado y la posibilidad de conexión de redes remotas.
     • ejecutan varias actividades
       • Descubrimiento de redes
       • Actualización y mantenimiento de las tablas de enrutamiento
   • Principios de la tabla de enrutamiento
     • Hay tres principios relacionados con las tablas de enrutamiento que lo ayudarán a comprender, configurar y solucionar problemas de enrutamiento
       • Estos principios se extraen del libro de Alex Zinin, Cisco IP Routing.
         • 1. Cada router toma su decisión 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 sobre una ruta desde una red a otra no suministra información de enrutamiento sobre la ruta inversa o de regreso

4. 1.4 Determinación de la ruta y funciones de conmutación

   • Campos de trama y paquete
     • Formato de paquete de Internet Protocol (IP)
       • Versión:, Longitud del encabezado IP, Prioridad  y  tipo  de  servicio, Longitud del paquete, Identificación, Señalizadores, Desplazamiento  de  fragmentos, Período de vida (TTL), Protocolo, Checksum del encabezado, Dirección IP origen-destino -opciones
     • Formato de trama de la Capa MAC
       • Preámbulo, Delimitador de inicio de trama (SOF, Dirección de destino-origen, Tipo/longitud,Datos y Pad.
   • La métrica y la mejor ruta
     • La identificación de la mejor ruta de un router implica la evaluación de múltiples rutas hacia la misma red de destino y la selección de la ruta óptima
   • Balanceo de carga del mismo costo
     • Cuando un router tiene múltiples rutas hacia una red de destino y el valor de esa métrica, es el mismo, esto se conoce como métrica de mismo costo, y el router realizará un balanceo de carga de mismo costo.
       • Si está configurado correctamente, el balanceo de carga puede aumentar la efectividad y el rendimiento de la red. El  balanceo de carga de mismo costo puede configurarse para usar tanto protocolos de enrutamiento dinámico como rutas estáticas
   • Determinación de la ruta
     • El envío de paquetes supone dos funciones:
       • Función de determinación de ruta
       • Función de conmutación
       • La función de determinación de ruta es el proceso según el cual el router determina qué ruta usar cuando envía un paquete. Para determinar la mejor ruta, el router busca en su tabla de enrutamiento una dirección de red que coincida con la  dirección IP de destino del paquete.
         • El resultado de esta búsqueda es una de tres determinaciones de ruta
           • Red  conectada  directamente
           • Red remota
           • Sin determinación de ruta
   • Función de conmutación
     • La función de conmutación es el proceso utilizado por un router para aceptar un paquete en una interfaz y enviarlo  desde otra interfaz. Una responsabilidad clave de la función de conmutación es la de encapsular los paquetes en el tipo de trama de enlace de datos correcto para el enlace de datos de salida.
       • El router ejecuta los tres siguientes pasos principales:
         • 1. Desencapsula el paquete de Capa 3 al quitar el tráiler y el encabezado de trama de Capa 2.
         • 2. Examina la dirección IP de destino del paquete IP para encontrar la mejor ruta en la tabla de enrutamiento.
         • 3. Encapsula el paquete de Capa 3 en una nueva trama de Capa 2 y envía la trama desde la interfaz de salida.

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