PDF de programación - Libro de CCNA II Exploration v 4.0 Conceptos y protocolos de enrutamiento

CCNA 2 Exploration v 4.0
Conceptos y protocolos de
enrutamiento



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CAPÍTULO 1: Introducción  al enrutamiento y envío de paquetes 

1.0.1 Introducción al Capítulo 

Las redes de la actualidad tienen un impacto significativo en nuestras vidas, ya que cambian nuestra forma de vivir, 
trabajar  y  divertirnos.  Las  redes  de  computadoras  (y  en  un  contexto  más  amplio,  Internet)  permiten  a  las  personas 
comunicarse, colaborar e interactuar de maneras totalmente novedosas. Utilizamos la red de distintas formas, entre ellas las 
aplicaciones Web, la telefonía IP, la videoconferencia, los juegos interactivos, el comercio electrónico, la educación y más. 

En el centro de la red se encuentra el router. En pocas palabras, un router conecta una red  con otra red. Por lo 
tanto, el router es responsable de la entrega de paquetes a través de diferentes redes. El destino de un paquete IP puede ser 
un servidor Web en otro país o un servidor de correo electrónico en la red de área local. Es responsabilidad de los routers 
entregar esos paquetes a su debido tiempo. La efectividad de las comunicaciones de internetwork depende, en gran medida, 
de la capacidad de los routers de enviar paquetes de la manera más eficiente posible. 

En la actualidad, se están incorporando routers a los satélites en el espacio. Estos routers tendrán la capacidad de 
enrutar el tráfico IP entre los satélites del espacio de un modo muy similar al que se transportan los paquetes en la Tierra, 
reduciendo así los retardos y ofreciendo una mayor flexibilidad para el trabajo en red. 

Además del envío de paquetes, un router también proporciona otros servicios. Para satisfacer las demandas de las 

redes actuales, los routers también se utilizan para lo siguiente: 

Aseguran la disponibilidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Para ayudar a garantizar la posibilidad de 

conexión de la red, los routers usan rutas alternativas en caso de que la ruta principal falle. 

Proveen servicios integrados de datos, video y voz en redes conectadas por cable o inalámbricas. Los routers dan 
prioridad a los paquetes IP según la calidad de servicio (QoS) a fin de asegurar que el tráfico en tiempo real, como la voz, el 
video y los datos esenciales, no se descarten ni retarden. 

Disminuye el impacto de gusanos, virus y otros ataques en la red al permitir o denegar el reenvío de paquetes. 

Todos estos servicios se construyen en torno del router y de su responsabilidad principal de reenviar paquetes de 
una red a la siguiente. La comunicación entre los dispositivos de diferentes redes sólo se logra gracias a la capacidad del 
router  de  enrutar  paquetes  entre  las  redes.  Este  capítulo  será  una  introducción  al  router,  su  función  en  las  redes,  sus 
principales componentes de hardware y software y el proceso de enrutamiento en sí. 

1.1 Dentro del router 

1.1.1 Los routers son computadoras 

Un router es una computadora, al igual que cualquier otra computadora; incluso una PC. El primer router, utilizado 
para la Red de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPANET), fue el Procesador de mensajes de interfaz 
(IMP). El  IMP  era  una  minicomputadora Honeywell  316;  esta  computadora  dio  origen  a  la  ARPANET  el  30  de  agosto  de 
1969. 

Nota:  La  ARPANET  fue  desarrollada  por  la  Agencia  de  Proyectos  de  Investigación  Avanzada  (ARPA)  del 
Departamento  de Defensa de los Estados Unidos. También fue  la primera red operativa de  conmutación de paquetes del

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mundo y la antecesora de la Internet de la actualidad. 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

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Es posible que los usuarios comunes no estén al tanto de la presencia de numerosos routers en su propia red o en 
Internet. Los usuarios esperan poder acceder a las páginas Web, enviar mensajes de correo electrónico y descargar música, 
ya sea si el servidor al que están accediendo está en su propia red o en otra red del otro lado del mundo. Sin embargo, los 
profesionales de networking saben que el router es el responsable del envío de paquetes de red a red, desde el origen inicial 
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 enviar el paquete 
hacia su destino. La interfaz que usa el router para enviar 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 alcanzar 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). Por lo general, las LAN son redes 
Ethernet que contienen dispositivos como PC, impresoras y servidores. Las WAN se usan para conectar redes a través de un 
área geográfica extensa. Por ejemplo, una conexión WAN comúnmente se usa para conectar una LAN a la red del Proveedor 
de servicios de Internet (ISP). 

En la figura, vemos que los routers R1 y R2 son responsables de recibir el paquete en una red y enviar el paquete desde otra 
red hacia la red de destino.

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Los routers determinan la mejor ruta 
La principal responsabilidad de un router es dirigir los paquetes destinados a redes locales y remotas al: 

*Determinar la mejor ruta para enviar paquetes 

*Enviar paquetes hacia su destino 

El router usa su tabla de enrutamiento para determinar la mejor ruta para reenviar el paquete. Cuando el router 

recibe un paquete, examina su dirección IP de destino y busca la mejor coincidencia con una dirección de red en la tabla de 
enrutamiento del router. La tabla de enrutamiento también incluye la interfaz que se utilizará para enviar el paquete. Cuando 
se encuentra una coincidencia, el router encapsula el paquete IP en la trama de enlace de datos de la interfaz de salida. 
Luego, el paquete se envía hacia su destino. 

Es muy probable que un router reciba un paquete encapsulado en un tipo de trama de enlace de datos, como una 

trama de Ethernet, y al enviar el paquete, el router lo encapsulará en otro tipo de trama de enlace de datos, como el Point­to­ 
Point Protocol (PPP). La encapsulación de enlace de datos depende del tipo de interfaz del router y del tipo de medio al que 
se conecta. Las diferentes tecnologías de enlace de datos a las que se conecta un router pueden incluir tecnologías LAN, 
como Ethernet, y conexiones seriales WAN, como la conexión T1 que usa PPP, Frame Relay y Modo de transferencia 
asíncrona (ATM). 

En la figura, podemos seguir un paquete desde la PC de origen hasta la PC de destino. Debe observarse que el 
router es responsable de encontrar la red de destino en su tabla de enrutamiento y enviar el paquete hacia su destino. En 
este ejemplo, el router R1 recibe el paquete encapsulado en una trama de Ethernet. Después de desencapsular el paquete, 
R1 usa la dirección IP de destino del paquete para buscar una dirección de red coincidente en su tabla de enrutamiento. 
Luego de encontrar una dirección de red de destino en la tabla de enrutamiento, R1 encapsula el paquete dentro de una 
trama PPP y envía el paquete a R2. R2 realiza un proceso similar. 

Los routers usan protocolos de rutas estáticas y de enrutamiento dinámico para aprender sobre redes remotas y 

construir sus tablas de enrutamiento. Estas rutas y protocolos representan el enfoque principal del curso y se analizarán en 
detalle en los siguientes capítulos junto con el proceso que usan los routers al buscar en sus tablas de enrutamiento y al 
enviar los paquetes.

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Enlaces  "How Routers Work", Funcionamiento de los routers http://computer.howstuffworks.com/router.htm

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1.1.2 Memoria y CPU del router 

Aunque existen diferentes tipos y modelos de routers, todos tienen los mismos componentes de hardware 

generales. Según el modelo, esos componentes se encuentran en diferentes lugares dentro del router. La figura muestra el

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interior de un router 1841. Para observar los componentes internos del router, es necesario desatornillar la cubierta metálica 
y retirarla del router. Normalmente no es necesario abrir el router, a menos que se esté actualizando la memoria. 

1.1.2 Memoria y CPU del router 

Componentes del router y sus funciones 

Al igual que una PC, un router también incluye:

• Unidad de procesamiento central (CPU)
• Memoria de acceso aleatorio (RAM)
• Memoria de sólo lectura (ROM) 

Coloque el cursor del mouse sobre los componentes en la figura para ver una breve descripción de cada uno. 

CPU La CPU ejecuta las instrucciones del sistema operativo, como el inicio del sistema, y las funciones de enrutamiento y 
conmutación. 

RAM 

La RAM almacena las instrucciones y los datos necesarios que la CPU debe ejecutar. La RAM se usa para 

almacenar estos componentes:

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• Sistema operativo: El IOS (sistema operativo Internetwork) d