PDF de programación - Introducción a la Administración de una Red Local basada en Internet

Introducción a la Administración de una Red Local basada
en Internet

Charles L. Hedrick
Traducido por Juanjo Marín [email protected]
Maquetación SGML por Paco Brufal [email protected] y Fernando [email protected] v 1.1, 27 de Julio
de 1999

Introducción para aquellos que pretenden administrar una red basada en los protocolos de red de Internet
(TCP/IP).

Índice General

1 El problema.

1.1 Terminología.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Asignación de direcciones y enrutamiento.

3 Eligiendo una estructura de direcciones.

3.1

¿Debemos subdividir nuestro espacio en direcciones? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Subredes y múltiples numeros de red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3 Cómo asignar las subredes o los numeros de red.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4 Trabajar con múltiples subredes ”virtuales”en una red. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4.1 Otra forma de trabajar con múltiples subredes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4.2 Múltiples subredes: Consecuencias en el Broadcasting. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.5 Eligiendo una clase de dirección.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.6 Lineas IP y micro gateways: direcciones asignadas dinámicamente.

. . . . . . . . . . . . . . .

3.6.1 Líneas IP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.6.2 Micro gateways.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Servicios a nivel de red, nombres.

5 Configurando el enrutamiento de cada ordenador

5.1 Como enrutar los datagramas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2 Rutas fijas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.3 Reconducir el enrutamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4 Otros métodos para que los hosts encuentren rutas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4.1 Espiar el enrutamiento.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4.2 Proxy ARP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4.3 Establecer nuevas rutas tras fallos.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1. El problema.

6 Puentes y gateways

6.1 Diseños alternativos

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1.1 Una red de líneas punto a punto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1.2 Tecnología de los circuítos de conmutación.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1.3 Redes de un sólo nivel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1.4 Diseños mixtos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2

Introducción a las distintas tecnologías de conmutación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2.1 Repetidores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2.2 Bridges y gateways.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2.3 Más sobre bridges.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2.4 Más sobre gateways.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3 Comparando las tecnologías de conmutación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3.1 Aislamiento.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3.2 Prestaciones.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3.3 Enrutamiento.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3.4 Administración de Redes.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.3.5 Una evaluación final. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 Configurando gateways

7.1 Configurando el enrutamiento de los gateways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Anexo: Copyright

1 El problema.

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Este trabajo trata fundamentalmente sobre los aspectos ”lógicos”de la arquitectura de red. Lo que puede o
no puede hacer una red está generalmente determinado por los protocolos que dicha red soporta y la calidad
de sus implementaciones, más que por la tecnología concreta de red usada, como Ethernet, Token Ring, etc.
Además, en la práctica, la elección de la tecnología de red está basada en decisiones puramente pragmáticas:
qué tipo de red soporta el tipo de ordenadores que queremos conectar, las distancias entre los equipos, las
características del cableado, etc. Por regla general, se suele usar Ethernet para sistemas de media escala,
Ethernet o una red basada en el cableado de par trenzado para pequeñas redes, o redes de alta velocidad
(típicamente Token Ring) para la red principal de un campus y para redes de superordenadores, que ejecutan
aplicaciones de altas prestaciones.

Por tanto, vamos a asumir que hemos llegado a conectar ”físicamente¨unas redes individuales, del tipo Et-
hernet o Token Ring. Ahora nos enfrentamos a los siguientes problemas interrelacionados:

• configurar el software necesario,
• conectar las distintas Redes Ethernet, Token Ring, etc, para formar una única red de forma coherente,
• conectar las redes al mundo exterior, o sea, Internet.

2. Asignación de direcciones y enrutamiento.

3

Las anteriores decisiones requieren un pequeño análisis. De hecho, la mayoría de las redes necesitan una
arquitectura”, que determina la manera en que se asignan las direcciones, cómo se hace el enrutado y otras
elecciones, sobre cómo los ordenadores interaccionan con la red. Estas decisiones deben hacerse para la red
en su conjunto, preferiblemente cuando se esta procediendo a su instalación inicial.

1.1 Terminología.

Vamos a usar el término IP para referirnos a las redes diseñadas para trabajar con TCP/IP. IP es el protocolo
a nivel de red de la familia de protocolos TCP/IP, usados en Internet. Es una práctica común usar el término
IP cuando nos referimos a direcciones, enrutamiento y otros elementos a nivel de red. La distinción muchas
veces no es lo suficientemente clara. Así que, en la práctica, los términos Internet TCP/IP e IP pueden
parecer incluso intercambiables.

Los términos paquete y datagrama también suelen parecer intercambiables. Conceptualmente, un pa-
quete es la unidad física de más bajo nivel, mientras que datagrama se refiere a la unidad de datos a nivel
IP. Sin embargo, en la mayoría de las redes no se pueden distinguir porque coinciden, así que la gente suele
usar los dos términos indistintamente.

Otro término conflictivo es el de pasarela (gateway) y enrutador (router). Pasarela es el término
original usado en Internet. Sin embargo, la comunidad OSI empezó a usar esta palabra con un significado
distinto, así que la gente empezó a usar enrutador para evitar dicha ambig¨uedad. Nosotros, no obstante,
seguiremos usando el término gateway.

2 Asignación de direcciones y enrutamiento.

Muchas de las decisiones que se necesitan para la configuración de una red IP depende del enrutamiento. En
general, un datagrama IP pasa a través de numerosas redes mientras se desplaza entre el origen y el destino.
Veamos un ejemplo típico:

Red 1

128.6.4

Red 2

128.6.21

Red 3

128.121

============================== ==========

====================

|

___|______
128.6.4.2

___________
ordenador A

|

|

|

|

|

|

_____|____ __|____|__
128.6.4.3

__|____|____
128.6.21.1

128.6.4.1
128.6.21.2 128.121.50.1
____________

__________ __________
ordenador B gateway R

gateway S

___|________
128.121.50.2

____________
ordenador C

Este gráfico muestra tres ordenadores, 2 gateways y tres redes. Las redes pueden ser Ethernet, Token Ring
o de cualquier otro tipo. La red 2 podría ser una línea punto a punto que conecta los gateways R y S.

El ordenador A puede enviar datagramas al B directamente, usando la red 1. Sin embargo, no puede llegar
al ordenador C directamente, puesto que no están en la misma red. Hay varias maneras de conectar redes.
En el gráfico asumimos el uso de gateways (más adelante veremos otras alternativas). En este caso, los
datagramas que van desde A a C deben ser enviados a través del gateway R, red 2 y gateway S. Todos
los ordenadores que usan TCP/IP necesitan que se les suministre la información y algoritmos apropiados
para que puedan saber cuándo un datagrama debe ser enviado a través de un gateway, y elegir el gateway
apropiado.

El enrutado está íntimamente relacionado con la asignación de direcciones. Podemos apreciar que la dirección
de cada ordenador comienza con el número de la red a la que pertenece. Por tanto, 128.6.4.2 y 128.6.4.3 se

3. Eligiendo una estructura de direcciones.

4

encuentran en la red 128.6.4. Luego los gateways, cuyo trabajo es conectar dos redes, tienen una dirección
de ambas redes. Por ejemplo, el gateway R conecta la red 128.6.4 y 128.6.21. Su conexión a la red 128.6.4
tiene la dirección 128.6.4.1. Su conexión a la red 128.6.21 tiene la dirección 128.6.21.2.

Debido a esta relación entre direcciones y redes, las decisiones de enrutado deben basarse estrictamente en
el número de red de destino. La información de enrutamiento del ordenador A tendrá el siguiente aspecto:

red

gateway

-----------

---------

métrica
-------

128.6.4
128.6.21
128.121

-

128.6.4.1
128.6.4.1

0
1
2

En esta tabla, el ordenador A puede enviar datagramas a los ordenadores de la red 128.6.4 directamente, y
par