Antologia Redes

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se abarcan los temas que conciernen a la materia redes II.

Se comienza con los fundamentos de enrutamiento y subredes, en donde se explica todo lo relacionado a como se comunican las computadoras a través de las redes.

En la unidad II, nos hace referencia a la capa de trasporte que es la encargada de interconectar las redes a internet por medio de los protocolos TCP/IP, los cuales sirven para interconectar la red TCP/IP con otras redes, debe obtener una dirección IP única para la red. En el momento en que se redacta esta guía, esta dirección se obtiene a través de un proveedor de servicios de Internet.

En las unidades siguientes se aprende acerca de los routers, tanto sus fundamentos y configuración. Los router son dispositivos que encaminan el tráfico desde una red conectada a uno de sus puertos hacia otra red conectada en otro de sus puertos.

En fin este trabajo es muy interesante ya que se aprende todo acerca, de las redes, conexiones del router y todo lo relacionado a la comunicación entre computadoras e inclusive al internet.

UNIDAD I. FUNDAMENTO DE ENRUTAMIENTO Y SUBREDES

1.1 Protocolos enrutados, enrutables y de enrutamiento

• Un protocolo describe lo siguiente:

– El formato que el mensaje debe tener

– La forma como las computadoras intercambian información

• Protocolo Enrutado / Enrutable:

– Protocolo de red que proporciona información para permitir que se envíe un paquete desde un host a otro en base al esquema de direccionamiento

– Permite a los routers re-enviar datos entre nodos de diferentes redes.

– Definen los formatos de datos dentro de un paquete

– Para que un protocolo sea enrutado, debe tener la capacidad de asignar un número de red y un número de host a cada dispositivo individual.

– IP, IPX, Apple Talk

• Protocolo de Enrutamiento:

– Soporta protocolos enrutados proporcionando los mecanismos para compartir información de enrutamiento.

– Mensajes de protocolos de enrutamiento se mueven entre los routers

– Permite a los routers comunicarse con otros routers para mantener sus tablas.

– Ejemplos de protocolos de enrutamiento TCP/IP: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF

1.1.1 Panorámica del Enrutamiento

• Enrutamiento:

– Es una función Capa 3 de OSI

– Proceso consistente en encontrar la ruta más eficiente desde un dispositivo a otro.

– Dispositivo que lleva a cabo el proceso de enrutamiento es el router

• Router:

– Interconecta segmentos de red o redes enteras.

– Pasan tramas de datos entre redes en base a la información de capa 3

– Toman decisiones lógicas acerca de la mejor ruta para la entrega de datos en una red y después, dirigen los paquetes al puerto de salida apropiado.

– El proceso de encapsulación / desencapsulación se efectúa cada vez que un paquete pasa a través de un router

• Funciones de un router:

– Mantener las tablas de enrutamiento y asegurarse de que otros routers conozcan los cambios en la topología

– Enrutar los paquetes.

• Routers utilizan una o más métricas de enrutamiento para determinar la ruta óptima por la que debe enviarse el tráfico de la red.

• Métrica de Enrutamiento: valor que se utiliza para determinar la conveniencia de una ruta

• Protocolos de enrutamiento utilizan distintas combinaciones de criterios para determinar la métrica de enrutamiento.

1.1.2 Enrutamiento Frente a Conmutación

• Principal diferencia: capa donde ocurre

• Enrutamiento y conmutación usan diferente información en el proceso de mover datos de un origen a un destino

• Conmutación interconecta segmentos que pertenecen a la misma subred o red lógica: dominio de difusión.

• Enrutamiento de capa 3, mueve datos entre dominios de difusión.

Resumen de Diferencias

Determinación de Ruta

• Proceso que un router utiliza para seleccionar el siguiente salto hacia el destino último de un paquete.

• Ocurre en la capa de red

• Permite que un router evalúe las rutas disponibles a un destino para establecer la mejor forma de manipular un paquete.

• Servicios de enrutamiento utilizan la información de la topología de la red para evaluar las rutas de red.

• Dirección de red ayuda al router a identificar la ruta dentro de la red.

• Routers aprenden rutas:

• Estáticamente: Routers configurados manualmente. Rutas estáticas

• Dinámicamente: Aprenden de otros routers usando protocolos de enrutamiento. Rutas dinámicas.

• Routers usan determinación de ruta para decidir por cuál puerto enviar un paquete para que continúe su viaje.

• Cada router que atraviesa un paquete: salto (hop).

Tablas de Enrutamiento

• Routers usan protocolos de enrutamiento para construir y mantener tablas de enrutamiento.

• Tablas contienen información de rutas que ayudan en el proceso de determinación de rutas.

• Información de las tablas varía dependiendo del protocolo usado.

• Información de las tablas:

– Tipo de Protocolo

– Destino/Asociación Siguiente salto

– Métrica de enrutamiento

– Interfaz de salida

• Routers se comunican con otros routers para mantener sus tablas de enrutamiento. (A través de mensajes de enrutamiento)

• Algunos protocolos transmiten periódicamente mensajes de actualización, mientras que otros solo los transmiten cuando ocurren cambios en la topología de la red.

• Algunos protocolos transmiten las tablas enteras de enrutamiento, mientras que otros solo transmiten las rutas que han cambiado.

1.1.3 Enrutado Frente a Enrutamiento

• Protocolos Enrutados

 Funciones:

 Incluir cualquier conjunto de protocolos de red que ofrece información suficiente en su dirección de capa para permitir que un Router lo envíe al dispositivo siguiente y finalmente a su destino.

 Definir el formato y uso de los campos dentro de un paquete.

 El Protocolo Internet (IP) y el intercambio de paquetes de internetworking (IPX) de Novell son ejemplos de protocolos enrutados.

• Protocolos de Enrutamiento

 Los Routers utilizan los protocolos de enrutamiento para intercambiar las tablas de enrutamiento y compartir la información de enrutamiento. En otras palabras, los protocolos de enrutamiento permiten enrutar protocolos enrutados.

• Funciones

 Ofrecer procesos para compartir la información de ruta.

 Permitir que los Routers se comuniquen con otros Routers para actualizar y mantener las tablas de enrutamiento.

• Los ejemplos de protocolos de enrutamiento que admiten el protocolo enrutado IP incluyen: el Protocolo de información de enrutamiento (RIP) y el Protocolo de enrutamiento de Gateway interior (IGRP), entre otros.

1.1.4 Algoritmos de Enrutamiento y Métricas

Un algoritmo es una solución detallada a un problema. En el caso de paquetes de enrutamiento, diferentes protocolos utilizan distintos algoritmos para decidir por cuál puerto debe enviarse un paquete entrante. Los algoritmos de enrutamiento dependen de las métricas para tomar estas decisiones.

Los protocolos de enrutamiento con frecuencia tienen uno o más de los siguientes objetivos de diseño:

Optimización: la optimización describe la capacidad del algoritmo de enrutamiento de seleccionar la mejor ruta. La mejor ruta depende de las métricas y el peso de las métricas que se usan para hacer el cálculo. Por ejemplo, un algoritmo puede utilizar tanto las métricas del número de saltos como la del retardo, pero puede considerar las métricas de retardo como de mayor peso en el cálculo.

Simplicidad y bajo gasto: cuanto más simple sea el algoritmo, más eficientemente será procesado por la CPU y la memoria del Router. Esto es importante ya que la red puede aumentar en grandes proporciones, como la Internet.

Solidez y estabilidad: un algoritmo debe funcionar de manera correcta cuando se enfrenta con una situación inusual o desconocida; por ejemplo, fallas en el hardware, condiciones de carga elevada y errores en la implementación.

Flexibilidad: un algoritmo de enrutamiento debe adaptarse rápidamente a una gran variedad de cambios en la red. Estos cambios incluyen la disponibilidad y memoria del Router, cambios en el ancho de banda y retardo en la red.

Convergencia rápida: la convergencia es el proceso en el cual todos los Routers llegan a un acuerdo con respecto a las rutas disponibles. Cuando un evento en la red provoca cambios en la disponibilidad de los Routers, se necesitan actualizaciones para restablecer la conectividad en la red. Los algoritmos de enrutamiento que convergen lentamente pueden hacer que los datos no puedan enviarse.

Los algoritmos de enrutamiento utilizan métricas distintas para determinar la mejor ruta. Cada algoritmo de enrutamiento interpreta a su manera lo que es mejor. El algoritmo genera un número, denominado valor métrico, para cada ruta a través de la red. Los algoritmos de enrutamiento sofisticados basan la elección de la ruta en varias métricas, combinándolas en un sólo valor métrico compuesto. En general, los valores métricos menores indican

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