Introduccion al Enrutamiento y Reenvio de Paquetes.

Introduccion al Enrutamiento y Reenvio de Paquetes.

En términos generales, el enrutamiento es el proceso de reenviar paquetes entre dos redes conectadas. En cuanto a las redes basadas en TCP/IP, el enrutamiento forma parte del Protocolo Internet (IP) y se utiliza junto con otros servicios de protocolo de red para proporcionar capacidades de reenvío entre hosts que se encuentran en segmentos de red distintos dentro de una red basada en un TCP/IP más grande.
IP es la "oficina de correos" del protocolo TCP/IP, donde se ordenan y entregan los datos IP. Cada paquete entrante o saliente se denomina datagrama IP. Un datagrama IP contiene dos direcciones IP: la dirección de origen del host que realiza el envío y la dirección de destino del host receptor. A diferencia de las direcciones de hardware, las direcciones IP de un datagrama siguen siendo las mismas durante su transmisión a través de una red TCP/IP.
El enrutamiento es la función principal de IP. Los datagramas IP se intercambian y procesan en cada host mediante IP en el nivel de Internet.

Los segmentos de red TCP/IP están conectados entre sí mediante enrutadores IP, que son los dispositivos que transmiten los datagramas IP desde un segmento de red a otro. Este proceso se conoce como enrutamiento IP y se muestra en la siguiente ilustración.
Los enrutadores IP proporcionan el medio principal para unir dos o más segmentos de red IP separados físicamente. Todos los enrutadores IP comparten dos características fundamentales:

• Los enrutadores IP son de hosts múltiples.
  Un equipo de hosts múltiples es un host de red que utiliza dos o más interfaces de conexión de red para conectarse a cada segmento de red separado físicamente.
• Los enrutadores IP permiten el reenvío de paquetes a otros hosts TCP/IP.
  Los enrutadores IP se diferencian de otros hosts multitarjeta en una característica importante: un enrutador IP debe ser capaz de reenviar la comunicación basada en IP entre redes para otros hosts de la red IP.

Los enrutadores IP se pueden implementar mediante varios productos de hardware y software posibles. Comúnmente se utilizan enrutadores basados en hardware (dispositivos de hardware dedicados que ejecutan software especializado). Además, se pueden utilizar soluciones de enrutamiento basadas en software, como los servicios de enrutamiento y acceso remoto.
Para obtener información acerca del enrutamiento IP con los servicios de enrutamiento y acceso remoto.
Independientemente del tipo de enrutadores IP que utilice, todo el enrutamiento IP está basado en el uso de una tabla de enrutamiento para la comunicación entre los segmentos de red.



-Conocimiento Interno del Router
El funcionamiento básico de un router consiste en almacenar un paquete y reenviarlo a otro router o al host final. Cada router se encarga de decidir el siguiente salto en función de su tabla de reenvío o tabla de enrutamiento.
Por ser los elementos que forman la capa de red, tienen que encargarse de cumplir las dos tareas principales asignadas a la misma:

• Reenvío de paquetes: cuando un paquete llega al enlace de entrada de un router, éste tiene que pasar el paquete al enlace de salida apropiado. Una característica importante de los routers es que no difunden tráfico broadcast.

• Enrutamiento de paquetes: mediante el uso de algoritmos de enrutamiento tiene que ser capaz de determinar la ruta que deben seguir los paquetes a medida que fluyen de un emisor a un receptor.

Por tanto, debemos distinguir entre reenvío y enrutamiento. Reenvío consiste en coger un paquete en la entrada y enviarlo por la salida que indica la tabla, mientras que por enrutamiento se entiende el proceso de hacer esa tabla.

En un router se pueden identificar cuatro componentes:

• Puertos de entrada: realiza las funciones de la capa física consistentes en la terminación de un enlace físico de entrada a un router; realiza las funciones de la capa de enlace de datos necesarias para interoperar con las funciones de la capa de enlace de datos en el lado remoto del enlace de entrada; realiza también una función de de búsqueda y reenvío de modo que un paquete renviado dentro del entramado de conmutación del router emerge en el puerto de salida apropiado.

• Entramado de conmutación: conecta los puertos de entrada del router a sus puertos de salida.

• Puertos de salida: almacena los paquetes que le han sido reenviados a través del entramado de conmutación y los transmite al enlace de salida. Realiza entonces la función inversa de la capa física y de la capa de enlace que el puerto de entrada.

• Procesador de enrutamiento: ejecuta los protocolos de enrutamiento, mantiene la información de enrutamiento y las tablas de reenvío y realiza funciones de gestión de red dentro del router.

-Configuracion y Direccionamiento de la CLI.
La configuración de la Red LAN depende de muchos factores, que deben ser considerados para lograr que las estaciones de trabajo que están funcionando dentro del tendido horizontal, logren efectivamente comunicarse unas con otras y hacia otras redes, como por ejemplo, Internet.

Para que una Estación de trabajo tome parte activa dentro de una red LAN, debe contar con la interfaz necesaria para cumplir esta tarea. Esta interfaz generalmente se define como tarjeta de red, la cual puede ser conectada mediante un patch cord a la toma del tendido horizontal o bien puede ser inalámbrica, si es que el switch recibe conexiones inalámbricas.

La interfaz de Red de la estación de trabajo, debe ser configurada para que la Estación “sepa” en que red se encuentra y quien le va a proveer los servicios de conectividad hacia Internet.

Se puede decir que la Interfaz de Red de la estación de trabajo es el puente a la red LAN. Así como la nomenclatura de una casa, en la cual para que la correspondencia salga y llegue se necesita una dirección, de la misma forma la Tarjeta de Red necesita de una dirección, llamada dirección IP, para poder pedir y enviar información desde y hacia la red.

La Dirección IP es el identificador UNICO de una estación de trabajo dentro de una red. Quiere decir que en una misma red LAN, 2 Estaciones de Trabajo no pueden tener la misma dirección IP; es como si en una calle hubiese 2 casas con el mismo número y entonces un mensajero no sabría en cual de las 2 casas entregar la correspondencia.

El administrador de la Red debe tener mucho cuidado al asignar estas direcciones IP, debido a que la replicación de alguna de estas, puede sacar de la red a cualquiera o a todas las Estaciones de Trabajo que están funcionando en la Red.

Un buen hábito, es contar con una bitácora de asignación de direcciones IP, para saber cuales ya están asignadas y cuales están aún sin asignar.


-Construccion de la Tabla de Enrutamiento.

Los hosts TCP/IP utilizan una tabla de enrutamiento para mantener información acerca de otras redes IP y hosts IP. Las redes y los hosts se identifican mediante una dirección IP y una máscara de subred. Además, las tablas de enrutamiento son importantes ya que proporcionan la información necesaria a cada host local respecto a cómo comunicarse con redes y hosts remotos.
En cada equipo de una red IP, puede mantener una tabla de enrutamiento con una entrada para cada equipo o red que se comunica con el equipo local. En general, esto no es práctico y se utiliza una puerta de enlace predeterminada en su lugar.
Cuando un equipo se prepara para enviar un datagrama IP, inserta su propia dirección IP de origen y la dirección IP de destino del destinatario en el encabezado IP. A continuación, el equipo examina la dirección IP de destino, la compara con una tabla de enrutamiento IP mantenida localmente y realiza la acción adecuada según la información que encuentra. El equipo realiza una de las tres acciones siguientes:

• Pasa el datagrama a un nivel de protocolo superior a IP en el host local.
• Reenvía el datagrama a través de una de las interfaces de red conectadas.
• Descarta el datagrama.

IP busca en la tabla de enrutamiento la ruta que más se parezca a la dirección IP de destino. La ruta, en orden de más a menos específica, se localiza de la manera siguiente:

• Una ruta que coincida con la dirección IP de destino (ruta de host).
• Una ruta que coincida con el Id. de red de la dirección IP de destino (ruta de red).
• La ruta predeterminada.

Si no se encuentra una ruta coincidente, IP descarta el datagrama.

-Funciones de Conmutación.
La conmutación de paquetes es el envío de datos en una red de computadoras. Un paquete es un grupo de información que consta de dos partes: los datos propiamente dichos y la información de control, que especifica la ruta a seguir a lo largo de la red hasta el destino del paquete. Existe un límite superior para el tamaño de los paquetes; si se excede, es necesario dividir el paquete en otros más pequeños.

Cada nodo intermedio realiza las siguientes funciones:

• Almacenamiento y retransmisión: hace referencia al proceso de establecer un camino lógico de forma indirecta haciendo "saltar" la información de origen al destino a través de los nodos intermedios.
• Control de ruta: hace referencia a la selección de un nodo del camino por el que deben retransmitirse los paquetes para hacerlos llegar a su destino.

Los paquetes en fin, toman diversas vías, pero nadie puede garantizar que todos los paquetes vayan a llegar en algún momento determinado. En síntesis, una red de conmutación de paquetes consiste en una "malla" de interconexiones facilitadas por los servicios de telecomunicaciones, a través de la cual los paquetes viajan desde la fuente hasta el destino.