El
router o encaminador es un dispositivo que se utiliza para
interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa tres de
la pila OSI. Este dispositivo permite asegurar el enrutamiento de
paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete
de datos. Su funcionamiento se basa en la utilización de una tabla
de encaminamiento en la que registran qué nodos y qué redes son
alcanzables por cada uno de sus puertos de salida. Es decir, la tabla
describe la topología de la red.
Para
realizar su labor de encaminar a grandes rasgos podemos distinguir
dos clasificaciones de algoritmos:
1.
Algoritmos de encaminamiento estático: Requieren que la tabla de
encaminamiento sea programada por el administrador de la red. Carecen
de capacidad para aprender la topología de la red por sí mismo. Por
tanto, las modificaciones dinámicas en la red no serán contempladas
por estos encaminadores.
2.
Algoritmos de encaminamiento adaptativo: Son capaces de aprender
por sí mismos la topología de la red. Por tanto, son mucho más
flexibles que los encaminadores estáticos, aunque su rendimiento es
menor.
Las
características fundamentales de los encaminadores se pueden resumir
del modo que sigue:
•
Interpretan
las direcciones lógicas de capa 3, en vez de las direcciones
MAC de la capa de enlace,como hacen los puentes o los conmutadores.
•
Son
capaces de cambiar el formato de la trama, ya que operan a un
nivel superior a ésta, lo que les hace más flexibles que las
máquinas que operan en el nivel 2, como los concentradores o
conmutadores.
•
Poseen
un elevado nivel de inteligencia y pueden manejar distintos
protocolos previamente establecidos.
•
Proporcionan
seguridad a la red, puesto que se pueden configurar para restringir
los accesos a la red mediante filtrado.
•
Reducen
la congestión de la red, aislando de tráfico a las distintas
redes que conecta.
La
configuración de los encaminadores puede llegar a ser una de las
tareas más difíciles del administrador de la red, especialmente en
redes complejas en las que los caminos no son únicos.
Las
compañías fabricantes de routers suelen ofrecer a sus clientes
información específica de cada uno de sus productos.
Algoritmos
de encaminamiento
La
topología física de una red empresarial proporciona la estructura
para el reenvío de datos. El enrutamiento proporciona el mecanismo
que permite el funcionamiento. La búsqueda del mejor camino hacia el
destino se convierte en una tarea muy difícil en una red
empresarial, ya que un router puede tener varias fuentes de
información desde las cuales construir la tabla de enrutamiento.
Una
tabla de enrutamiento es un archivo de datos que se encuentra
en la RAM y almacena información acerca de redes conectadas
directamente y redes remotas. La tabla de enrutamiento asocia cada
red con una interfaz de salida o el siguiente salto.
La
interfaz de salida es la ruta física que utiliza el router para
transmitir datos a una ubicación más cerca del destino. El
siguiente salto es la interfaz de un router conectado que transmite
los datos a una ubicación más cercana al destino final.
La
tabla también adjunta un número a cada ruta, que representa la
fiabilidad o la precisión del origen de la información de
enrutamiento. Este valor es la distancia administrativa. Los routers
conservan información acerca de rutas conectadas directamente, rutas
estáticas y rutas dinámicas.
- Rutas conectadas directamente
Una
ruta conectada directamente se adjunta a una interfaz de
router. La configuración de la interfaz con una dirección IP y una
máscara de subred permite que la interfaz actúe como host en la red
conectada. La dirección de red y la máscara de subred de la
interfaz, junto con el tipo y número de interfaz, aparecen en la
tabla de enrutamiento como red conectada directamente. La tabla de
enrutamiento identifica las redes conectadas directamente con una C.
- Rutas estáticas
Las
rutas estáticas son rutas configuradas manualmente por un
administrador de red. Incluyen la dirección de red y la máscara de
subred de la red de destino, junto con la interfaz de salida o la
dirección IP del router del siguiente salto. La tabla de
enrutamiento identifica las rutas estáticas con una S. Las rutas
estáticas tienen la menor distancia administrativa, porque son más
estables y confiables que las rutas aprendidas de forma dinámica.
- Rutas dinámicas
Los
protocolos de enrutamiento dinámico también agregan redes
remotas a la tabla de enrutamiento. Éstos permiten que los
routers compartan información sobre la posibilidad de conexión y el
estado de las redes remotas mediante el descubrimiento de red. Cada
protocolo envía y recibe paquetes de datos mientras ubica a otros
routers y actualiza y mantiene las tablas de enrutamiento. Las rutas
aprendidas mediante un protocolo de enrutamiento dinámico se
identifican por el protocolo utilizado. Por ejemplo, R para RIP y D
para EIGRP. Se les asigna la distancia administrativa del protocolo.
Generalmente,
en una red empresarial se utilizan tanto rutas estáticas
como dinámicas. El enrutamiento estático se encarga de
las necesidades específicas de la red. Según la topología
física, una ruta estática puede utilizarse para controlar el
flujo de tráfico.
El
límite de tráfico a un único punto de entrada/salida crea una red
de conexión única. En algunas redes empresariales, las sucursales
pequeñas sólo tienen una ruta posible para comunicarse con el resto
de la red. En esta situación, no es necesario cargar el router de
conexión única con las actualizaciones de enrutamiento y el aumento
de gastos mediante la ejecución de un protocolo de enrutamiento
dinámico, por lo tanto, resulta conveniente el enrutamiento
estático.
Según
su ubicación y función, es posible que los routers empresariales
específicos necesiten rutas estáticas. Los routers de borde
utilizan rutas estáticas para proporcionar rutas seguras y
estables al ISP. Otros routers dentro de la empresa utilizan
protocolos de enrutamiento estático o dinámico según sea necesario
para satisfacer sus necesidades.
Los
routers de una red empresarial utilizan recursos de ancho de banda,
memoria y procesamiento para proporcionar servicios de NAT/PAT,
filtrado de paquetes y otros servicios. El enrutamiento estático
proporciona servicios de reenvío sin el gasto que implica la
mayoría de los protocolos de enrutamiento dinámico.
El
enrutamiento estático proporciona más seguridad que el
enrutamiento dinámico, porque no se necesitan actualizaciones de
enrutamiento. Un pirata informático puede interceptar una
actualización de enrutamiento dinámico para obtener información
sobre una red.
Sin
embargo, el enrutamiento estático no está libre de problemas.
Requiere tiempo y precisión por parte del administrador de red,
quien debe especificar manualmente la información de enrutamiento.
Un simple error de tipografía en una ruta estática puede dar como
resultado un tiempo de inactividad de la red o la pérdida de
paquetes. Cuando una ruta estática cambia, la red puede experimentar
errores de enrutamiento y problemas durante la reconfiguración
manual. Por estas razones, el enrutamiento estático es poco
práctico para el uso general en un entorno empresarial
grande.
- Rutas predeterminadas
Las
tablas de enrutamiento no pueden contener rutas a todos los sitios de
Internet posibles. A medida que las tablas de enrutamiento crecen en
tamaño, requieren más RAM y más potencia de procesamiento. Un tipo
especial de ruta estática, llamada ruta predeterminada, especifica
qué gateway se utiliza cuando la tabla de enrutamiento no contiene
una ruta hacia un destino. Es normal que las rutas predeterminadas se
dirijan al siguiente router en el trayecto hacia el ISP. En una
empresa compleja, las rutas predeterminadas conducen el tráfico de
Internet fuera de la red.
El
comando para crear una ruta predeterminada es similar al comando
utilizado para crear una ruta estática común o flotante. La
dirección de red y la máscara de subred se especifican como
0.0.0.0, lo cual la convierte en una ruta quad
zero. El comando utiliza la
dirección del siguiente salto o los parámetros de la interfaz de
salida. Los ceros indican al router que no es necesario que los bits
coincidan para utilizar esta ruta. Siempre que no exista una mejor
coincidencia, el router utiliza la ruta estática predeterminada.
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