Principios b谩sicos de enrutamiento y subredes


El Protocolo de Internet (IP) es el principal protocolo de Internet. El direccionamiento IP permite que los
paquetes sean enrutados desde el origen al destino usando la mejor ruta disponible. La propagaci贸n de
paquetes, los cambios en el encapsulamiento y los protocolos que est谩n orientados a conexi贸n y los que no lo est谩n tambi茅n son fundamentales para asegurar que los datos se transmitan correctamente a su destino. Este m贸dulo brinda un panorama general de cada uno.

La diferencia entre los protocolos de enrutamiento y los enrutados es causa frecuente de confusi贸n entre los
estudiantes de networking. Las dos palabras suenan iguales pero son bastante diferentes. Este m贸dulo tambi茅n introduce los protocolos de enrutamiento que permiten que los Routers construyan tablas a partir
de las cuales se determina la mejor ruta a un Host en la Internet.

No existen dos organizaciones id茅nticas en el mundo. En realidad, no todas las organizaciones pueden adaptarse al sistema de tres clases de direcciones A, B y C. Sin embargo, hay flexibilidad en el sistema de
direccionamiento de clases. Esto se denomina divisi贸n en subredes. La divisi贸n en subredes permite que los administradores de red determinen el tama帽o de las partes de la red con las que ellos trabajan. Despu茅s de determinar c贸mo segmentar su red, ellos pueden utilizar la m谩scara de subred para establecer en qu茅 parte de la red se encuentra cada dispositivo.

Protocolos enrutables y enrutados

Un protocolo es un conjunto de reglas que determina c贸mo se comunican los computadores entre s铆 a trav茅s de las redes. Los computadores se comunican intercambiando mensajes de datos. Para aceptar y actuar sobre estos mensajes, los computadores deben contar con definiciones de c贸mo interpretar el mensaje. Los ejemplos de mensajes incluyen aquellos que establecen una conexi贸n a una m谩quina remota, mensajes de correo electr贸nico y archivos que se transmiten en la red.

Un protocolo describe lo siguiente:
– El formato al cual el mensaje se debe conformar
– La manera en que los computadores intercambian un mensaje dentro del contexto de una actividad en particular

Un protocolo enrutado permite que un Router env铆e datos entre nodos de diferentes redes. Para que un protocolo sea enrutable, debe admitir la capacidad de asignar a cada dispositivo individual un n煤mero de red y uno de Host. Algunos protocolos como los IPX, requieren s贸lo de un n煤mero de red porque estos protocolos utilizan la direcci贸n MAC del Host como n煤mero de Host. Otros protocolos, como el IP, requieren una direcci贸n completa que especifique la porci贸n de red y la porci贸n de Host. Estos protocolos tambi茅n necesitan una m谩scara de red para diferenciar estos dos n煤meros. La direcci贸n de red se obtiene al realizar la operaci贸n “AND” con la direcci贸n y la m谩scara de red.

La raz贸n por la que se utiliza una m谩scara de red es para permitir que grupos de direcciones IP secuenciales sean considerados como una sola unidad. Si no se pudiera agrupar, cada Host tendr铆a que mapearse de forma individual para realizar el enrutamiento. Esto ser铆a imposible, ya que de acuerdo al Consorcio de Software de Internet (ISC) existen aproximadamente 233.101.500 hosts en Internet.

IP como protocolo enrutado

El Protocolo Internet (IP) es la implementaci贸n m谩s popular de un esquema de direccionamiento de red jer谩rquico. IP es un protocolo de entrega no orientado a la conexi贸n, poco confiable y de m谩ximo esfuerzo. El t茅rmino no orientado a la conexi贸n significa que no se establece ning煤n circuito de conexi贸n dedicado antes de la transmisi贸n, como s铆 lo hay cuando se establece una comunicaci贸n telef贸nica. IP determina la ruta m谩s eficiente para los datos bas谩ndose en el protocolo de enrutamiento. Los t茅rminos poco confiables y de m谩ximo esfuerzo no implican que el sistema no sea confiable y que no funcione bien; m谩s bien significan que IP no verifica que los datos lleguen a su destino. La verificaci贸n de la entrega no siempre se lleva a cabo.

A medida que la informaci贸n fluye hacia abajo por las capas del modelo OSI, los datos se procesan en cada
capa. En la capa de red, los datos se encapsulan en paquetes, tambi茅n denominados datagramas. IP determina los contenidos de cada encabezado de paquete IP, lo cual incluye el direccionamiento y otra
informaci贸n de control, pero no se preocupa por la informaci贸n en s铆. IP acepta todos los datos que recibe de las capas superiores.

Propagaci贸n y conmutaci贸n de los paquetes dentro del Router

A medida que un paquete pasa por la internetwork a su destino final, los encabezados y la informaci贸n final de la trama de Capa 2 se eliminan y se remplazan en cada dispositivo de Capa 3. Esto sucede porque las
unidades de datos de Capa 2, es decir, las tramas, son para direccionamiento local. Las unidades de datos de Capa 3 (los paquetes) son para direccionamiento de extremo a extremo.

Las tramas de Ethernet de Capa 2 est谩n dise帽adas para operar dentro de un dominio de broadcast utilizando la direcci贸n MAC que est谩 grabada en del dispositivo f铆sico. Otros tipos de tramas de Capa 2 incluyen los enlaces seriales del protocolo punto a punto (PPP) y las conexiones de Frame Relay, que utilizan esquemas de direccionamiento de Capa 2 diferentes. No obstante el tipo de direccionamiento de Capa 2 utilizado, las tramas est谩n dise帽adas para operar dentro del dominio de broadcast de Capa 2, y cuando los datos atraviesan un dispositivo de Capa 3, la informaci贸n de Capa 2 cambia.

En el momento en que se recibe una trama en la interfaz del Router, se extrae la direcci贸n MAC destino. Se
revisa la direcci贸n para ver si la trama se dirige directamente a la interfaz del Router, o si es un broadcast. En cualquiera de los dos casos se acepta la trama. De lo contrario, se descarta la trama ya que est谩 destinada a otro dispositivo en el dominio de colisi贸n. Se extrae la informaci贸n de verificaci贸n por redundancia c铆clica (CRC) de la informaci贸n final de la trama aceptada, y la CRC se calcula para verificar que los datos de la trama no tengan errores. La trama se descarta si est谩 da帽ada. Si la verificaci贸n es v谩lida, el encabezado de la trama y la informaci贸n final se descartan y el paquete pasa hacia arriba a la Capa 3. All铆 se verifica el paquete para asegurar que est茅 realmente destinado al Router, o si tiene que ser enrutado a otro dispositivo en la internetwork. Si la direcci贸n IP destino concuerda con uno de los puertos del Router, se elimina el encabezado de Capa 3 y los datos pasan a la Capa 4. Si es necesario enrutar el paquete, se comparar谩 la direcci贸n IP destino con la tabla de enrutamiento. Si se encuentra una concordancia o si hay una ruta por defecto, el paquete se enviar谩 a la interfaz especificada en la sentencia de concordancia de la tabla de enrutamiento. Cuando el paquete se conmuta a la interfaz de salida, se agrega un nuevo valor de verificaci贸n CRC como informaci贸n final de la trama, y se agrega el encabezado de trama apropiado al paquete. Entonces la trama se transmite al siguiente dominio de broadcast en su viaje hacia el destino final.

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Categoría: Conectividad y Redes.




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