Enrutamiento Entre Redes
La Necesidad del Enrutamiento
Ahora necesitamos enrutamiento
En la mayoría de las situaciones queremos que nuestros dispositivos puedan conectarse más allá de nuestra red local: a otros hogares, a otras empresas y a Internet. Los dispositivos que no están en el segmento de red local se denominan hosts remotos. Cuando un dispositivo de origen envía un paquete a un dispositivo de destino remoto, se necesita la ayuda de los enrutadores y del enrutamiento. El enrutamiento es el proceso de identificación de la mejor ruta para llegar a un destino.
Un enrutador es un dispositivo de red que conecta varias redes IP de Capa 3. En la capa de distribución de red, los enrutadores dirigen el tráfico y realizan otras funciones críticas para el funcionamiento de red eficiente. Los enrutadores, al igual que los conmutadores, pueden decodificar y leer los mensajes que reciben. A diferencia de los conmutadores, que toman su decisión de reenvío según la dirección MAC de Capa 2, los enrutadores toman su decisión de reenvío según la dirección IP de Capa 3.
El formato del paquete contiene las direcciones IP de los hosts de destino y de origen, además de los datos del mensaje que se envían entre ellos. El enrutador lee la porción de red de la dirección IP de destino y utiliza esta información para determinar cuál de las redes conectadas es el mejor camino para reenviar el mensaje al destino.
Cada vez que las porciones de red de las direcciones IP de los hosts de origen y de destino no coinciden, se debe utilizar un enrutador para reenviar el mensaje. Si un host que se encuentra en la red 1.1.1.0 necesita enviar un mensaje a un host de la red 5.5.5.0, el host reenvía el mensaje al enrutador. El enrutador recibe el mensaje, desencapsula la trama de Ethernet y, luego, lee la dirección IP de destino en el paquete IP. Después determina dónde debe reenviar el mensaje. Vuelve a encapsular el paquete en una trama nueva y reenvía la trama a su destino.
La Tabla de Enrutamiento
Entradas de la Tabla de Enrutamiento
Los enrutadores transmiten información entre redes locales y remotas. Para hacerlo, los enrutadores deben utilizar tablas de enrutamiento a fin de almacenar información. Las tablas de enrutamiento no tienen relación con las direcciones de los hosts individuales. Las tablas de enrutamiento contienen las direcciones de las redes y el mejor camino para llegar a esas redes. Se pueden incorporar entradas a la tabla de enrutamiento de dos maneras: por actualización dinámica por medio de información recibida de otros enrutadores de la red; o ser ingresadas manualmente por un administrador de la red. Los enrutadores utilizan las tablas de enrutamiento para determinar qué interfaz deben utilizar para reenviar un mensaje al destino.
Si el enrutador no puede determinar a dónde debe reenviar el mensaje, lo descartará. Los administradores de red configuran una ruta predeterminada estática que se coloca en la tabla de enrutamiento para que no se descarte un paquete debido a que la red de destino no está en la tabla de enrutamiento. Una ruta predeterminada es la interfaz a través de la cual el enrutador reenvía los paquetes que contienen una dirección IP de una red de destino desconocida. Esta ruta predeterminada normalmente se conecta a otro enrutador que puede reenviar el paquete hacia la red de destino final.
La puerta de enlace predeterminada
El método que utilizan los hosts para enviar mensajes a un destino de una red remota es diferente de la manera en la que envían mensajes a la misma red local. Cuando un host necesita enviar un mensaje a otro host ubicado en la misma red, reenvía el mensaje de manera directa. El host utiliza ARP para determinar la dirección MAC del host de destino. El paquete IPv4 contiene la dirección IPv4 de destino y encapsula el paquete en una trama que contiene la dirección MAC del destino y lo reenvía.
Cuando un host necesita enviar un mensaje a una red remota, debe utilizar el enrutador. El host incluye la dirección IP del host de destino en el paquete igual que antes. Sin embargo, cuando encapsula el paquete en una trama, utiliza la dirección MAC del enrutador como destino de la trama. De este modo, el enrutador recibirá y aceptará la trama en función de la dirección MAC.
¿Cómo hace el host de origen para determinar la dirección MAC del enrutador? Un host recibe la dirección IPv4 del enrutador a través de la dirección de la puerta de enlace predeterminada definida en su configuración TCP/IP. La dirección de la puerta de enlace predeterminada es la dirección de la interfaz del enrutador conectada a la misma red local que el host de origen. Todos los hosts de la red local utilizan la dirección de la puerta de enlace predeterminada para enviar mensajes al enrutador. Cuando el host conoce la dirección IPv4 de la puerta de enlace predeterminada, puede usar ARP para determinar la dirección MAC. La dirección MAC del enrutador se coloca luego en la trama, destinada a otra red.
Es importante que en cada host de la red local se configure la puerta de enlace predeterminada adecuada. Si no se define ninguna puerta de enlace predeterminada en la configuración TCP/IP o si se especifica una puerta de enlace predeterminada errónea, no se podrán entregar los mensajes dirigidos a hosts de redes remotas.
Crear una LAN
Redes de Area Local
El término red de área local (Local Area Network, LAN) hace referencia a una red local o un grupo de redes locales interconectadas que están bajo el mismo control administrativo. En los comienzos de las redes, las LAN se definían como redes pequeñas que existían en una única ubicación física. Aunque las LAN pueden ser una única red local instalada en una vivienda u oficina pequeña, la definición de LAN ha evolucionado y ahora incluye redes locales interconectadas compuestas por muchos cientos de hosts, instaladas en múltiples edificios y ubicaciones.
Lo importante a recordar es que todas las redes locales dentro de una LAN están bajo el mismo control administrativo. Otras características comunes de las LAN son que suelen usar protocolos Ethernet o inalámbricos, y que admiten velocidades de transmisión de datos altas.
El término intranet se usa a menudo para referirse a una LAN privada que pertenece a una organización y está diseñada para que solo los miembros de la organización, los empleados u otras personas con autorización puedan acceder a ella.
Segmentos de Red Locales y Remotos
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En una red LAN, es posible colocar todos los hosts en una sola red local o dividirlos en varias redes conectadas por un dispositivo de la capa de distribución. Cómo se determina esta ubicación depende de los resultados deseados.
-Si todos los hosts están en una única red local, cada host podrá ser visto por todos los demás hosts. Esto es así porque hay un dominio de difusión, y los hosts utilizan ARP para encontrarse.
En un diseño de red simple, puede resultar beneficioso tener todos los hosts en una sola red local. Sin embargo, a medida que la red crece, el aumento del tráfico disminuye el rendimiento y la velocidad de la red. En este caso, puede resultar beneficioso trasladar algunos hosts a una red remota.
Ventajas de un único segmento local:
- Apto para redes simples
- Menos complejidad y menor costo de red
- Permite que otros dispositivos «vean» los dispositivos
- Transferencia de datos más rápida; comunicación más directa
- Facilita el acceso de los dispositivos
Desventajas de un solo segmento local:
- Todos los hosts están en un dominio de difusión que ocasiona más tráfico en el segmento y puede ralentizar el rendimiento de la red
- Es más difícil implementar QoS
- Es más difícil implementar seguridad
-Colocar hosts adicionales en una red remota disminuirá el impacto de las demandas de tráfico. Sin embargo, los hosts de una red no podrán comunicarse con los hosts de la otra red sin el uso del enrutamiento. Los enrutadores aumentan la complejidad de la configuración de la red y pueden generar latencia o retraso en los paquetes enviados de una red local a la otra.
Ventajas:
- Más apropiado para redes más grandes y complejas
- Divide los dominios de difusión y disminuye el tráfico
- Puede mejorar el rendimiento en cada segmento
- Hace las máquinas invisibles para quienes se encuentran en otros segmentos de la red local
- Puede proporcionar más seguridad
- Puede mejorar la organización de la red
Desventajas:
- Requiere el uso de enrutamiento (capa de distribución)
- El enrutador puede ralentizar el tráfico entre segmentos
- Más complejidad y gastos (requiere un enrutador)
