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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

U.P.T.P. “LUIS MARIANO RIVERA” PNF “PROYECTO NACIONAL DE FORMACION”

DEPARTAMENTO DE INFORMATICA

ROUTER

Participantes:Roberto RomeroProfesor :

Ing. Luis Bello

Carúpano, Junio de 2013

Un router también conocido como enrutador o encaminador de paquetes es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI.

Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un router (mediante bridges), y que por tanto tienen prefijos de red distintos

Router

El primer dispositivo que tenía fundamentalmente la misma funcionalidad que lo que a día de hoy entendemos por router, era el Interface Message Processor o IMP. Los IMP eran los dispositivos que formaban la ARPANET, la primera red de conmutación de paquetes. La idea de un router (llamado por aquel entonces Gateway o puerta de enlace) vino inicialmente de un grupo internacional de investigadores en redes de computadoras llamado el International Network Working Group (INWG). Creado en 1972 como un grupo informal para considerar las cuestiones técnicas que abarcaban la interconexión de redes diferentes, se convirtió ese mismo año en un subcomité del International Federation for Information Processing.

Historia

• Elegir la ruta óptima de los paquetes

• Controlar y evitar la congestión

• Controlar que el usuario no abuse del servicio

• Resolver (‘mapear’) las direcciones de nivel de red con las de nivel de enlace (p. ej. en LANs).

Funciones del nivel de Red

Los routers son útiles para dividir las Lan en dominios de difusión (broadcast) separados, y se debe utilizar al conectar estas LAN sobre una WAN.

• Tienen interfaces WAN y LAN. • Las tecnologías WAN se suelen usar para conectar routers.

• Routers se comunican entre si mediante conexiones WAN, y conectan redes dentro de sistemas locales, asi como el backbone de Internet.

• Operan en la capa 3, tomando decisiones basadas en direcciones de red.

Funcion

– Determinación de las mejores rutas para los paquetes de datos entrantes.

– Conmutación de los paquetes a la interfaz saliente correcta.

Se basan en la construcción de tablas de enrutamiento y en el intercambio de la información de red que éstas contienen con otros routers.

Las dos funciones principales

Seguridad. Permiten el aislamiento de tráfico, y los mecanismos de encaminamiento facilitan el proceso de localización de fallos en la red.   

Flexibilidad. Las redes interconectadas con router no están limitadas en su topología, siendo estas redes de mayor extensión y más complejas que las redes enlazadas con bridge.

Soporte de Protocolos. Son dependientes de los protocolos utilizados, aprovechando de una forma eficiente la información de cabecera de los paquetes de red.

Relación Precio / Eficiencia. El coste es superior al de otros dispositivos, en términos de precio de compra, pero no en términos de explotación y mantenimiento para redes de una complejidad mayor.

ventajas

Las empresas en crecimiento, en particular las que están en proceso de abrir nuevas oficinas, pueden aprovechar los routers de red de servicios integrados que son altamente seguros, flexibles y compatibles con las futuras tecnologías. Estos routers de red ofrecen las ventajas de:

Un dispositivo con diversas funciones: Puesto que las tecnologías se integran o pueden añadirse fácilmente a cada router de red, las empresas pueden instalar un solo dispositivo sofisticado, en lugar de adquirir productos separados para ofrecer cada función individual.

Igual acceso en las oficinas centrales que en los sitios remotos: Los routers de red de servicios integrados ofrecen a todos los trabajadores, incluso los de los sitios u oficinas remotas, el mismo acceso a las aplicaciones comerciales, comunicaciones unificadas y videoconferencia.

Administración centralizada: Los routers de red con servicios integrados permiten al personal técnico de las oficinas centrales gestionar la red desde una ubicación central. Esto permite a los departamentos de TI asignar recursos a proyectos prioritarios y ofrecer servicios fiables a los empleados de todas las ubicaciones.

Seguridad de red integrada: Mediante un enfoque de sistemas, los routers de red que ofrecen servicios integrados permiten a las empresas trasladar la responsabilidad de la seguridad y la fiabilidad de los ordenadores y usuarios individuales a la propia red. Esto ayuda a proteger a las empresas del efecto de virus, código malicioso y demás infecciones que podrían afectar a los ordenadores portátiles de los usuarios finales.

Ventajas de los routers de red con servicios integrados

Lentitud de proceso de paquetes respecto a los bridges.

Necesidad de gestionar el subdireccionamiento en el Nivel de Enlace

Un router es un dispositivo capa 3 porque trabaja en base a direcciones IP, y no hay comparación contra los anteriores porque se ocupan de funciones muy distintas; este interconecta redes, y en los anteriores hablamos de dominios de colisión (capa 1) y dominios de broadcast (capa 2)

Desventajas

Router Alambrico

Router Inalambrico

Tipos de router

Es un disp[ositivo inteligente, procesa y toma deciones, genera tabla de enrutamiento(conoce si los router vecinos estan en funcionamiento)

Siempre toma una direccion logica. Tiene varias interfaces( sirve para interconectarse con las redes lan u otros router)

Reconoce las redes que tiene directamente conectada

Mantiene una actualizacion constante de la topologia (depende del protocolo)

Router alambricoCaracteristicas

consiste en enviar los paquetes de red por el camino o ruta más adecuada en cada momento. Para ello almacena los paquetes recibidos y procesa la información de origen y destino que poseen. En base a esta información lo reenvían a otro router o al host final en una actividad que se denomina 'encaminamiento'. Cada router se encarga de decidir el siguiente salto en función de su tabla de reenvío o tabla de encaminamiento, la cual se genera mediante protocolos que deciden cuál es el camino más adecuado o corto, como protocolos basado en el algoritmo de Dijkstra.

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 (Forwarding): 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 difusivo.

Encaminamiento de paquetes (routing): mediante el uso de algoritmos de encaminamiento 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 encaminamiento. Reenvío consiste en coger un paquete en la entrada y enviarlo por la salida que indica la tabla, mientras que por encaminamiento se entiende el proceso de hacer esa tabla.

Funcionamiento

Los encaminadores pueden proporcionar conectividad dentro de las empresas, entre las empresas e Internet, y en el interior de proveedores de servicios de Internet (ISP). Los encaminadores más grandes (por ejemplo, el Alcatel-Lucent 7750 SR) interconectan ISP, se suelen llamar metro encaminador, o pueden ser utilizados en grandes redes de empresas

Tipos de encaminadores

es un dispositivo que permite conectar al mismo tiempo uno o varios equipos o incluso una o varias redes de área local

El router ADSL proporciona acceso a Internet a través de una línea ADSL, por lo que la interfaz que comunica con el exterior debe adaptarse a este medio. Por ello, este dispositivo lleva una interfaz RJ11 para conectar el cable telefónico. Existen routers que disponen de dos conexiones RJ11 para poder transmitir sobre dos líneas y así duplicar la capacidad de transmisión. Además, debe de estar provisto de un modulador para adecuar las señales de datos a las frecuencias en las que trabaja la tecnología ADSL y de un demodulador para poder interpretar las señales que le llegan desde el exterior.

El encaminador ADLS

Interpretan las direcciones lógicas de la capa 3, en lugar de las direcciones MAC o capa de enlace, como hacen los puentes o los conmutadores.

  Son capaces de cambiar el formato de la trama, ya que operan en

un nivel superior a la misma. 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 ésta.   Reducen las congestiones de la red aislando de tráfico las

distintas subredes que interconectan. Por ejemplo, un router TCP/IP puede filtrar los paquetes que le llegan utilizando las máscaras IP.

Caracteristicas

Encaminamiento Dinamico

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

Arquitectura física

Permiten la conexión a la WLAN de dispositivos inalámbricos como teléfonos celulares modernos, Netbook, Laptop, PDA, Notebook y Access Point para proveer de servicios de Internet.

También cuentan con soporte para redes basadas en alambre (LAN - Local Area Network), esto es tienen un puerto RJ45 que permite interconectarse con Switches y formar grandes redes entre dispositivos convencionales e inalámbricos para su conexión a Internet.

La tecnología de comunicación con que cuentan es a base de ondas de radio, capaces de traspasar muros, sin embargo entre cada obstáculo esta señal pierde fuerza y se reduce su cobertura.

Permiten la conexión ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), la cuál permite el manejo de Internet de banda ancha y ser distribuido hacia otras computadoras sin necesidad de cables e incluso hacia redes por medio de puerto RJ45.

El Router inalámbrico puede tener otras funciones como servidor de impresión y permitir de manera inalámbrica la generación de documentos físicos por medio de una impresora.

Cuentan con una antena externa para la correcta emisión y recepción de ondas, así por ende, un correcto flujo de datos.

Router Inalambrico caracteristicas

1.- Cubierta: se encarga de proteger los circuitos internos y dar estética al producto.

2.- Indicadores: permiten visualizar la actividad en la red y la señal telefónica.

3.- Antena: permite enviar y recibir la señal de la red inalámbrica de manera fíable.

4.- Puerto RJ45 hembra: permite la interconexión con UTP y conectores RJ45 macho a la red local (LAN) basada en cable.

5.- Puerto RJ11: permite recibir la señal de Internet de banda ancha y telefonía con la tecnología ASDL.

6.- Conector DC: recibe la corriente eléctrica desde un adaptador AC/DC necesaria para su funcionamiento.

Partes externas

Conector DCConector de 2 terminales, para recibir corriente directa desde el adaptador AC/DC.

RJ45 (Registred Jack 45)

Es un conector de 8 terminales, utilizado para interconectar equipos de cómputo, permite velocidades de transmisión de 10/100/1000 Megabits por segundo (Mbps) y es el mas utilizado actualmente.

RJ11 (Registred Jack 11)

Es un conector de 2 ó 4 terminales, utilizado para interconectar redes telefónicas, permite velocidades de transmisión de 1 / 2 / 4 Gigabits por segundo (Gbps), esto es Internet de banda ancha vía módem.

USB (Universal Serial Bus)

Es un conector de 4 terminales, que en teoría es capaz de transmitir hasta 480 Mbps, utilizado para la conexión de impresoras.

Conectores y puertos

Una red inalámbrica tiene una doble función: interconectar computadoras y dispositivos cercanos entre sí y la segunda es la de proveer de servicios de Internet a los dispositivos. Un servidor ó un Módem inalámbrico de un proveedor de Internet es el encargado de recibir la señal y distribuirla a la red local. Sin embargo, el servidor cuenta con un sistema operativo específico (Novell®, Microsoft Windows NT®, Linux Apache, etc.) y cada dispositivo que se conecta a la red cuenta con el propio.

     Los sistemas operativos básicamente son incompatibles entre sí y los usuarios que acceden a la red local generalmente tendrán en sus dispositivos sistemas operativos muy diferentes a los del servidor como MacOS® Leopard, Linux Ubuntu, GoogleOS® Chrome, Microsoft® Windows Vista, etc.; es en este momento en el que un dispositivo como el Router inalámbrico puede funcionar como puente entre todos ellos y evitar que se interrumpa la comunicación, lo que hace es permitir la comunicación entre dispositivos a pesar de las diferentes plataformas, siendo cada una la encargada de interpretar los datos recibidos.  También permite evaluar la información, realizando actividades de limpieza, seguridad y filtro con la información, así como descongestionador de redes dividiendo las redes en subredes y enviando la información de manera paralela y por lo tanto mas velozmente.

Función Bridge ó puente del Router inalámbrico

A pesar de que tradicionalmente los encaminadores solían tratar con redes fijas (Ethernet, ADSL, RDSI...), en los últimos tiempos han comenzado a aparecer encaminadores que permiten realizar una interfaz entre redes fijas y móviles (Wi-Fi, GPRS, Edge, UMTS, Fritz!Box, WiMAX...) Un encaminador inalámbrico comparte el mismo principio que un encaminador tradicional. La diferencia es que éste permite la conexión de dispositivos inalámbricos a las redes a las que el encaminador está conectado mediante conexiones por cable. La diferencia existente entre este tipo de encaminadores viene dada por la potencia que alcanzan, las frecuencias y los protocolos en los que trabajan.

En Wi-Fi estas distintas diferencias se dan en las denominaciones como clase a/b/g/ y n.

Equipos domésticos Los equipos que actualmente se le suelen vender al consumidor de a pie como routers

no son simplemente eso, si no que son los llamados Customer Premises Equipment (CPE). Los CPE están formados por un módem, un router, un switch y opcionalmente un punto de acceso WiFi.

Mediante este equipo se cubren las funcionalidades básicas requeridas en las 3 capas inferiores del modelo OSI.

Encaminadores inalámbricos

      La tecnología ASDL (Asymmetric Digital Subscriber Line) ó suscripción en línea digital asimétrica, tiene la capacidad de utilizar la línea telefónica convencional y subdividir en frecuencias, esto para incorporar varios servicios a la vez (telefonía, Internet y televisión de paga). En el caso de la telefonía solo hace falta muy poco ancho de banda para las conversaciones, mientras que para el envío de datos se incorpora una banda media y para recibir datos se utiliza un ancho muy alto, de allí el nombre de Asymmetric. Con estas características anteriores es posible que se tenga Internet de alta velocidad, ya que el recibir los datos es mucho más veloz que el envió de los mismos.

     Las velocidades promedio de descarga de datos ó "Downstream" es de 24 Megabit por segundo (Mbps) mientras que el envío de datos "Upstream" es de solamente 1 Mbps, esto marca una diferencia de velocidad de veces superior recibir que

Funcion de ASDL

1. Desde la terminal de consola (un computador conectado al router a través de un puerto de consola) durante su instalación.

2. Mediante un módem utilizando el puerto auxiliar.

3. Desde las Terminales Virtuales 0-4, después de su instalación en la red. 4. Desde un servidor TFTP en la red.

¿Desde donde se puede configurar un router?

• RAM/DRAM: Almacena tablas de enrutamiento, la caché ARP, la caché de conmutación rápida, el búffering de paquetes (RAM compartida) y las colas de espera de paquetes. Memoria de ejecución para el archivo de configuración de un router. El contenido se pierde si se apaga o se reinicia.

• NVRAM: La RAM no volátil almacena la copia de respaldo del archivo de configuración de inicio del router.

• Flash: ROM borrable y reprogramable que retiene la imagen y el microcódigo del sistema operativo. Permite actualizaciones de SW.

• ROM: Diagnósticos de encendido, un programa bootstrap y software mínimo del sistema operativo.

• Interfaces: Sirven como conexiones de red, en la motherboard o en módulos de interfaz separados, a través de las cuales los paquetes entran y salen de un router.

Componentes internos de configuración de un router

• Cuando se conecta un router, la ROM ejecuta bootstrap. Este programa realiza algunas pruebas y después carga el sw IOS en memoria.

• El procesador de comandos ( EXEC) recibe y ejecuta comandos. • El router utiliza la RAM para almacenar un archivo de configuración

activo y las tablas de mapas de red y las listas de direcciones de enrutamiento.

• En la NVRAM se guarda una copia de manera permanente del archivo de configuración; cada vez que se inicializa un router se accede a este archivo y se carga en la memoria principal.

• El archivo de configuración contiene la información global, de proceso y de interfaz que afecta al funcionamiento del router y sus puertos de interfaz.

• Normalmente, la imagen del IOS se ejecuta desde la RAM y se carga desde una de las distintas fuentes de entrada.

Terminos

• Modo EXEC usuario: Visualizar información pero sin realizar cambios.

• Modo EXEC privilegiado: Soporta los comandos de depuración y prueba, el examen detallado del router, la manipulación de los archivos de configuración, y el acceso a los modos de configuración.

• Modo de configuración inicial (setup): Presenta en la consola un diálogo interactivo basado en indicadores que ayuda al nuevo usuario a crear una configuración básica inicial.

• Modo de configuración global: Implementa poderosos comandos de una línea que ejecutan tareas simples de configuración

• Otros modos de configuración: Permiten configuraciones más detalladas de múltiples líneas.

• Modo RXBOOT: Modo de mantenimiento que se puede usar, entre otras cosas, para recuperar contraseñas perdidas

Modos de router

1. Modo EXEC usuario Examen limitado del router Router >

2. ModoEXEC privilegiadoExamen detallado del routerDepuracion y prueba Router#

3. Modo de configuración global Comandos de configuración simple Router (config) #

4. Modo de configuración del router Protocolos de enrutamiento Router (config-router) #

5. Modo de configuración de interfaz Configuración de las direcciones IP y máscaras de subred

Router(config-if) #

6. Modo de configuración de subinterfaz Router (config-subif) #

Otros modos de configuración

Lista de Comandos Modo Usuarios

Lista de comandos : Modo Privilegiado

Uso de la ayuda

• show version: Muestra la configuración del hardware del sistema, la versión del software, los nombres y orígenes de los archivos de configuración y la imagen de arranque

• show protocols: Muestra los protocolos configurados. Muestra el estado de todos los protocolos configurados de Capa 3

• show memory: Muestra estadísticas acerca de la memoria del router, incluyendo estadísticas de memoria disponible

• show buffers: Suministra estadísticas sobre los grupos de búfer en el router • show flash: Muestra información acerca del dispositivo de memoria Flash • show running-config: (write term en la versión 10.3 o anterior de Cisco IOS): Muestra el archivo de configuración activo • show startup-config: (show config en la versión 10.3 o anterior de Cisco IOS): Muestra la copia de respaldo del archivo de configuración • show interfaces: Muestra estadísticas para todas las interfaces configuradas en el router

Comando Show del router

T.S.U. Nelson Campos

Show Interfaces

Show Version

Show Protocol

Protocolo propietario Cisco (Cisco IOS 10.3 o posterior) que habilita a los administradores de red para acceder a

un resumen de las configuraciones de dispositivos Cisco directamente conectados.

CDP se ejecuta en la capa de enlace de datos (Capa 2 del modelo OSI).

Los dispositivos CDP admiten diferentes protocolos de capa de red.

CDP se inicia automáticamente, y habilita el dispositivo para detectar dispositivos Cisco vecinos que también ejecuten CDP.

CDP( CISCO DISCOVERY PROTOCOL)

Descripcion general del Cisco Discovery Protocol

• Identificadores de dispositivos: Por ej., el nombre de dominio y el nombre de host configurado del router. • Lista de direcciones: Por lo menos una dirección para SNMP, hasta una dirección por cada protocolo reconocido. • Identificador de puerto: Por ej., Ethernet 0 • Lista de capacidades: Por ej., si el dispositivo actúa como un puente de ruta origen además de actuar como router • Versión: Información como la suministrada por el comando local show version • Plataforma: La plataforma de hardware del dispositivo, por ej., Cisco 7000

Show CDP neigbors

Show CDP neighbors

Muestra una entrada CDP única almacenada en caché.

El resultado de este comando incluye todas las direcciones de Capa 3 presentes en el router vecino.

Show CDP entry {nombre del dispositivo}

Visualiza los valores de los temporizadores de CDP, el estado de la interfaz y el encapsulamiento utilizado por CDP para su publicación

y transmisión de tramas de descubrimiento.

Show CDP interface

• El comando ping envía un paquete al host destino y luego espera un paquete de respuesta de ese host.

• Dos tipos: Ping y ping extendido.

• Respuestas del comando: ! Recibo satisfactorio de respuesta eco . Esperando interrupción de respuesta de datagrama U Error por destino inalcanzable C Paquetes que experimentan congestión I ping interrumpido ( ej: Ctrl + May+6 X) ? Tipo de paquete desconocido & Paquete TTL excedido

Pruebas d Networking

• El comando trace es similar al comando ping, salvo que en lugar de probar la conectividad de extremo a extremo, trace prueba cada paso del proceso.

• Respuestas del comando: – !H El router recibió la respuesta pero no la envió?

Lista de acceso – P El protocolo era inalcanzable – N La red era inalcanzable – U El puerto era inalcanzable – * , n Interrupción

Pruebas de Networking

• show ip router para determinar si una entrada de tabla de enrutamiento existe para la red objetivo.

• [100/1300]: El 100 indica la distancia administrativa que por defecto

es 100 para IGRP y 120 para RIP. El 1300 es la métrica compuesta elegida, si fuese RIP se trataría del número de saltos.

Pruebas de Networking

• show interfaces para mostrar las estadísticas de la interfaz.

• Las estadísticas reflejan la operación del router desde la última vez en que se

despejaron los contadores.

• Se usa el comando clear counters para

colocar los contadores en 0

Prueba de Networking

• El comando debug del modo EXEC privilegiado inicia la visualización en la consola de los eventos de la red

especificados en el parámetro del comando.

• Use el comando terminal monitor para enviar el resultado de debug a la terminal de sesión Telnet.

• Use el comando undebug all (o no debug all) para desconectar la depuración cuando ya no la necesite. El objetivo

de la depuración es de hecho resolver problemas.

Prueba de Networking