CONFIGURACIÓN DE UNA INTERFAZ DE ROUTER IPV4

Una característica que distingue a los switches de los routers es el tipo de interfaces que admite cada uno. Por ejemplo, los switches de capa 2 admiten redes LAN y, por lo tanto, tienen varios puertos FastEthernet o Gigabit Ethernet.

Los routers admiten redes LAN y WAN, y pueden interconectar distintos tipos de redes; por lo tanto, admiten muchos tipos de interfaces. Por ejemplo, los ISR G2 tienen una o dos interfaces Gigabit Ethernet integradas y ranuras para tarjetas de interfaz WAN de alta velocidad (HWIC) para admitir otros tipos de interfaces de red, incluidas las interfaces seriales, DSL y de cable.

Para que una interfaz esté disponible, debe cumplir los siguientes requisitos:

  • Estar configurada con una dirección IP y una máscara de subred: utilice el comando de dirección IP ip-address subnet-mask para la configuración de interfaz.
  • Activar la interfaz: las interfaces LAN y WAN no están activadas (shutdown) de manera predeterminada. Para habilitar una interfaz, esta se debe activar mediante el comando no shutdown. (Es como encender la interfaz.) La interfaz también debe estar conectada a otro dispositivo (un hub, un switch u otro router) para que la capa física se active.

Opcionalmente, la interfaz también se puede configurar con una descripción breve de hasta 240 caracteres. Es aconsejable configurar una descripción en cada interfaz. En las redes de producción, se obtienen rápidamente los beneficios de las descripciones de la interfaz ya que son útiles para resolver problemas e identificar una información de contacto y de conexión de terceros.

En las figuras 1 a 3, se proporcionan ejemplos de configuración de las interfaces del router R1. En la Figura 3, observe que el estado de Serial0/0/0 es inactivo (down). El estado cambia a activo (up) cuando la interfaz Serial0/0/0 de R2 se configura y se activa.

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CONEXIÓN A UNA RED

Por lo general, los dispositivos de red y los usuarios finales se conectan a una red mediante una conexión Ethernet por cable o una conexión inalámbrica. Consulte la ilustración para ver un ejemplo de topología de referencia. Las LAN que se muestran en la ilustración sirven como ejemplo de cómo los usuarios y los dispositivos de red pueden conectarse a las redes.

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Los dispositivos de la oficina doméstica pueden conectarse de la siguiente manera:

  • Las computadoras portátiles y las tablet PC se conectan de forma inalámbrica a un router doméstico.
  • Una impresora de red se conecta mediante un cable Ethernet al puerto de switch en el router doméstico.
  • El router doméstico se conecta al cable módem del proveedor de servicios mediante un cable Ethernet.
  • El cable módem se conecta a la red del proveedor de servicios de Internet (ISP).

Los dispositivos de Sucursal se conectan de la siguiente manera:

  • Los recursos corporativos (es decir, los servidores de archivos y las impresoras) se conectan a los switches de capa 2 mediante cables Ethernet.
  • Las computadoras de escritorio y los teléfonos de voz sobre IP (VoIP) se conectan a los switches de capa 2 mediante cables Ethernet.
  • Las computadoras portátiles y los smartphones se conectan de forma inalámbrica a los puntos de acceso inalámbrico (WAP).
  • Los WAP se conectan a los switches mediante cables Ethernet.
  • Los switches de capa 2 se conectan a una interfaz Ethernet en el router perimetral mediante cables Ethernet. Un router perimetral es un dispositivo que se encuentra en el perímetro o el límite de una red y crea rutas entre esa red y otra red, por ejemplo, entre una LAN y una WAN.
  • El router perimetral se conecta al proveedor de servicios (SP) de una WAN.
  • El router perimetral también se conecta a un ISP para propósitos de respaldo.

Los dispositivos del sito Central se conectan de la siguiente manera:

  • Las computadoras de escritorio y los teléfonos VoIP se conectan a los switches de capa 2 mediante cables Ethernet.
  • Los switches de capa 2 se conectan de forma redundante a los switches multicapa de capa 3 con cables Ethernet de fibra óptica (conexiones anaranjadas).
  • Los switches multicapa de capa 3 se conectan a una interfaz Ethernet en el router perimetral mediante cables Ethernet.
  • El servidor del sitio web corporativo se conecta a la interfaz del router perimetral mediante un cable Ethernet.
  • El router perimetral se conecta al SP de una WAN.
  • El router perimetral también se conecta a un ISP para propósitos de respaldo.
  • En las LAN de los sitios Sucursal y Central, los hosts se conectan a la infraestructura de red de forma directa o indirecta (a través de WAP) mediante un switch de capa 2.

LOS ROUTERS SON COMPUTADORAS

Para que la mayoría de los dispositivos con capacidad de red funcionen (por ejemplo, las computadoras, las tabletas y los smartphones), estos requieren los siguientes componentes, como se muestra en la Figura 1:

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Básicamente, los routers son computadoras especializadas. Estos requieren una CPU y una memoria para almacenar datos de forma temporal y permanente a fin de ejecutar las instrucciones del sistema operativo, como la inicialización del sistema, las funciones de routing y de switching.

La memoria del router se clasifica como volátil o no volátil. La memoria volátil pierde su contenido cuando se apaga el dispositivo, mientras que la memoria no volátil no pierde su contenido cuando se apaga el dispositivo.

En la tabla de la figura 2, se resumen los tipos de memoria de router, la volatilidad, y se proporcionan ejemplos de lo que se almacena en cada una.

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A diferencia de las computadoras, los routers no tienen adaptadores de video o de tarjeta de sonido. En cambio, los routers cuentan con tarjetas de interfaz de red y puertos especializados para interconectar los dispositivos a otras redes. En la figura 3, se identifican algunos de estos puertos e interfaces.

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La mayoría de los usuarios desconocen la presencia de varios routers en su propia red o en Internet. Los usuarios esperan poder acceder a páginas web, enviar correo electrónico y descargar música, sin importar si el servidor al que acceden está en su propia red o en otra. Los profesionales de redes saben que es el router el que se encarga del reenvío de paquetes de una red a otra, desde el origen inicial hasta el destino final.

Un router conecta varias redes, lo que significa que posee varias interfaces, cada una de las cuales pertenece una red IP diferente. Cuando un router recibe un paquete IP en una interfaz, determina qué interfaz debe usar para reenviar el paquete hacia el destino. La interfaz que usa el router para reenviar el paquete puede ser el destino final o una red conectada a otro router que se usa para llegar a la red de destino.

Generalmente, cada red a la que se conecta un router requiere una interfaz separada. Estas interfaces se usan para conectar una combinación de redes de área local (LAN) y redes de área extensa (WAN). Por lo general, las LAN son redes Ethernet que contienen dispositivos como computadoras, impresoras y servidores. Las WAN se usan para conectar redes a través de un área geográfica extensa. Por ejemplo, las conexiones WAN suelen utilizarse para conectar una LAN a la red del proveedor de servicios de Internet (ISP).

Las funciones principales de un router son las siguientes:

  • Determinar la mejor ruta para enviar paquetes.
  • Reenviar paquetes a su destino.

El router usa su tabla de routing para encontrar la mejor ruta para reenviar un paquete. Cuando el router recibe un paquete, analiza la dirección de destino del paquete y usa la tabla de routing para buscar la mejor ruta hacia esa red. La tabla de routing también incluye la interfaz que se debe usar para reenviar los paquetes a cada red conocida. Cuando se encuentra una coincidencia, el router encapsula el paquete en la trama de enlace de datos de la interfaz de salida, y el paquete se reenvía hacia el destino.

Un router puede recibir un paquete encapsulado en un tipo de trama de enlace de datos y reenviarlo por una interfaz que usa otro tipo de trama de enlace de datos. Por ejemplo, un router puede recibir un paquete en una interfaz Ethernet, pero debe reenviarlo por una interfaz configurada con el protocolo punto a punto (PPP). La encapsulación de enlace de datos depende del tipo de interfaz en el router y del tipo de medio al que se conecta. Las distintas tecnologías de enlace de datos a las que se puede conectar un router incluyen Ethernet, PPP, Frame Relay, DSL, tecnología de cable y tecnología inalámbrica (802.11, Bluetooth, etc.).

PING: PRUEBA DE LA CONECTIVIDAD A LA LAN LOCAL

También es posible utilizar el comando ping para probar la capacidad de comunicación de un host en la red local. Por lo general, esto se realiza haciendo ping a la dirección IP del gateway del host. Un ping al gateway indica que la interfaz del host y la interfaz del router que cumplen la función de gateway funcionan en la red local.

Para esta prueba, se suele usar la dirección de gateway porque el router generalmente está en funcionamiento. Si la dirección de gateway no responde, se puede enviar un ping a la dirección IP de otro host en la red local que se sepa que funciona.

Si el gateway u otro host responden, los hosts locales pueden comunicarse correctamente en la red local. Si el gateway no responde pero otro host sí lo hace, esto podría indicar un problema con la interfaz de router que sirve como gateway.

Una posibilidad es que se haya configurado la dirección de gateway incorrecta en el host. Otra posibilidad es que la interfaz del router puede estar en funcionamiento, pero se le ha aplicado seguridad, de manera que no procesa o responde solicitudes de ping.

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LAN INALÁMBRICA

Una implementación común de tecnología inalámbrica de datos permite a los dispositivos conectarse en forma inalámbrica a través de una LAN. En general, una LAN inalámbrica requiere los siguientes dispositivos de red:

Punto de acceso inalámbrico (AP): concentra las señales inalámbricas de los usuarios y se conecta a la infraestructura de red existente basada en cobre, como Ethernet. Los routers inalámbricos domésticos y de pequeñas empresas integran las funciones de un router, un switch y un punto de acceso en un solo dispositivO.

Adaptadores NIC inalámbricos: proporcionan capacidad de comunicación inalámbrica a cada host de la red.

A medida que la tecnología fue evolucionando, surgió una gran cantidad de estándares WLAN basados en Ethernet. Se debe tener precaución al comprar dispositivos inalámbricos para garantizar compatibilidad e interoperabilidad.

Los beneficios de las tecnologías inalámbricas de comunicación de datos son evidentes, especialmente en cuanto al ahorro en el cableado costoso de las instalaciones y en la conveniencia de la movilidad del host. Los administradores de red necesitan desarrollar y aplicar procesos y políticas de seguridad rigurosas para proteger las LAN inalámbricas del daño y el acceso no autorizado.

TARJETAS DE INTERFAZ DE RED

Las tarjetas de interfaz de red (NIC) conectan un dispositivo a la red. Las NIC Ethernet se utilizan para las conexiones por cable, mientras que las NIC de red de área local inalámbrica (WLAN) se utilizan para las conexiones inalámbricas. Los dispositivos para usuarios finales pueden incluir un tipo de NIC o ambos. Una impresora de red, por ejemplo, puede contar solo con una NIC Ethernet y, por lo tanto, se debe conectar a la red mediante un cable Ethernet. Otros dispositivos, como las tabletas y los teléfonoS inteligentes, pueden contener solo una NIC WLAN y deben utilizar una conexión inalámbrica.

En términos de rendimiento, no todas las conexiones físicas son iguales a la hora de conectarse a una red.

Por ejemplo, un dispositivo inalámbrico experimentará una merma en el rendimiento según la distancia a la que se encuentre del punto de acceso inalámbrico. Cuanto más alejado del punto de acceso esté el dispositivo, más débil será la señal inalámbrica que reciba. Esto puede significar menor ancho de banda o la ausencia absoluta de una conexión inalámbrica.

Todos los dispositivos inalámbricos deben compartir el acceso a las ondas aéreas que se conectan al punto de acceso inalámbrico. Esto significa que el rendimiento de la red puede ser más lento a medida que más dispositivos inalámbricos acceden a la red simultáneamente. Los dispositivos conectados por cable no necesitan compartir el acceso a la red con otros dispositivos. Cada dispositivo conectado por cable tiene un canal de comunicación independiente a través de su propio cable Ethernet. Esto es importante cuando se tienen en cuenta algunas aplicaciones, como juegos en línea, transmisión de vídeo y conferencias de vídeo, que requieren más ancho de banda dedicado que otras aplicaciones.

TIPOS DE CONEXIONES

Ya sea una conexión a una impresora local en el hogar o a un sitio web en otro país, para que se pueda producir cualquier comunicación de red se debe establecer antes una conexión a una red local. Una conexión física puede ser una conexión por cable o una conexión inalámbrica mediante ondas de radio.

El tipo de conexión física utilizada depende por completo de la configuración de la red. Por ejemplo, en muchas oficinas corporativas, los empleados tienen PC de escritorio o portátiles que se conectan físicamente, mediante cables, a un switch compartido. Este tipo de configuración se denomina red cableada. Los datos se transmiten a través de un cable físico.

Además de las conexiones por cable, algunas empresas también pueden ofrecer conexiones inalámbricas para PC portátiles, tabletas y teléfono inteligentes. En el caso de los dispositivos inalámbricos, los datos se transmiten mediante ondas de radio. A medida que las personas y las empresas descubren las ventajas de ofrecer servicios inalámbricos, el uso de la conectividad inalámbrica se vuelve cada vez más frecuente. Para ofrecer funcionalidades inalámbricas, los dispositivos que se encuentran en una red inalámbrica deben estar conectados a un punto de acceso inalámbrico (AP).

Los dispositivos de switch y los puntos de acceso inalámbricos suelen ser dos dispositivos independientes y dedicados dentro de una implementación de red. Sin embargo, también hay dispositivos que ofrecen tanto conectividad por cable como inalámbrica. En muchos hogares, por ejemplo, las personas implementan routers de servicio integrado (ISR) domésticos, como se muestra en la figura 1. Los ISR proporcionan un componente de conmutación con varios puertos, lo que permite conectar varios dispositivos a la red de área local (LAN) con cables. Además, muchos ISR incluyen un AP, que permite que también se conecten dispositivos inalámbricos.