La Red de Redes, es el término que generaliza el concepto de Internet, por ser la unión de muchas redes, formando una gran telaraña tecnológica, la cual hace que las peticiones de los usuarios puedan recorrer sus caminos hasta llegar al destino solicitado. Pero, no es tan sólo eso, cada red tiene equipos que permiten conectar dispositivos, a ellos se les llama Switches, y trabajan a un nivel denominado Capa Enlace de Datos o Capa 2, correspondiente a la comunicación de área local (LAN). Éstos permiten que, en una oficina, las computadoras puedan enviar información entre ellas e incluso a otros dispositivos, como, por ejemplo, a una impresora.

Ahora, cuando esos datos necesitan salir a Internet, por ejemplo; se requiere de otros componentes, los cuales permiten la interconexión de las redes, así sea dentro de una misma organización. Los Enrutadores, son los que tienen ese propósito, como su nombre lo dice, enrutan los datos de usuario a otro nivel, el cual tiene el nombre de Capa de Red o Capa 3, y es el dominio de la topología lógica, comúnmente llamada direccionamiento IP.

Estas piezas del rompecabezas de comunicación, son usadas también en las casas u oficinas, no con las mismas funcionalidades de los equipos de gama alta, pero si con una metodología de trabajo que permite resguardar el tráfico en las redes pequeñas, tipo SOHO (Small Office – Home Office). Los Enrutadores o Routers, son los dispositivos que unen las redes y permiten, que exista navegación, dando la flexibilidad de acceder a las bondades y servicios que en las redes encontramos, ya sea dentro de una corporación o de Internet.

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La interconexión de redes es un punto importante para los Especialistas, pero más lo es, saber cómo conectarlas y, que éstas, funcionen de forma óptima. Los Enrutadores, son los componentes principales para hacer esas conexiones, permitiendo el tráfico de información, hacia y desde las redes externas, sólo configurando los dispositivos con las rutas adecuadas. Por lo demás, el mismo equipo se encargará de que todo trabaje.

Hablar de los Enrutadores (Figura 1), es hablar de un computador, su similitud interna es importante conocerla. Éstos equipos, tienen los mismos componentes, excluyendo el monitor y el teclado, ellos son: La unidad principal de proceso, memorias, interfaces y, sin dejar por fuera, un sistema operativo. La unidad principal de procesos o CPU, permite la ejecución de las aplicaciones que se almacenan en la memoria, permitiendo seleccionar las mejores rutas para las tramas de información que pasan a través del sistema, mediante un proceso llamado “Mecanismo de reenvío”.

Los Routers, tienen cuatro tipos de memoria, como se muestra en la tabla de la Figura 2 (Tabla de tipos de memoria). La memoria RAM, que consiste en una memoria volátil, donde se almacena el sistema operativo en ejecución y los archivos que permiten el funcionamiento del dispositivo; la memoria ROM, que es una memoria NO volátil y mantiene las instrucciones y archivos de arranque; una memoria denominada NVRAN, NO volátil, que mantiene el archivo de configuración; y, la memoria Flash, donde se almacena el sistema operativo.

Figura 2: Tabla de tipos de memoria

Fuente: Ingeniería Systems

En cuanto a las interfaces, los Enrutadores, a diferencia de otros dispositivos pueden ser modulares, lo que les permite incluir otros tipos de puertos y otras tecnologías. En un Artículo anterior, al cual pueden acceder dándole Clic Aquí, doy una reseña del funcionamiento de los Switches de Capa 3, equipos que trabajan con los mismos protocolos de enrutamiento y hacen los mismos procesos, pero se explica, que la desventaja es que no son modulares.

La Figura 3 (Parte trasera de un Router), muestra la parte posterior de un Enrutador, donde se pueden apreciar las ranuras de expansión EHWIC, que permiten la incorporación de tarjetas adicionales para el acceso a la tecnología WAN, las cuales deben ser seleccionadas dependiendo de la tecnología que use el proveedor de servicios de Internet (ISP). Dichas tecnologías, pueden ser: serial, línea de suscripción digital (DSL), puerto de switch RJ-45 o tecnología inalámbrica. Debajo de las ranuras de expansión, se encuentran, en este Router en particular, dos ranuras para admitir tarjetas Compact Flash, que permiten aumentar el espacio de almacenamiento.

La Figura 3, también muestra, una serie puertos fijos, que representan el acceso a la administración del dispositivo y los puertos de acceso a tecnología Ethernet, para dar servicio, por ejemplo, a una red LAN. Los puertos de administración, sólo sirven para éste propósito, y son: el Puerto auxiliar, que permite administración remota a través de un modem especial; el puerto de consola, para acceder localmente a través de un puerto serial en un computador (usando para ello, conector DB-9 o DB-25), aunque actualmente se utiliza un adaptador USB a Serial, porque este tipo de puerto se encuentra obsoleto; y, el puerto USB mini-B, que los equipos más modernos lo traen incorporado y hace la misma función del puerto de consola. Las interfaces LAN, tienen el propósito de dar servicio a las redes conectadas a dichos puertos. En adicional, se observan también, dos puertos USB, los cuales se utilizarían para almacenamiento y respaldo.

Figura 3: Parte trasera de un Router, serie 1800

Fuente de imagen: Ingeniería Systems

El proceso de inicio del sistema es similar al de un equipo informático, realizando en principio el proceso POST, luego ejecutando el cargador de arranque que se encarga de la ubicación del sistema operativo (SO), finalizando con la carga del archivo de configuración. Esto con respecto, a lo que corresponde al Software, debido a que este tipo de dispositivos usan normalmente un SO, que en general se basa en el kernel Linux, pero cuando se habla de los equipos Cisco, estos usan el “Cisco IOS” (Internetwork Operating System), propiedad de dicha empresa.

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Con respecto a la conexión de redes, los Enrutadores, son los componentes principales para este servicio. Debido a la ventaja de tener varios puertos, los cuales pueden ser de varias tecnologías y, a la vez, soportar la Capa 3 (Capa de Red del Modelo de Referencias OSI), de Direccionamiento IP, permiten que el flujo de información pase a través de esas interfaces, cambiando de plataforma sin que el usuario solicitante ni lo sepa. Estos equipos, no sólo pueden unir dos redes, sino que dependen de la cantidad de puertos que se encuentren instalados y las necesidades de la empresa. Por ejemplo, una empresa u organización, la cual tiene una red LAN y, requiere de acceso a la WAN, que puede ser Internet, debería tener una Topología Física similar a la de la Figura 4 (Topología física de red, con un Router).

Figura 4: Topología física de red, con un Router

Fuente de imagen: Ingeniería Systems

En cambio, cuando las redes son mucho más extensas, como, un área metropolitana, entre ciudades o países, y se requiere de la conexión de varias sucursales, se necesita la intervención de un proveedor de servicios de Internet (ISP). En estos casos, la topología puede cambiar a algo similar a lo que se muestra en la próxima Figura (Topología física de red, con dos Routers). Donde se puede apreciar, que existen dos redes LAN, las cuales están conectadas a través de un servicio WAN, en el caso expuesto en la Figura 5, es una red tipo MAN.

Figura 5: Topología física de red, con dos Routers

Fuente de imagen: Ingeniería Systems

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Internet, como se muestra en la Figura 6 (Topología física, varios Routers), es una red, la cual está formada por muchas redes, por eso es comúnmente llamada la Red de Redes. Es, por supuesto, la red más grande de todas, y usa, precisamente, Routers para poder enrutar la información por todos los caminos que se requieran. A medida que los datos son encaminados de un Router a otro, cada dispositivo selecciona la mejor ruta por la cual debe enviar la información. Para ello, hacen uso las tablas de enrutamiento, las cuales son obtenidas por las redes conectadas directamente al dispositivo, por el intercambio de las bases de datos de los Routers vecinos o por la intervención de un Administrador.

Figura 6: Topología física, varios Routers - Internet

Fuente de imagen: Ingeniería Systems

Las Tablas de Enrutamientos, son en realidad, las que permiten que los Routers determinen la mejor ruta para una información determina, debido a que cada solicitud está formada por varios paquetes, los cuales llevan las direcciones de origen y destino, permitiendo que los enrutadores puedan ver hacia donde se dirigen y de donde vienen; ya está en él, seleccionar por cual interfaz lo va a enviar. Pensemos entonces, ¿Qué sucedería si una ruta se deshabilita por cualquier motivo? Pues todos los Routers conectados a esa ruta perdida, deben actualizar sus bases de datos en un proceso denominado "Convergencia".

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Fuente - Imagen de FirmBee en Pixabay

Cuando un usuario trata de enviar información, ya sea, para el envío de un correo electrónico, la impresión de un archivo o para, tan sólo, escuchar música, no sabe que sucede con eso datos que se envían a la red, no sabe, incluso, que existen dispositivos que se llaman Enrutadores, que son los que se encargan de seleccionar cual es la ruta que debe llevar su solicitud, determinando si irán a la intranet de la organización o hacia Internet. Todo ese proceso, se lleva a cabo gracias a las Tablas de Enrutamiento, las cuales son generadas, de forma estática, por un Administrador; de forma dinámica, por los Routers vecinos; o, por las redes directamente conectadas a los dispositivos.

Dichas tablas, después de haberse creado, se almacenan en la RAM de los Routers, permitiendo comparar las rutas que llevan los paquetes y seleccionando cual es la interfaz por la que deben salir. Si la ruta es dentro de la misma red, las interfaces a utilizar, normalmente son Ethernet, pero si la ruta seleccionada es a redes más lejanas, debe usarse el proveedor de servicios de Internet local, quien determina la tecnología a usar.

De esa forma, las solicitudes, son llevadas a través de los Routers que conozcan la ruta escogida, hasta llegar a su destino. Si, por el contrario, alguno de los Router no conoce la red destino, esos paquetes son descartados.

Por: Hive account@fregonzalez

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