1. INTRODUCCIÓN AL ENRUTAMIENTO Y EL ENVÍO DE PAQUETES

1.1 Dentro del Router

1.1.1 Los Routers Son Computadores

Routers tienen muchos de los mismos componentes de hardware y software que se encuentran en otros ordenadores, incluyendo:

CPU RAM ROM Sistema operativo

Los routers están en el centro de la Red

En la creación de redes profesionales se sabe que es el router el que se encarga de la transmisión de paquetes de red-a-red, de la fuente original hasta el destino final.

Un router conecta a múltiples redes. Esto significa que tiene múltiples interfaces que cada una pertenece a una diferente red IP.

Cuando un router recibe un paquete IP en una interfaz, este determina la interfaz a utilizar para enviar el paquete a su destino, o puede ser una red conectada a otro router que se utiliza para llegar a la Destino de red.

Cada red que se conecta a un router requiere normalmente una interfaz distinta. Estas interfaces se utilizan para conectar una combinación de las dos redes de área local (LAN) y redes de área extensa (WAN).

Los Routers determinan el Mejor Enlace

La principal responsabilidad de un router es dirigir los paquetes destinados a las redes locales y remotas determinando la mejor ruta para enviar los paquetes, Reenvío de los paquetes hacia su destino.

El router utiliza su tabla de enrutamiento para determinar la mejor ruta para enviar el paquete. Cuando el router recibe un paquete, se examina su dirección IP de destino y busca la mejor coincidencia con una dirección de red en la tabla de enrutamiento del enrutador. La tabla de enrutamiento también incluye la interfaz que se utilizará para enviar el paquete. Una vez que se encuentra una coincidencia, el router encapsula el paquete IP y el paquete se envía hacia su destino.

La encapsulación de enlace de datos depende del tipo de interfaz en el router y el tipo de medio al que se conecta. Las diferentes tecnologías de enlace de datos que se conectan a un router pueden incluir tecnologías de LAN, como Ethernet, WAN y de las conexiones de serie, tales como la conexión T1 usando PPP, Frame Relay, y el Modo de transferencia asíncrono (ATM).

1.1.2 CPU y Memoria del Router

Aunque hay varios tipos y modelos de routers, cada router tiene los mismos componentes de hardware en general. Para ver los componentes internos del router, hay que desenroscar la tapa y llevarla fuera del router. Por lo general no es necesario que abra el router a menos que esté actualizando memoria.

Componentes del Router y sus Funciones

Al igual que un PC, un router también incluye: Unidad Central de Procesamiento (CPU) Random Access Memory (RAM) De memoria de lectura solamente (ROM)

CPU: El procesador ejecuta instrucciones del sistema operativo, como la inicialización del sistema, las funciones de enrutamiento, y funciones de conmutación.

RAM: almacena las instrucciones y datos necesarios para ser ejecutadas por la CPU. La RAM se utiliza para almacenar los siguientes componentes:

Sistema operativo: El Cisco IOS (Internetwork Operating System) se copia en la RAM durante el arranque.

Ejecución de los archivos de configuración: Este es el archivo de configuración que almacena la configuración de comandos que el router IOS está usando actualmente. Con pocas excepciones, todos los comandos se configuran en el enrutador se almacenan en el archivo de configuración de funcionamiento, conocido como running-config.

Tabla de enrutamiento IP: Este archivo almacena la información sobre redes conectadas directamente y redes remotas. Se utiliza para determinar la mejor ruta para enviar el paquete.

ARP Cache: Este caché contiene la dirección IPv4 asignadas a direcciones MAC, similar a la cache ARP en un PC. El cache ARP es utilizada en los routers que tienen interfaces LAN como interfaces Ethernet.

Packet Buffer: Los paquetes son almacenados temporalmente en un buffer cuando se reciben en una interfaz o antes de su salida de una interfaz.

La memoria RAM es volátil y pierde su contenido cuando el router se apaga o reinicia. Sin embargo, el Router también contiene zonas de almacenamiento permanente, como la ROM, flash y NVRAM.

ROM: es una forma de almacenamiento permanente. Almacena: Las instrucciones de bootstrap Diagnóstico Básico de software Versión Reducida del IOS

ROM utiliza firmware, que es un software que se encuentra en el interior del circuito integrado. Firmware incluye el software que normalmente no necesita ser modificado o mejorado, como el arranque de instalación. La ROM no pierde su contenido cuando el router se apaga o se reinicia.

La Memoria Flash: es una memoria no volátil que puede ser almacenar y ser borrada eléctricamente. Flash se utiliza como almacenamiento permanente para el sistema operativo Cisco IOS. En la mayoría de los modelos de routers Cisco, el IOS está permanentemente almacenado en la memoria Flash y se copia en la RAM durante el proceso de arranque, donde es luego ejecutado por la CPU. Algunos modelos más antiguos de routers Cisco ejecutan los IOS directamente de la flash. Flash consta de módulos SIMM o tarjetas PCMCIA, que pueden ser actualizados para aumentar la cantidad de memoria flash.

La Memoria flash no pierde su contenido cuando el router se apaga o se reinicia.

NVRAM: La NVRAM (RAM no volátil) no pierde su información cuando se apaga. Esto es en contraste con las formas más comunes de RAM, tales como DRAM, que requiere de energía continua para mantener su información. NVRAM es utilizado por el Cisco IOS como el almacenamiento permanente para el archivo de configuración de inicio (startup-config). Todos los cambios de configuración se guardan en el archivo Running-config en la RAM, y con pocas excepciones, son aplicadas de inmediato por el IOS. Para guardar los cambios en caso de que el router se reinicie o apague, la running-config debe ser copiada a la NVRAM, en la que se almacena como el archivo startup-config. NVRAM conserva su contenido incluso cuando el router se reinicia o se apaga.

1.1.3 Internetwork Operating System (IOS)

El software del sistema operativo utilizado en los routers Cisco que se conoce como Cisco Internetwork Operating System (IOS). Al igual que cualquier sistema operativo en cualquier ordenador, Cisco IOS gestiona los recursos de hardware y software del router, incluida la asignación de memoria, procesos, la seguridad, y sistemas de archivos. Cisco IOS es un sistema operativo multitarea que se integra con el enrutamiento, la conmutación, interconexión, y de las funciones de telecomunicaciones.

Aunque el IOS que puede parecer el mismo en muchos routers, hay muchas imágenes diferentes de IOS. La imagen de un IOS es un archivo que contiene toda el IOS para ese router. Cisco crea muchos tipos de imágenes diferentes de IOS, en función del modelo de router y las funciones dentro del IOS.

Al igual que con otros sistemas operativos Cisco IOS tiene su propia interfaz de usuario. Aunque algunos routers proporcionan una interfaz gráfica de usuario (GUI), la interfaz de línea de comandos (CLI) es un método mucho más común de la configuración de routers Cisco.

Tras el arranque, el archivo startup-config en la NVRAM se copia a la RAM y se almacena como el funcionamiento de los archivos de configuración. El IOS ejecuta los comandos de configuración en la running-config. Los cambios introducidos por el administrador de la red se almacenan en la running-config y se aplican de inmediato por el IOS.

1.1.4 Proceso de Buteo

Proceso de arranqueHay cuatro etapas principales para el proceso de arranque:

1. Realización del POST2. Cargar el programa de arranque3. Localizar y cargar el software Cisco IOS4. Localizar y cargar el archivo de configuración de inicio o entrar en modo de configuración

1. Realización del POST

El Power-On Self Test (POST) es un proceso común que se produce en casi todos los ordenadores durante el arranque. El proceso POST se utiliza para probar el del hardware router. Cuando el router está encendido, el software en la ROM lleva a cabo el POST. Durante esta prueba automática, el router ejecuta ROM en el diagnóstico de varios componentes de hardware incluyendo la CPU, RAM, y NVRAM. Después de que el POST se ha completado, el router ejecuta el programa de arranque.

2. Cargando el programa de arranque

Después del POST, el programa de arranque se copia de la ROM a la RAM. Una vez en la RAM, la CPU ejecuta las instrucciones en el programa de arranque. La principal tarea del programa de arranque es localizar el Cisco IOS y cargarlo en la RAM.

Nota: En este punto, si usted tiene una conexión a la consola del router, comenzará a ver la salida en la pantalla.

3. Localizar y cargar el software Cisco IOS

El IOS se encuentra almacenado en la memoria flash, pero también puede ser almacenado en otros lugares, como un TFTP (Trivial File Transfer Protocol) del servidor. Si una imagen completa IOS no puede ser localizada, una disminución gradual de la versión de IOS se copia de ROM en la RAM. Esta versión de IOS se usa para ayudar a diagnosticar los problemas y se puede utilizar para cargar una versión completa de la IOS en la RAM.

Nota: Un servidor TFTP es usualmente utilizado como servidor de copias de seguridad de IOS, pero que también puede ser usado como un punto central para el almacenamiento y carga de la IOS.

Cargando la IOS: Algunos de los antiguos routers Cisco son corren el IOS directamente de la flash, pero los modelos actuales copian el IOS en la RAM para que sea ejecutado por la CPU.

4. Localizar y cargar el archivo de configuración

Localizando el archivo Startup-Config: Después de la IOS se carga, el programa bootstrap busca el archivo startup-config en la NVRAM. Este archivo que ha sido guardado previamente contiene la configuración de comandos y parámetros, entre ellos:

direcciones de Interfaz Información de enrutamiento Contraseñas Cualquier otra configuraciones guardadas por el administrador de red

La ejecución de los archivos de configuración: El archivo running-config ejecuta los comandos en el archivo, una línea a la vez. El archivo running-config contiene direcciones, inicia los procesos de enrutamiento, configura las contraseñas del router y define otras características del router.

Introduzca el modo de configuración (Opcional): Si el archivo de configuración de inicio no puede ser localizado, el router le pide al usuario introducir el modo de configuración. El modo de configuración es una serie de preguntas donde el usuario da la información básica de configuración. El modo de configuración no está destinado a ser utilizado para ingresar configuraciones complejas en el router, y no es comúnmente utilizado por los administradores de red.

“Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]: no”

Cuando el modo de configuración no se utiliza, el IOS crea un running-config por defecto. Un running-config por defecto es un archivo de configuración que incluye las interfaces del router, la gestión de interfaces, y alguna información por defecto de. El running-config por defecto no contiene ninguna interfaz de direcciones, información de enrutamiento, contraseñas, o cualquier otra información de configuración específica.

Interfaz de línea de comandos

Dependiendo de la plataforma y el IOS, el router puede pedir la siguiente pregunta antes de mostrar el símbolo de sistema:

¿Le gustaría terminar autoinstall? [Sí]: <Intro>

Router>

El administrador de la red ahora puede empezar a utilizar los comandos del IOS sobre este router.

Verificación de proceso de arranque del router

El comando show versión se puede utilizar para ayudar a verificar y solucionar problemas básicos de algunos de los componentes de hardware y software del router. El comando show versión muestra información sobre la versión del software Cisco IOS se están ejecutando en el router, la versión del programa de arranque, y la información sobre la configuración del hardware, incluyendo la cantidad de memoria del sistema.

La salida del comando show versión incluye:

IOS versión ROM Bootstrap Program Location of IOS Tamaño del CPU y RAM Interfaces Tamaño de la NVRAM Tamaño de la Flash

Configuration Register

Configuration register is 0x2102

El registro de configuración tiene varios usos, entre ellos la recuperación de la contraseña. El ajuste predeterminado de fábrica para la configuración de registro es 0x2102. Este valor indica que el router cargará la imagen de software Cisco IOS desde la memoria flash y cargará el archivo de configuración de inicio desde la NVRAM.

1.1.5 Interfaces de los Routers

Gestión de Puertos

Los Routers tienen conectores físicos que se utilizan para gestionar el router. Estos conectores son conocidos como management ports. A diferencia de las interfaces de Ethernet y seriales, los puertos management no son utilizados para la transmisión de paquetes. El puerto más común de gestión es el puerto de consola. El puerto de consola se utiliza para conectar un terminal, o en la mayoría de las ocaciones un PC corriendo el software emulador de terminal, para configurar el router sin necesidad de acceso a la red del router. El puerto de consola debe ser utilizado durante la configuración inicial del router.

Otro puerto management es el puerto auxiliar. No todos los routers tienen los puertos auxiliares. A veces, el puerto auxiliar se puede usar de manera similar a un puerto de consola. También puede ser utilizado para colocar un módem.

Router Interfaces

El término interfaz en routers Cisco se refiere a un conector físico en el enrutador cuya finalidad principal es la de recibir y reenviar paquetes. Los Routers tienen múltiples interfaces que se utilizan para conectar a múltiples redes. Normalmente, las interfaces pueden conectarse a diversos tipos de redes, lo que significa que se utilizan diversos medios de comunicación. A menudo un router tendrá diferentes tipos de interfaces. Por ejemplo, un router por lo general tiene interfaces FastEthernet para conexiones a las distintas redes LAN y diversos tipos de interfaces WAN para conectar una variedad de enlaces incluidos de serie T1, RDSI y DSL

Las Interfaces Pertenecen a Diferentes Redes

Cada interfaz del router es un host en diferentes redes IP. Cada interfaz debe estar configurada con una dirección IP y la máscara de subred perteneciente a cada Red. El IOS Cisco no permite dos interfaces activas en el mismo router pertenecientes a la misma red. .

Las Interfaces del router se pueden dividir en dos grandes grupos: Interfaces LAN - tales como Ethernet y FastEthernet Interfaces WAN - como Serial, RDSI, y Frame Relay

Interfaces LAN Como su nombre lo indica, las interfaces LAN se utilizan para conectar el router a una red local, de modo similar al de una NIC Ethernet en un PC. La interfaz Ethernet del router también tiene una dirección MAC de Capa 2.

LA interfaz Ethernet del router utiliza un conector RJ-45 de par trenzado sin blindaje (UTP).

WAN Interfaces

WAN interfaces se utilizan para conectar routers a las redes externas. La encapsulación de Nivel 2 puede ser de diferentes tipos, tales como PPP, Frame Relay y HDLC (High-Level Data Link Control). Cada interfaz WAN tiene su propia dirección IP y la máscara de subred, que lo identifica como miembro de una red específica.

Router Interfaces

El router en la figura tiene cuatro interfaces. Cada interfaz tiene una dirección IP de capa 3 y la máscara de subred que lo configura para una red diferente. También tiene 2 interfaces Ethernet Capa 2 con direcciones MAC Ethernet.

Las interfaces WAN están utilizando diferentes encapsulaciones de Nivel 2. El puerto serial 0/0/0 de está utilizando HDLC y el serial 0/0/1 es usando PPP.

1.1.6 Routers y Capa de Red

El objetivo principal de un router es conectar múltiples redes y reenviar paquetes destinados ya sea para sus propias redes u otras redes. Un router es

considerado un dispositivo de capa 3, ya que su decisión de reenvío se basa en la información del paquete IP de Nivel 3, en concreto, la dirección IP de destino. Este proceso se conoce como enrutamiento.

Cuando un router recibe un paquete, se examina su dirección IP de destino. Si la dirección IP de destino no pertenece a ninguna de las directamente conectadas a las redes del Router, el router debe enviar este paquete a otro router.

Cuando el router recibe un paquete, busca en su tabla de enrutamiento para encontrar la mejor coincidencia entre la dirección IP de destino del paquete y las direcciones de red. Una vez que se encuentra una coincidencia, el paquete se encapsula en la capa de enlace de datos para que la interfaz saliente. El tipo de encapsulamiento de enlace de datos depende del tipo de interfaz, como Ethernet o HDLC.

Eventualmente, el paquete llega a un router, que es parte de una red que coincida con la dirección IP de destino del paquete.

1.2.1 Implementando Esquemas Básicos de Direccionamiento

Al diseñar una red, el documento de la red, la documentación debe incluir el diagrama de la topología de que indica la conectividad física y un cuadro en el que abordar la siguiente información:

Los nombres de los dispositivos Interfaces utilizadas en el diseño Las direcciones IP y máscaras de subred Puerta de enlace predeterminada de direcciones de los dispositivos finales, como los ordenadores personales.

1.2.2 Configuración Básica del Router

Al configurar un router, se deben realizar algunas tareas básicas, incluyendo: Dar un Nombre al router Establecer contraseñas Configurar las interfaces Configurar un banner Guardar los cambios en el router Verificar la configuración básica y las operaciones del router

CONFIGURACIONES BASICAS DEL RUTERNombre del Router Router(config)#hostname nameColocación de Passwords R1(config)#enable secret password

R1(config)#line console 0 R1(config-line)#password passwordR1(config-line)#login R1(config)#line vty 0 4R1(config-line)#password passwordR1(config-line)#login

Configuración del Banner R1(config)#banner motd # messaje #Configuracion de una Interfaz R1(config)#interface type number

R1(config-if)#ip address address maskR1(config-if)#description descriptionR1(config-if)#no shutdown

Comandos Show R1(config)#show running-configR1(config)#show ip routeR1(config)#show ip interface briefR1(config)#show interfaces

1.3.1 Construyendo la tabla de enrutamiento

Una tabla de enrutamiento es un archivo de datos en la RAM que se utiliza para almacenar información sobre las rutas directamente conectadas y redes remotas. La tabla de enrutamiento contiene asociaciones network/next hop. Estas asociaciones le cuentan al router que un determinado destino puede ser alcanzado por el envío de paquetes a un router que representa el "Next Hop" en el camino hacia el destino final.

La asociación network/exit-interface también puede representar la dirección de red de destino del paquete IP. Esta asociación se produce en las redes directamente conectadas al router.

Una red conectada directamente es una red que está conectada directamente a una de las interfaces del router. Cuando un interfaz del router está configurada con una dirección IP y máscara de subred, la interfaz se convierte en un host en la red que se adjunta. La dirección de red y la máscara de subred de la interfaz, junto con el número y tipo de interfaz, se introducen en la tabla de enrutamiento como una red conectada directamente. Cuando un router envía un paquete a un host, como un servidor web, Ese host está en la misma red del router al que está conectado directamente.Una red remota es una red que no está conectada directamente a las interfaces del router. En otras palabras, una red remota es una red a la que sólo se puede llegar mediante el envío de los paquetes a otro router. Las Redes remotas se añaden a la tabla de enrutamiento utilizando un protocolo de enrutamiento dinámico o por la configuración de rutas estáticas. Las rutas Dinámicas son rutas a redes remotas que fueron adquiridas automáticamente por el router, usando un protocolo de enrutamiento dinámico. Las Rutas estáticas son las rutas a las redes que un administrador de red configuro manualmente.

1.3.2 Rutas Directamente Conectadas

Cuando una interfaz del router está configurado con una dirección IP y máscara de subred, la interfaz se convierte en un de host de la red.

Un PC es normalmente configurado con una única dirección IP, ya que sólo cuenta con una única interfaz de red, por lo general una conexión Ethernet NIC. Los Routers tienen múltiples interfaces, por lo que cada interfaz debe ser miembro de una red diferente.

Después que la interfaz del router está configurada y la interfaz se activa con el comando no shutdown, la interfaz debe recibir una señal portadora de otro dispositivo (router, switch, hub, etc) antes de que la interfaz sea considerada arriba " up" Una vez que la interfaz esta "up", la red de la interfaz se agrega a la tabla de enrutamiento como una red conectada directamente.

Antes de cualquier enrutamiento estático o dinámico sea configurado en el router, el router sólo conoce sus propias redes conectadas directamente. Estas redes son las únicas que se muestran en la tabla de enrutamiento. Las redes directamente conectadas son de importancia primordial para las decisiones de enrutamiento.

1.3.3 Rutas Estáticas

Redes remotas se añaden a la tabla de enrutamiento, ya sea por la configuración de rutas estáticas o dinámicas por un protocolo de enrutamiento. Cuando el IOS aprende una red remota y la interfaz que se utilizará para llegar a esa red, se añade la ruta a la tabla de enrutamiento mientras la interfaz de salida está habilitada.

Una ruta incluye la dirección de red y la máscara de subred de la red a distancia, junto con la dirección IP del next-hop router o interfaz de salida.

Cuándo utilizar rutas estáticas

Una red consta de pocos routers. El uso de un protocolo de enrutamiento dinámico en tal caso no presenta ningún beneficio sustancial. Por el contrario, el cálculo dinámico puede agregar más gastos generales de administración. Cuando una red está conectada a la Internet a través de un único proveedor. No hay necesidad de utilizar un protocolo de enrutamiento dinámico a través de este enlace ya que el proveedor de acceso a Internet representa el único punto de salida a Internet. Una gran red se configura con una topología hub-and-spoke. Una topología hub-and-spoke consta de una ubicación central (el hub) y múltiples sucursales (radios), tiene un solo sentido al concentrador. Usando el cálculo dinámico sería innecesario porque cada rama tiene un solo camino a un destino determinado.

Las tablas de enrutamiento contienen una combinación de rutas estáticas y dinámicas. La tabla de enrutamiento primero debe contener redes conectadas directamente para acceder a redes remotas.

1.3.4 Enrutamiento Dinámico

Las redes remotas también se pueden añadir a la tabla de enrutamiento mediante el uso de un protocolo de enrutamiento dinámico.

Los protocolos de enrutamiento dinámico son utilizadas por los routers para compartir información sobre la disponibilidad y el estado de las redes remotas. Los protocolos de enrutamiento dinámico realizan varias actividades, entre ellas:

Descubrimiento de la Red Actualización y mantenimiento de tablas de enrutamiento

Descubrimiento de la red Es la capacidad de un protocolo de enrutamiento para intercambiar información sobre las redes que se conocen en otros routers que también están usando el mismo protocolo de enrutamiento. En lugar de la configuración de rutas estáticas para redes remotas en cada router, un protocolo de enrutamiento dinámico permite a los routers aprender acerca de estas redes de otros routers automáticamente.

Mantenimiento de tablas de enrutamiento

Tras el descubrimiento inicial de la red, los protocolos de enrutamiento dinámico actualizan y mantienen las redes en sus tablas de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento dinámico determinan el mejor camino a las redes, también determinará un nuevo camino si en el primer camino se vuelve inutilizable (o en caso de cambios de la topología). Por estas razones, los protocolos de enrutamiento dinámico tienen una ventaja sobre las rutas estáticas. Los routers que utilizan protocolos de enrutamiento dinámico comparten automáticamente información de enrutamiento con otros enrutadores y compensan cualquier cambio en la topología sin involucrar al administrador de la red.

Protocolos de enrutamiento IP RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) OSPF (Open camino más corto primero) IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System) BGP (Border Gateway Protocol)

1.3.4 Principios de la Tabla de Enrutamiento

1. Cada router hace de su decisión por sí sola, con base a la información que tiene en su propia tabla de enrutamiento.2. El hecho de que un router tenga cierta información en su tabla de enrutamiento no significa que otros routers tienen la

misma información.3. La información de enrutamiento de sobre un camino de una red a otra no proporciona información sobre el

enrutamiento a la inversa, o del camino de regreso.

1.4.1 Campos de Tramas y Paquetes

Antes de enviar un paquete a la interfaz de salida correcta, el paquete IP debe ser encapsulado en una capa 2 de la capa de enlace de datos.

Formato del Paquete IPEl formato del protocolo IP se especifica en el RFC 791. La cabecera del paquete IP tiene campos específicos que contienen información sobre el paquete y el envío recivo de host.

Version - Version number (4 bits); predominant version is IP version 4 (IPv4) IP header length - Header length in 32-bit words (4 bits) Precedence and type of service - How the datagram should be handled (8 bits); the first 3 bits are precedence bits

(this use has been superseded by Differentiated Services Code Point [DSCP], which uses the first 6 bits [last 2 reserved])

Packet length - Total length (header + data) (16 bits) Identification - Unique IP datagram value (16 bits) Flags - Controls fragmenting (3 bits) Fragment offset - Supports fragmentation of datagrams to allow differing maximum transmission units (MTUs) in

the Internet (13 bits) Time to Live (TTL) - Identifies how many routers can be traversed by the datagram before being dropped (8 bits) Protocol - Upper-layer protocol sending the datagram (8 bits) Header checksum - Integrity check on the header (16 bits) Source IP address - 32-bit source IP address (32 bits) Destination IP address - 32-bit destination IP address (32 bits)

IP options - Network testing, debugging, security, and others (0 or 32 bits, if any)

Formato de la trama de la capa MAC

La trama de la capa 2 de Enlace de Datos contiene la dirección de origen y destino, información de trailer, y los datos transmitidos. A continuación se muestra una lista de los campos en un marco de Ethernet y una breve descripción de cada uno de ellos.

Preamble - Seven bytes of alternating 1s and 0s, used to synchronize signals Start-of-frame (SOF) delimiter - 1 byte signaling the beginning of the frame Destination address - 6 byte MAC address of the sending device on the local segment Source address - 6 byte MAC address of the receiving device on the local segment Type/length - 2 bytes specifying either the type of upper layer protocol (Ethernet II frame format) or the length of the

data field (IEEE 802.3 frame format) Data and pad - 46 to 1500 bytes of data; zeros used to pad any data packet less than 46 bytes Frame check sequence (FCS) - 4 bytes used for a cyclical redundancy check to make sure the frame is not corrupted

1.4.2 Mejor Enlace y Métrica

La determinación del mejor camino en un router, consiste en la evaluación de los múltiples caminos hacia el mismo destino de red y de la selección dela mejor o "más corto" camino para llegar a la red. Cuando existen varios caminos para llegar a la misma red, el mejor camino es seleccionado por un protocolo de enrutamiento basado en el valor o la métrica que utiliza para determinar la distancia para llegar a una red. Algunos protocolos de enrutamiento, como RIP usan hop-count, que cuentan el número de routers entre un router y la red de destino. Otros protocolos de enrutamiento, como OSPF, determinan el camino más corto, examinando el ancho de banda de los enlaces y seleccionando el ancho de banda más rápido desde el router a la red de destino.

Protocolos de enrutamiento dinámico suelen utilizar sus propias reglas y parámetros para construir y actualizar las tablas de enrutamiento. Un indicador cuantitativo es el valor utilizado para medir la distancia a una ruta determinada. El mejor camino a la red es la ruta con la menor métrica. Por ejemplo, un router prefiere un camino que es de 5 hops a uno de 10 hops de distancia.

El objetivo principal del protocolo de enrutamiento es determinar las mejores rutas para cada ruta a fin de incluir en la tabla de enrutamiento. El algoritmo de enrutamiento genera un valor, o una métrica, para cada ruta a través de la red. La métrica puede basarse en la representación una o varias caracteristicas de la ruta.

Comparación de conteo de Hops y Métrica del Ancho de Banda

Hop count- cuenta el número de routers que el paquete debe atravesar antes de llegar a su destino. Cada router es igual a un Hop. Al contar cuatro hops indica que un paquete debe pasar a través de cuatro routers para llegar a su destino. Si se dispone de múltiples rutas a un destino, el protocolo de enrutamiento, como RIP, coge la ruta con el menor número de Hops.

Bandwidth- El ancho de banda es la capacidad de datos de un enlace, que a veces se denomina la velocidad del enlace. El mejor camino a la red está determinado por el camino con una acumulación de enlaces que tienen el mayor ancho de banda, o los enlaces más rápidos.

Igual Costo Balanceo de Cargas

Cuando un router tiene múltiples caminos a la red destino y el valor del indicador (hop count, el ancho de banda, etc) es el mismo, esto se conoce como igualdad de costo y métricas. La tabla de enrutamiento no contendrá un único destino de red, sino que tindra varias interfaces de salida, una para cada vía con igualdad de costo. El router enviará los paquetes usando las múltiples interfaces de salida que figuran en la tabla de enrutamiento.

Si se configura correctamente, el balanceo de cargas puede aumentar la eficacia y el rendimiento de la red. La igualdad de costo de balanceo de carga puede ser configurado para utilizar ambos protocolos de enrutamiento de rutas dinámicas y estáticas.

1.4.4 Determinación del Camino

El envío de paquetes involucra dos funciones: La determinación del Enlace La conmutación

La función de determinación del enlace es el proceso de la forma en que el router determina qué ruta a utilizar al enviar un paquete. Para determinar el mejor camino, el router busca su tabla de enrutamiento una dirección de red que coincida con la dirección IP de destino del paquete.

Conectado directamente a la red - Si la dirección IP de destino del paquete pertenece a un dispositivo en una red que está conectado directamente a una de las interfaces del router, el paquete es enviado directamente a ese dispositivo.

Red Remota - Si la dirección IP de destino del paquete pertenece a una red remota, entonces el paquete es enviado a otro router. A las redes remotas sólo se puede llegar por el reenvío de paquetes a otro router.

Ruta no determinada - Si la dirección IP de destino del paquete no pertenece a ninguna red directamente conectada o remota, y el router no tiene una ruta por defecto, entonces el paquete se descarta. El router envía un mensaje de ICMP inaccesible a la dirección IP origen del paquete.

1.4.5 Función de Switching (Conmutación)

Después de que el router ha determinado la salida por una interfaz utilizando el función de determinación del enlace, el router debe encapsular el paquete de enlace de datos en la trama de la interfaz saliente.

La función de switching es el proceso utilizado por un router a aceptar un paquete en una interfaz y reenviarlo a otra interfaz. Una de las principales responsabilidades de la función de switching es la de encapsular los paquetes en la apropiada trama de Enlace de Datos para el enlace saliente.

El router realiza las siguientes tres pasos:

1. Desencapsula los paquetes de capa 3 mediante la eliminación de la cabecera y el tráiler de la trama de capa 2.2. Examina la dirección IP de destino del paquete IP para encontrar la mejor ruta en la tabla de enrutamiento.3. Encapsula el paquete de capa 3 de en una nueva trama de Capa 2 y envia la trama por la interfaz de salida.

Cuando un router recibe un paquete IP, se decrementa el TTL en uno. Si el valor TTL es cero, el router descarta el paquete. El TTL se utiliza para prevenir que los paquetes IP viajen interminablemente a través de las redes debido a un bucle de enrutamiento o mal función de la red.

Como el paquete IP es desencapsulado de una trama de capa 2 y encapsulados en un nueva trama de capa 2, la dirección de origen y destino de enlace de datos cambiará mientras el paquete sea enviado de un router a otro. La dirección de origen de los datos de capa 2 representa la dirección de la interfaz saliente. La dirección de destino de Capa 2 representa a la dirección de Capa 2 del next-hop router.