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Un router ye un dispositivu qu'apurre conectividad a nivel de rede o nivel trés nel modelu OSI. La so función principal consiste n'unviar o emponer paquetes de datos d'una rede a otra, esto ye, interconectar subredes, entendiendo por subred un conxuntu de máquines IP que pueden comunicase ensin la intervención d'un encaminador (por aciu puente de rede o un switch), y que por tanto tienen prefixos de rede distintos.
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El primer dispositivu o hardware que tenía fundamentalmente la mesma funcionalidad que lo que'l día de güei entendemos por encaminador, yera'l Interface Message Processor o IMP. Los IMP yeren los dispositivos que formaben l'ARPANET, la primer rede de conmutación de paquetes. La idea d'un encaminador (llamáu entós daquella puerta d'enllaz ) vieno primeramente d'un grupu internacional d'investigadores en redes d'ordenadores llamáu'l International Network Working Group (INWG). Creáu en 1972 como un grupu informal pa considerar les cuestiones téuniques que tomaben la interconexón de redes distintes, convirtióse esi mesmu añu nun subcomité del International Federation for Information Processing.
Esos dispositivos estremar de los conmutadores de paquetes qu'esistíen primeramente en dos carauterístiques. Per una parte, conectaben tipos de redes distintes, ente que per otra parte, yeren dispositivos ensin conexón, que nun aseguraben fiabilidá na entrega de datos, dexando esti rol dafechu a los anfitriones. Esta última idea fuera yá plantegada na rede CYCLADES.
La idea foi investigada con más detalle, col enfotu de crear un sistema prototipu como parte de dos programes. Unu yera'l promovíu por DARPA, programa que creó l'arquiteutura TCP/IP que s'usa anguaño, y l'otru yera un programa en Xerox PARC pa esplorar nueves teunoloxíes de redes, que produció'l sistema llamáu PARC Universal Packet. Por cuenta de la propiedá intelectual que concernía al proyeutu, recibió poca atención fora de Xerox mientres munchos años.
A la temporada de 1974, Xerox consiguió'l primera encaminador funcional, anque'l primera y verdaderu enrutador IP foi desenvueltu por Virginia Stazisar en BBN, como parte d'esi esfuerciu promovíu por DARPA, mientres 1975-76. A finales de 1976, trés encaminadores basaos en PDP-11 entraron en serviciu nel prototipu esperimental d'Internet.
El primer encaminador multiprotocolo foi desenvueltu simultáneamente por un grupu d'investigadores del MIT y otru de Stanford en 1981. El encaminador de Stanford atribúyese-y a William Yeager y el del MIT a Noel Chiappa. Dambos taben basaos en PDP-11. Como agora práuticamente tolos trabayos en redes usen IP na capa de rede, los encaminadores multiprotocolo son en gran midida obsoletos, a pesar de que fueron importantes nes primeres etapes de la crecedera de les redes d'ordenadores, cuando dellos protocolos distintos de TCP/IP yeren d'usu xeneralizáu. Los encaminadores que remanen IPv4 y IPv6 son multiprotocolo, pero nun sentíu muncho menos variable qu'un encaminador que procesaba AppleTalk, DECnet, IP, y protocolos de XeroX. Dende mediaos de los años 1970 y nos años 1980, los miniordenadores de propósitu xeneral sirvíen como enrutadores.
Anguaño, los encaminadores d'alta velocidá tán altamente especializaos, yá que s'emplega un hardware específicu p'acelerar les funciones d'encaminamientu más específiques, como son l'encaminamientu de paquetes y funciones especiales como la encriptación IPsec.
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El funcionamientu básicu d'un enrutador o encaminador, como se deduz del so nome, consiste n'unviar los paquetes de rede pel camín o ruta más afecha en cada momentu. Pa ello almacena los paquetes recibíos y procesa la información d'orixe y destín que tienen. Con arreglu a esta información reenvía los paquetes a otru encaminador o bien al anfitrión final, nuna actividá que se denomina 'encaminamientu'. Cada encaminador encargar de decidir el siguiente saltu en función de la so tabla de reenvío o tabla d'encaminamientu, que xenérase por aciu protocolos que deciden cuál ye'l camín más fayadizu o curtiu, como protocolos basáu nel algoritmu de Dijkstra.
Por ser los elementos que formen la capa de rede, tienen qu'encargase de cumplir los dos xeres principales asignaes a la mesma:
- Reenvío de paquetes: cuando un paquete llega al enllaz d'entrada d'un encaminador, ésti tien que pasar el paquete al enllaz de salida apropiáu. Una carauterística importante de los encaminadores ye que nun espublicen tráficu difusivo.
- Encaminamientu de paquetes : por aciu l'usu d'algoritmos d'encaminamientu tien que ser capaz de determinar la ruta que tienen de siguir los paquetes a midida que flúin d'un emisor a un receptor.
Por tanto, tenemos d'estremar ente reenvío y encaminamientu. Reenvío consiste en coyer un paquete na entrada y unvialo pola salida qu'indica la tabla, ente que por encaminamientu entiéndese'l procesu de faer esa tabla.
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Nun enrutador pueden identificase cuatro componentes:
- Puertos d'entrada: realiza les funciones de la capa física consistentes na terminación d'un enllaz físicu d'entrada a un encaminador; realiza les funciones de la capa d'enllaz de datos necesaries pa interoperar coles funciones de la capa d'enllaz de datos nel llau remotu del enllaz d'entrada; realiza tamién una función de busca y reenvío de cuenta que un paquete reenviado dientro del treme de conmutación del encaminador remanez nel puertu de salida apropiáu.
- Entrada de conmutación: coneuta los puertos d'entrada del enrutador a los sos puertos de salida.
- Puertos de salida: almacena los paquetes que-y fueron reenviados al traviés del puertu de de conmutación y tresmitir al enllaz de salida. Realiza entós la función inversa de la capa física y de la capa d'enllaz que'l puertu d'entrada.
- Procesador d'encaminamientu: executa los protocolos de ip encaminamientu, caltién la información d'encaminamientu y les tables de reenvío y realiza funciones de xestión de rede dientro del enrutador.
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Tanto los enrutadores como los anfitriones guarden una tabla de enrutamiento. El daemon de enrutamiento de cada sistema actualiza la tabla con toles rutes conocíes. El nucleu del sistema llee la tabla de enrutamiento antes de reenviar paquetes a la rede llocal. La tabla de enrutamiento numbera les direiciones IP de les redes que conoz el sistema, incluyida la rede llocal predeterminada del sistema. La tabla tamién numbera la direición IP d'un sistema de portal pa cada rede conocida. El portal ye un sistema que puede recibir paquetes de salida y reenviarlos un saltu más allá de la rede llocal.
Enrutamiento estáticu
Hosts y redes de tamañu amenorgáu que llogren les rutes d'un enrutador predeterminado, y enrutadores predeterminados que namái precisen conocer unu o dos enrutadores.
Determinación de enrutamiento
La información de enrutamiento que'l encaminador apriende dende les sos fontes de enrutamiento asitiar na so propia tabla de enrutamiento. El encaminador se vale d'esta tabla pa determinar los puertos de salida que tien d'utilizar pa retresmitir un paquete hasta'l so destín. La tabla de enrutamiento ye la fonte principal d'información del enrutador alrodiu de les redes. Si la rede de destín ta coneutada direutamente, el enrutador yá va saber el puertu que tien d'usar pa reenviar los paquetes. Si les redes de destín nun tán coneutaes direutamente, el encaminador tien d'aprender y calcular la ruta más óptima a usar pa reenviar paquetes a diches redes. La tabla de enrutamiento constituyir por aciu unu d'estos dos métodos o dambos:
- Manualmente, pol alministrador de la rede.
- Al traviés de procesos dinámicos que s'executen na rede.
Rutes estátiques
Les rutes estátiques defínense alministrativamente y establecen rutes específiques qu'han de siguir los paquetes pa pasar d'un puertu d'orixe hasta un puertu de destín. Establezse un control precisu de enrutamiento según los parámetros del alministrador.
Les rutes estátiques por defectu especifiquen una puerta d'enllaz d'últimu recursu, a la que'l enrutador tien d'unviar un paquete destináu a una rede que nun apaez na so tabla de enrutamiento, esto ye, desconozse.
Les rutes estátiques utilícense davezu en enrutamientos dende una rede hasta una rede de conexón única, yá que nun esiste más qu'una ruta d'entrada y salida nuna rede de conexón única, evitando d'esta miente la sobrecarga de tráficu que xenera un protocolu de enrutamiento. La ruta estática configurar pa consiguir conectividad con un enllaz de datos que nun tea direutamente conectáu al enrutador. Pa conectividad d'estremu a estremu, ye necesariu configurar la ruta en dambes direiciones. Les rutes estátiques dexen la construcción manual de la tabla de enrutamiento.
Enrutamiento dinámicu
El enrutamiento dinámicu déxa-y a los encaminadores afaer, en tiempu real, los caminos utilizaos pa tresmitir paquetes IP. Cada protocolu tien los sos propios métodos pa definir rutes (camín más curtiu, utilizar rutes publicaes por pares, etc.).
Introducción a RIP
RIP (Protocolu d'Información de Enrutamiento) ye unu de los protocolos de enrutamiento más antiguos utilizaos por dispositivos basaos n'IP. El so implementación orixinal foi pal protocolu Xerox a principios de los 80. Ganó popularidá cuando se distribuyo con UNIX como protocolu de enrutamiento pa esa implementación TCP/IP. RIP ye un protocolu de vector de distancia qu'utiliza la cuenta de saltos de enrutamiento como métrica. La cuenta máxima de saltos de RIP ye 15. Cualquier ruta qu'entepase de los 15 saltos etiquétase como inalcanzable al establecese la cuenta de saltos en 16. En RIP la información de enrutamiento arrobinar d'un enrutador a los otros vecinos per mediu d'un espardimientu d'IP usando protocolu UDP y el puertu 520.
Procesu de configuración de RIP
El protocolu RIP versión 1 ye un protocolu de enrutamiento con clase que nun almite la publicación de la información de la mázcara de rede. El protocolu RIP versión 2 ye un protocolu ensin clase qu'almite CIDR, VLSM, resume de rutes y seguridá por aciu testu simple y autenticación MD5.
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Los encaminadores pueden apurrir conectividad dientro de les empreses, ente les empreses y Internet, y nel interior de provisores de servicios d'Internet (ISP). Los encaminadores más grandes (por casu, el Alcatel-Lucent 7750 SR) interconecten ISP, suélense llamar metro encaminador, o pueden ser utilizaos en grandes redes d'empreses
Conectividad Small Office, Home Office (SOHO)
Los encaminadores utilizar con frecuencia nos llares pa coneutar a un serviciu de banda ancha, tales como IP sobre cable o ADSL. Un encaminador usáu nuna casa puede dexar la conectividad a una empresa al traviés d'una rede privada virtual.
Magar son funcionalmente similares a los encaminadores, los encaminadores residenciales usen traducción de direición de rede en llugar de direccionamientu.
En llugar de coneutar ordenadores locales a la rede direutamente, un encaminador residencial tien de faer qu'l'ordenadores locales paezan ser un solu equipu.
Encaminador d'empresa
Nes empreses pueden atopase encaminadores de tolos tamaños. Magar los más poderosos tienden a ser atopaos en ISP, instalaciones académiques y d'investigación, pero tamién en grandes empreses.
El modelu de trés capes ye d'usu común, non toos d'ellos precisen tar presentes n'otres redes más pequeñes.
Accesu
Los encaminadores d'accesu, incluyendo SOHO, atópase en sitios de veceros como sucursales que nun precisen d'encaminamientu xerárquicu de los mesmos. De normal, son optimizaos pa un baxu costu.
Distribución
Los encaminadores de distribución amiesten tráficu dende encaminadores d'accesu múltiple, yá sía nel mesmu llugar, o del llogru de los fluxos de datos procedentes de múltiples sitios al allugamientu d'una importante empresa. Los encaminadores de distribución son de cutiu responsables de l'aplicación de la calidá del serviciu al traviés d'una WAN, polo que tienen de tener una memoria considerable, múltiples interfaces WAN, y tresformamientu sustancial d'intelixencia.
Tamién pueden apurrir conectividad a los grupos de servidores o redes esternes. Na última solicitú, el sistema de funcionamientu del encaminador tien de ser cuidadosu como parte de la seguridá de l'arquiteutura global. Separáu del encaminador puede tar un cortafueos o VPN concentrador, o'l encaminador puede incluyir estes y otres funciones de seguridá. Cuando una empresa básase principalmente nun campus, podría nun haber una clara distribución de nivel, que nun sía seique l'accesu fuera del campus.
En tales casos, los encaminadores d'accesu, coneutaos a una rede d'área llocal (LAN), interconéctense al traviés del enrutador de nucleu.
Nucleu
Nes empreses, el enrutador de nucleu puede apurrir una "columna vertebral" interconectando la distribución de los niveles de los encaminadores de múltiples edificios d'un campus, o a les grandes empreses locales.Tienden a ser optimizaos p'anchu de banda alto.
Cuando una empresa ta llargamente distribuyida ensin allugamientu central, la función del enrutador de nucleu puede ser asumíu pol serviciu de WAN al que se suscribe la empresa, y la distribución de encaminadores convertir nel nivel más altu.
Cantu
Los encaminadores de cantu enllacen sistemes autónomos coles redes troncales d'Internet o otros sistemes autónomos, tienen que tar preparaos pa remanar el protocolu BGP y si quieren recibir les rutes BGP, tienen de tener una gran cantidá de memoria.
Encaminadores inalámbricos
A pesar de que tradicionalmente los encaminadores solíen tratar con redes fixes (Ethernet, ADSL, RDSI...), nos últimos tiempos empezaron a apaecer encaminadores que dexen realizar una interfaz ente redes fixes y móviles (Wi-Fi, GPRS, Edge, UMTS, Fritz!Box, WiMAX...) Un encaminador inalámbricu comparte'l mesmu principiu qu'un encaminador tradicional. La diferencia ye qu'ésti dexa la conexón de dispositivos inalámbricos a les redes a les que'l encaminador ta conectáu por aciu conexones per cable. La diferencia esistente ente esti tipu de encaminadores vien dada pola potencia qu'algamen, les frecuencies y los protocolos nos que trabayen.
En Wi-Fi estes distintes diferencies dar nes denominaciones como clase a/b/g/ y n.
Equipos domésticos
Los equipos qu'anguaño se -y suelen vender al veceru como enrutadores nun son a cencielles eso, si non que son los llamaos Equipos locales del veceru (CPE). Los CPE tán formaos por un módem, un enrutador, un conmutador y opcionalmente un puntu d'accesu WiFi.
Por aciu esti equipu cubren les funcionalidades básiques riquíes nes 3 capes inferiores del modelu OSI.
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Nel modelu OSI estrémense distintos niveles o capes nos que les máquines pueden trabayar y comunicase pa entendese ente elles. Nel casu de los enrutadores atopamos dos tipos d'interfaces:
- Interfaces empuestes: son interfaces de nivel 3, accesibles por IP. Caúna correspuende con una direición subred distinta. En IOS denominar "IP interface". Estrémense de la mesma dos subtipos:
- Interfaces físiques: aquelles accesibles direutamente por IP.
- Interfaces virtuales: aquelles que se correspuenden con una VLAN o un CV. Si dicha interfaz corresponder con una única VLAN denominar Switch Virtual Interfaz (SVI), ente que si corresponder con un enllaz trunk o con un CV, actúen como subinterfaces.
- Interfaces conmutadas: tratar de interfaces de nivel 2 accesibles solu pol módulu de conmutamiento. En IOS reciben el nome de puertos de conmutador. Hai de dos tipos:
- Puertos d'accesu: soporten namái tráficu d'una VLAN.
- Puertos trunk: soporten tráficu de delles VLANs distintes.
Estes posibilidaes de configuración tán namái disponibles nos equipos modulares, yá que nos de configuración fixa, los puertos d'un enrutador actúen siempres como interfaces empuestes, ente que los puertos d'un conmutador como interfaces conmutadas. Amás, la única posible ambigüedá nos equipos configurables dar nos módulos de conmutamiento, onde los puertos pueden actuar de los dos maneres, dependiendo de los intereses del usuariu.
Conmutadores frente a enrutadores
Un conmutador, al igual qu'un encaminador ye tamién un dispositivu de conmutación de paquetes d'almacenamientu y reenvío. La diferencia fundamental ye que'l conmutador opera na capa 2 (capa d'enllaz) del modelu OSI, polo que pa unviar un paquete basar nuna direición MAC, al contrariu d'un encaminador qu'emplega la direición IP.
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- Kurose, James. Ross, Keith (2008). Computer networking. Pearson. ISBN 987-0-321-51325-0.
- Peterson, Larry L.. Davie, Bruce S. (2003). Computer networks (3ªed). Morgan Kaufmann. ISBN 1-55860-832-X.
- Stallings, William (2005). Comunicaciones y Redes de Computadores. Prentice Hall. ISBN 84-205-4110-9.
- Comer, Douglas (2000). Red Globales d'Información con Internet y TCP/ IP. Prentice Hall. ISBN 968-880-541-6.
- Parte d'esti artículu foi creáu a partir de la traducción del artículu Router de la Wikipedia n'inglés, so llicencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0 y GFDL.
- Usóse parte de los apuntes de clase de l'asignatura Redes y Servicios Telemáticos (Universidade de Vigo).
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