UNIVERSIDAD AUTONOMA DE GUERRERO
ESPECIALIDAD EN COMPUTACION
MATERIA: PROTOCOLOS DE COMUNICACION
TEMA: INTRODUCCION A ENRUTAMIENTO Y ENTREGA DE PAQUETES
FACILITADOR: JOSE EFREN MARMOLEJO VALLE
ALUMNA: YURIAN ROJO MENDOZA.
CORREO ELECTRONICO:
Un router —anglicismo 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.
En pocas palabras Un router es una computadora, al igual que cualquier otra computadora; incluso una PC.
Los routers tienen muchos de los mismos componentes de hardware y software que se encuentran en otras computadoras, entre ellos:
CPU
RAM
ROM
Sistema operativo
Arquitectura
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.
La principal responsabilidad de un router es dirigir los paquetes destinados a redes locales y remotas al:
*Determinar la mejor ruta para enviar paquetes
*Enviar paquetes hacia su destino
El funcionamiento básico de un router consiste en almacenar un paquete y reenviarlo a otro router o al host final. Cada router se encarga de decidir el siguiente salto en función de su tabla de reenvío o tabla de encaminamiento.
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 broadcast.
- 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.
Los routers operan en la capa de red registrando y grabando las diferentes redes y eligiendo la mejor ruta para las mismas. Los routers colocan esta información en una tabla de enrutamiento, que incluye los siguientes elementos
· Dirección de red. Representa redes conocidas por el router. La dirección de red es específica del protocolo. Si un router soporta varios protocolos, tendrá una tabla por cada uno de ellos.
· Interfaz. Se refiere a la interfaz usada por el router para llegar a una red dada. Ésta es la interfaz que será usada para enviar los paquetes destinados a la red que figura en la lista.
La interfaz que usa el router para enviar el paquete puede ser la red del destino final del paquete(la red con la dirección IP de destino de este paquete), o puede ser una red conectada a otro router que se usa para alcanzar la red de destino.
· Métrica. Se refiere al coste o distancia para llegar a la red de destino. Se trata de un valor que facilita el router la elección de la mejor ruta para alcanzar una red dada. Esta métrica cambia en función de la forma en que el router elige las rutas. Entre las métricas más habituales figuran el número de redes que han de ser cruzadas para llegar al destino(conocido también como saltos), el tiempo que se tarda en atravesar todas lasinterfaces hasta una red dada(conocido también como retraso), o un valor asociado con la velocidad de un enlace(conocido también
como ancho de banda).
como ancho de banda).
Debido a que los routers funcionan en la capa de red del modelo OSI, se utilizan para separar segmentos en dominios de colisión y de difusión únicos. Cada segmento se conoce como una red y debe estar identificado por una dirección de red para que pueda ser alcanzado por un puesto final. Además de identificar cada segmento como una red, cada puesto de la red debe ser identificado también de forma unívoca mediante direcciones lógicas. Esta estructura de direccionamiento permite una configuración jerárquica de la red, ya que está definida por la red en la que se encuentra, así como por un identificador de host.
Para que los routers puedan operar en una red, es necesario que cada tarjeta esté configurada en la red única que ésta representa. El router debe tener también una dirección de host en esa red. El router utiliza la información de configuración de la tarjeta para determinar la parte de la dirección correspondiente a la red, a fin de construir una tabla de enrutamiento.
comandos routers cisco
MO D O E X E C U S U A R I O
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Comando
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Descripción
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connect {dirección_ip|nombre}
|
Permite conectarse
remotamente a un host
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disconnect conexión
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Desconecta una
sesión telnet establecida desde el router
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enable
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Ingresa al modo EXEC
Privilegiado
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Logout
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Sale del modo EXEC
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ping {dirección_ip|nombre}
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Envía una petición
de eco para diagnosticar la conectividad básica de red
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resume conexión
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Resume una sesión
telnet interrumpida con la secuencia CTRL+SHIFT+6 y X
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show cdp
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Muestra el intervalo entre publicaciones
CDP, tiempo de validez y versión de la
publicación
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show cdp entry [*|nombre_dispositivo]
[protocol|version]}
|
Muestra información
acerca de un dispositivo vecino registrado en una tabla CDP
|
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show cdp interfaces [tipo número]
|
Muestra información
acerca de las interfaces en las que CDP está habilitado
|
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show
cdp neighbors [tipo número]
[detail]
|
Muestra los
resultados del proceso de descubrimiento de CDP
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show clock
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Muestra la hora y fecha del router
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show history
|
Muestra el historial de comandos ingresados
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show hosts
|
Muestra una lista en
caché de los nombres de host y direcciones
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show ip interface brief
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Muestra un breve resumen de la información
y del estado de una dirección IP
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show ip rip database
|
Muestra el contenido
de la base de datos privada de RIP
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show ip route [dirección |protocolo]
|
Muestra el contenido de la tabla de
enrutamiento IP. El parámetro dirección permite
acotar la información que se desea
visualizar, exclusivamente a la dirección
ingresada. El parámetro protocolo permite
indicar la fuente de aprendizaje de las
rutas que se desean
visualizar, como por ejemplo rip, igrp, static y connected
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show sessions
|
Muestra las
conexiones Telnet establecidas en el router
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show version
|
Muestra información
sobre el Cisco IOS y la plataforma
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telnet {dirección_ip|nombre}
|
Permite conectarse
remotamente a un host
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terminal editing
|
Reactiva las
funciones de edición avanzada
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terminal history size numero_líneas
|
Establece el tamaño
del buffer del historial de comandos
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terminal no editing
|
Deshabilita las
funciones de edición avanzada
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traceroute dirección_ip
|
Muestra la ruta
tomada por los paquetes hacia un destino
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MO D O E X E C P R I V I L E G I A D O
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Comando
Descripción
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clear cdp
counters Restaura los contadores de
tráfico CDP a cero
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clear cdp table
Elimina
la tabla CDP de información de los vecinos
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clear counters Despeja
los contadores de las interfaces
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configure
memory Carga
información de configuración de la NVRAM
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configure
terminal Configura
la terminal manualmente desde la terminal de consola
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copy flash tftp
Copia la
imagen del sistema desde la memoria Flash a un servidor TFTP
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copy
running-config startup-config Guarda la
configuración activa en la NVRAM
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copy
running-config tftp Almacena
la configuración activa en un servidor TFTP
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copy tftp flash
Descarga
una nueva imagen desde un servidor TFTP en la memoria Flash
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copy tftp
runnig-config Carga la
información de configuración desde un servidor TFTP
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debug cdp
adjacency Muestra
información recibida de vecinos CDP
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debug cdp
events Muestra información sobre
eventos CDP
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debug cdp ip Muestra
información CDP específica de IP
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debug cdp
packets Muestra
información relacionada a los paquetes CDP
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debug ip igrp
events Muestra
todos los eventos IGRP que se están enviando y recibiendo en el router.
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debug ip igrp
transactions Muestra
las actualizaciones IGRP que se están enviando y recibiendo en el router
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|
debug ip rip Muestra información sobre
las actualizaciones de enrutamiento RIP mientras el
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|
router
las envía y recibe
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debug ip rip
[events] Muestra
las actualizaciones de enrutamiento RIP a medida que se las envía y recibe
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|
disable Sale del
modo EXEC Privilegiado hacia el modo EXEC Usuario
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|
erase flash Borra el
contenido de la memoria Flash
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erase
startup-config Borra el
contenido de la NVRAM
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no debug all Desactiva
todas las depuraciones activadas en el dispositivo
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Reload Reinicia el router
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setup Entra a
la facilidad de Diálogo de configuración inicial
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show access-lists [Nro_ACL|Nombre_
|
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ACL]
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Muestra el contenido
de todas las ACL en el router. Para ver una lista específica,
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|
agregue el nombre o
número de ACL como opción a este comando
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show arp Muestra
la asignación de direcciones IP a MAC a Interfaz del router
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show cdp
traffic Muestra
los contadores CDP, incluyendo el número de paquetes enviados y recibidos, y
los errores de checksum
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show
controllers serial [número] Muestra información importante
como que tipo de cable se encuentra conectado
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show debugging Muestra
información acerca de los tipos de depuraciones que están habilitados
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show flash Muestra
la disposición y contenido de la memoria Flash
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show interfaces
[tipo número] Muestra
estadísticas para la/las interfaces indicadas
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show ip
interface [tipo número] Muestra
los parámetros de estado y globales asociados con una interfaz
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show ip
protocols [summary] Muestra los parámetros y estado actual del
proceso de protocolo de enrutamiento activo
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show memory Muestra
estadísticas acerca de la memoria del router, incluyendo estadísticas de
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memoria
disponible
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show processes Muestra
información acerca de los procesos activos
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show protocols Muestra
los protocolos de capa 3 configurados
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show
running-config Muestra la configuración actual en la RAM
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show sessions Muestra
las conexiones Telnet establecidas en el router
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show stacks Controla
el uso de la pila de procesos y rutinas de interrupción y muestra la causa
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del
último rearranque del sistema
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show startup-config
Muestra la configuración que se ha guardado, que es el contenido
de la NVRAM
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S U B MO D O D E C O N F I G U R A C I Ó N D E I N T E R F A Z
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Comando Descripción
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bandwidth Kbps Establece un valor
de ancho de banda para una interfaz. Ej: bandwidth 64
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|
cdp enable Habilita Cisco
Discovery Protocol en una interfaz
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cdp holdtime segundos Especifica el tiempo de espera
antes de ser enviada la siguiente actualización
CDP
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cdp timer segundos Especifica la
frecuencia con que son envíadas actualizaciones CDP
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|
clock rate velocidad Configura la
velocidad de reloj para las conexiones de hardware en interfaces seriales,
como módulos de interfaz de red y procesadores de interfaz a una velocidad de
bits aceptable. Ej: clock rate 56000
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|
description descripción Agrega una
descripción a la interfaz.
Ej: description
Conectada a Internet
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ip access-group Nro_ACL [in|out] Asigna la ACL
indicada a la interfaz, ya sea para que verifique los paquetes entrantes(in) o los salientes (out)
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ip address dirección_ip
mascara_red Asigna una dirección
y una máscara de subred e inicia el procesamiento IP en una interfaz. Ej: ip address 192.168.52.1
255.255.255.0
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no ip route-cache Para deshabilitar el
balanceo de carga por destino, que esté habilitado por defecto
|
|
no ip split-horizon Deshabilita el
horizonte dividido en la interfaz, que por defecto se encuentra habilitado. Para volver
habilitarlo utilice el comando ip split-horizon Para volver
habilitarlo utilice el comando ip split-horizon
|
|
no shutdown Reinicia una interfaz
desactivada
|
|
shutdown Inhabilita una
interfaz
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S U B MO D O D E C O N F I G U R A C I Ó N D E L I N E A
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Comandos
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Descripcion
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access-class Nro_ACL in
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En las líneas VTY, asigna una lista de control de acceso
a las conexiones establecidas via Telnet
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login
|
Habilita la verificación de contraseña en el momento de
la conexión.
|
|
password contraseña
|
Asigna la contraseña a ser solicitada en el
momento de la conexión
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Comando
Descripción
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maximum-paths valor Permite
modificar el máximo de rutas sobre las que balanceará la carga
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metric weights tos k1
k2 k3 k4 k5 Permite modificar los valores de las constantes utilizadas para
el cálculo de las métricas de las rutas en el protocolo de enrutamiento IGRP.
Los valores por de[
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fecto
son: tos (tipo de servicio)= 0; k1= 1; k2= 0; k3= 1;
k4= 0 y k5= 0
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neighbor dirección_ip Como RIP es un protocolo
de tipo broadcast, el administrador de la red podría
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tener
que configurarlo para que intercambie información de enrutamiento en redes no
broadcast, como en el caso de las redes Frame Relay. En este tipo de redes, RIP
necesita ser informado de otros routers RIP vecinos
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network dirección_red
Asigna una dirección de rd a la cual el router se encuentra
directamente conectado,
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lo que
hara que se envié y reciba publicaciones de enrutamiento a través deesa
interfaz, además de que dicha sea publicada a los routers vecinos. Ej: network
210.45.2.0
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no timers basic
Regresa los temporizadores a los valores por defecto
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passive-interface
tipo número El router no enviará
información de enrutamiento por la interfaz indicada.
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Ej: passive-interface
serial 0redistribute static Si se asigna una ruta estática
a una interfaz que no está definida en el proceso RIP o
IGRP, mediante el comando network, no será publicada la ruta a menos que se
especifique este comando
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timers basic Actualización
Inválida Espera
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Purga [Suspensión]Indica
la frecuencia con la que RIP o IGRP envían actualizaciones y los intervalos
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|
de los
temporizadores.
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Actualización:
intervalo en segundos a la que se envían las actualizaciones
(RIP:
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30 seg;
IGRP: 90 seg).
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Inválida:
Intervalo de tiempo en segundos después del cual una ruta se
declara no
|
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válida.
Sin embargo, la ruta todavía se utiliza para el envío de paquetes (RIP: 180
|
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seg;
IGRP: 270 seg).
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Espera: Intervalo
en segundos durante el cual se suprime la información de enrutamiento
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que se
refiere a las mejores rutas (RIP: 180 seg; IGRP: 280 seg).
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Purga: Intervalo
de tiempo en segundos que debe transcurrir antes de que la ruta
|
|
se
elimine de la tabla de enrutamiento (RIP: 240 seg; IGRP: 630 seg).
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Suspensión:
Intervalo en milisegundos en que se posponen las actualizaciones
de
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enrutamiento
de cuando se produce una actualización flash. Sólo IGRP
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variance valor
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El valor
de variación determina si IGRP aceptará rutas de costo desigual. Sólo
|
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aceptará
rutas iguales a la mejor métrica local para el destino multiplicado por el
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Valor de variación. El valor puede variar
de 1 (por defecto) a 128
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Nota: Lo escrito anteriormente son algunos de los muchos comandos utilizados en la configuracion de un routers para mayor informacion comparto la liga http://www.pedroescribano.com/docs/comandos_router.pdf
Sintaxis básica del comando de configuración del router
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Denominacion
del rourter
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Router(config)#hostname name
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Configuracion
de contraseñas
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Router(config)#
enable secret password
Router(config)#line
consola 0
Router(config-
line)# password password
Router(config-
line)#login
Router(config)#line
vty 0 4
Router(config-
line)# password password
Router(config-
line)#login
|
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Configuracion
de un mensaje del dia
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Router(config)#banner
motd #message#
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¿Cuáles son las características del enrutamiento estático y
dinámico?
Características enrutamiento Estático
Características enrutamiento estáticoLas rutas estáticas son configuradas manualmente sobre un router.
No cambian si hay fallas en la red.
No consumen ancho de banda, ya que no se envían avisos de rutas.
En redes grandes es imposible manualmente configurarlas y darles mantenimiento.
Utilizado generalmente en las redes stub (aquellas que tienen un sólo enlace al exterior)
Situaciones en las que es aconsejable el uso de las rutas estáticas son las siguientes:
- Un circuito de datos que es poco fiable y deja de funcionar constantemente. En estas circunstancias, un protocolo de enrutamiento dinámico podrá producir demasiada inestabilidad, mientras que las rutas estáticas no.
- Existe una sola conexión con un solo ISP. En lugar de conocer todas las rutas globales de Internet, se utiliza una sola ruta estática.
- Se puede acceder a una red a través de una conexión de acceso telefónico. Dicha red no puede proporcionar las actualizaciones constantes que requieren un protocolo de enrutamiento dinámico.
- Un cliente o cualquier otra red vinculada no desean intercambiar información de enrutamiento dinámico. Se puede utilizar una ruta estática para proporcionar información a cerca de la disponibilidad de dicha red.
Para resolver algunos de los problemas que presenta el enrutamiento estático aparecen los protocolos de enrutamiento dinámico que presentan las siguientes características:
- Escalables y adaptables.
- Originan sobrecargas en la red.
- Presentan recuperación frente a fallas.
Características enrutamiento Dinamico
Los protocolos de enrutamiento dinámico son usados por los enrutadores para descubrir automáticamente nuevas rutas permitiendo a los administradores dejar que la red se regule de una forma automática, pero al precio de un mayor consumo de ancho de banda y potencia del procesador en tareas de adquisición y mantenimiento de información de enrutamiento.
Antes de meternos de lleno en la explicación debemos aclarar brevemente una serie de conceptos que nos pueden ser útiles.
Convergencia: Es el objetivo principal de todos los protocolos de enrutamiento. Cuando un conjunto de enrutadores converge significa que todos sus elementos se han puesto de acuerdo y reflejan la situación real del entorno de red donde se encuentran. La velocidad con la que los protocolos convergen después de un cambio es una buena medida de la eficacia del protocolo de enrutamiento.
Distancia administrativa y métrica: Es una medida de la confianza otorgada a cada fuente de información de enrutamiento Cada protocolo de enrutamiento lleva asociado una distancia administrativa. Los valores más bajos significan una mayor fiabilidad. Un enrutador puede ejecutar varios protocolos de enrutamiento a la vez, obteniendo información de una red por varias fuentes. En estos casos usará la ruta que provenga de la fuente con menor distancia administrativa de los protocolos de enrutamiento.
Sistema autonomo (SA): Es un conjunto de enrutadores, generalmente administrados por una entidad común, que intercambian información de enrutamiento mediante un protocolo de enrutamiento común. Los sistemas autónomos poseen un identificador numérico de 16 bits.
Se puede realizar una primera clasificación de los protocolos de enrutamiento en función de si actúan dentro de un sistema autónomo(IGP) o exteriores que conectan sistemas autónomos (EGP).
Los protolocolos internos (IGP, Interior Gateway Protocol) permiten el intercambio de información dentro de un sistema autónomo. Ejemplos de protocolos internos son RIP (Routing Information Protocol), RIPv2 (RIP version 2), IGRP (Iter-Gateway Routing Protocol), EIGRP (Enhanced IGRP) y OSPF (Open Shortest Path First).
Los protocolos externos (EGP, Exterior Gateway Protocol) interconectan sistemas autónomos. Un ejemplo de protocolo de enrutamiento de este tipo es el BGP (Border Gateway Protocol, Protocolo de Pasarela de frontera).
También pueden clasificarse los protocolos de enrutamiento dinámico en función del algoritmo utilizado para llevar a cavo el enrutamiento. Existen tres grandes categorias:
- Protocolos de vector distancia.
Buscan el camino más corto determinando la dirección y la distancia a cualquier enlace. Estos algoritmos de enrutamiento basados en vectores, pasan copias periódicas de una tabla de enrutamiento de un router a otro y acumulan vectores distancia. Las actualizaciones regulares entre routers comunican los cambios en la topología..
Este algoritmo genera un número, denominado métrica de ruta, para cada ruta existente a través de la red. Normalmente cuanto menor es este valor, mejor es la ruta. Las métricas pueden calcularse basándose en una sola o en múltiples características de la ruta. Las métricas usadas habitualmente por los routers son:
- Numero de saltos: Número de routers por los que pasará un paquete.
- Pulsos: Retraso en un enlace de datos usando pulsos de reloj de PC.
- Coste: Valor arbitrario, basado generalmente en el ancho de banda, el coste económico u otra medida.
- Ancho de banda: Capacidad de datos de un enlace.
- Retraso: Cantidad de actividad existente en un recurso de red, como un router o un enlace.
- Carga: Cantidad de actividad existente en un recurso de red, como un router o un enlace.
- Fiabilidad: Se refiere al valor de errores de bits de cada enlace de red.
- MTU: Unidad máxima de transmisión. Longitud máxima de trama en octetos que puede ser aceptada por todos los enlaces de la ruta.
RIP,RIPv2,IGRP, son protocolos característicos de vector distancia.
- Protocolos de estado de enlace.
Los protocolos de estado de enlace crean tablas de enrutamiento basándose en una base de datos de la topología. Esta base de datos se elabora a partir de paquetes de estado de enlace que se pasan entre todos los routers para describir el estado de una red. Utiliza paquetes de estado de enlace (LSP), una base de datos topológica, el algoritpo SPF, el árbol SPF resultante y por último, una tabla de enrutamiento con las rutas y puertos de cada red.
Sus principales características son las siguientes:
- Solo envían actualizaciones cuando hay cambios de topología por lo que las actualizaciones son menos frecuentes que en los protocolos por vector distancia.
- Las redes que ejecutan protocolos de enrutamiento por estado de enlace pueden ser segmentadas en distintas áreas jerárquicamente organizadas, limitando así el alcance de los cambios de rutas.
- Las redes que se ejecutan protocolos de enrutamiento por estado de enlace soportan direccionamiento sin clase.
El protocolo característico es es OSPF.
- Protocolos híbridos.
Son algoritmos que toman las características más sobresalientes del vector de distancia y la del estado de enlace. Estos protocolos utilizan la métrica de los protocolos vector distancia como métrica, sin embargo utilizan en las actualizaciones de los cambios de topología bases de datos de topología, al igual que los protocolos de estado del enlace. ejemplos característicos de protocolos híbridos son BGP y EIGRP.
REFERENCIAS
https://www.tlm.unavarra.es/~daniel/docencia/ro_is/ro_is05_06/slides/Clase12-CaracteristicasRouting.pdf
http://vnanock.wordpress.com/2007/05/06/protocolos-de-enrutamiento-dinamicointroduccion/
http://es.wikipedia.org/wiki/Router
