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DISPOSITIVOS DE INTERCONEXION.

 

REPETIDORES | BRIDGES | ROUTERS | BRIDGE/ROUTERS O BROUTERS | GATEWAYS

 

En este apartado se analizan los diferentes tipos de dispositivos de interconexión de redes, que se pueden dividir genéricamente en cuatro categorías: repetidores, bridges, routers y gateways.

Cada uno de los cuales está asociado a uno o varios de los niveles OSI. Los repetidores están asociados al Nivel 1 (nivel físico), los bridges al Nivel 2 (nivel de enlace), los routers o encaminadores al Nivel 3 (nivel de red) y los gateways o convertidores de protocolos a los niveles superiores (Transporte, sesión, presentación y aplicación).

 

REPETIDORES

Operan en el nivel más bajo del modelo OSI. Se emplean para ampliar el alcance geográfico de una red, conectando dos o más LAN's. Operan amplificando todas las señales eléctricas que reciben, es decir son transparentes hasta los protocolos más altos. No proporciona ningún tipo de aislamiento entre redes. Sólo pueden proporcionar una gestión de redes simple. Su mayor ventaja es poder conectar redes con diferente medio de transmisión como por ejemplo ethernet sobre cable coaxial a ethernet sobre fibra óptica. Más que repetidores lo que se suele utilizar son regeneradores que no solo amplifican, que supone amplificar la señal con el ruido adicional, sino que devuelven la señal digital original eliminando el ruido.

 

BRIDGES

Un bridge es un dispositivo usado para interconectar redes de área local (LAN). Los bridges reciben todos los paquetes enviados por cada red acoplada a él, y los reenvían selectivamente entre las LAN's, utilizando solo las direcciones del nivel 2 (de enlace) para determinar donde retransmitir cada paquete. Los bridges reenvían solo aquellos paquetes que están destinados a un nodo del otro lado del bridge, descartando (filtrando) aquellos que no necesitan ser retransmitidos.

Los bridges locales conectan LAN's las cuales no están colocadas en sitios diferentes. Por ejemplo aquellas que son adyacentes a lo largo de su longitud. Los bridges locales permiten a un edificio grande o un campus compacto tener una única red "lógica" más larga que la que podría ser con un solo segmento de cable y proporciona algún aislamiento eléctrico y de tráfico entre segmentos.

Los bridges remotos conectan LAN's de lugares distantes. Estos bridges se usan en pares; cada bridge remoto se conecta a una LAN y a otro bridge remoto mediante un enlace remoto. Como los bridges no necesitan tener enlaces con la misma velocidad en ambos lados, pueden ser utilizados para interconectar LAN's vía enlaces de telecomunicaciones de baja velocidad.

La mayoría de los bridges actuales son capaces de aprender automáticamente la topología de la red (learning bridges), examinando cada paquete que reciben anotando la dirección fuente de tales paquetes. Cualquier dirección fuente que el bridge no haya visto antes será almacenada en su tabla interna para referencias futuras. Cuando un bridge recibe de un nodo un paquete que tiene una dirección destino desconocida, envía el paquete a todas los otros puertos para asegurar que el paquete alcanzará su destino. A notar que en el futuro cualquier paquete recibido con ese nodo como destino, el bridge conocerá su localización.

Los bridges proporcionan mejoras de tráfico y aislamiento que los repetidores entre segmentos de LAN, pero introducen algún retardo. También son más fáciles de instalar y manejar que los routers, pero no dan el alto grado de aislamiento de tráfico entre LAN de estos.

Bridges multipuerto

Los bridges multipuerto son bridges con tres o más interfaces de enlace de datos o puertos. Se utilizan para conectar más de dos LAN en un único punto. Normalmente tienen mejores prestaciones que los convencionales bridges de dos puertos. Como resultado de el mayor número de puertos y mejores prestaciones, un único bridge multipuerto puede ser usado para reemplazar varios bridges de dos puertos conectados conjuntamente por medio de segmentos o troncales de LAN. El bridge multipuerto también proporciona mejores prestaciones debido a que los paquetes son conmutados de una LAN a otra sobre su bus Entrada/Salida o su memoria, los cuales son mucho más rápidos que los segmentos de LAN.

La operación de los bridges multipuerto es superior en el sentido de filtrar y reenviar paquetes, con la excepción de que la determinación de adonde deben ser enviados tales paquetes es más compleja. Después que la dirección de un paquete ha sido filtrada para saber si debe ser retransmitido el paquete, el bridge multipuerto decide a través de cual puerto debe ser enviado. Cuando se recibe un paquete con dirección desconocida, broadcast o multicaster, el bridge multipuerto lo transmitirá sobre todas sus conexiones excepto por la que llegó.

Algoritmo Spanning Tree

Este algoritmo cambia una red física con forma de malla, en la que se pueden formar bucles, en una red lógica en árbol en la que no se puede producir ningún lazo. Los bridges se comunican mediante Bridge Protocol Data Units (B.P.D.U's). El bridge con la prioridad más alta (el número más bajo de prioridad numérico) se constituye en la raíz. Este bridge raíz establece el camino de menor coste para todas las redes; cada puerto tiene un parámetro configurable: el Span path cost. Todos los demás caminos son bloqueados para propósitos de bridge. El árbol de expansión (Spanning tree) permanece efectivo hasta que ocurre un cambio en la topología. Esto sucede cuando se da cuenta de ello. El máximo de tiempo de duración del árbol de expansión es de cinco minutos. Cuando ocurre uno de estos cambios, sucede que o bien el actual bridge raíz ha redefinido la topología del árbol de expansión o se ha elegido un nuevo bridge raíz.

En la figura 3.3.1 vemos como se realiza el proceso. El bridge "D" se convierte en el bridge raíz de la red física, y bloqueando un puerto del bridge "C", crea la red lógica. Figura 3.3.2.

 

Figura 3.3.1

 

 

Figura 3.3.2

 

Transparent Bridging

En este algoritmo el bridge realiza un autoaprendizaje. El bridge monitoriza todos los paquetes y añade las direcciones fuente de MAC a su base de datos para filtrarlas. Estos datos de entrada permanecerán hasta un tiempo determinado (time out), después de un tiempo de configuración. (por defecto, 5 minutos). Después de esto ejecuta un proceso de filtrado para todos los paquetes que no han sido bloqueados por el spanning tree. Utiliza filtrado por base de datos, filtros máscara de bridge, filtros estáticos de bridge y filtros de direcciones de bridge.

En el siguiente paso reenvía paquetes al puerto especificado en la base de datos de filtrado. Si no está en la base de datos, entonces los envía a todos los puertos no bloqueados por el spanning tree. Los BPDU's (Bridge Protocol Data Units), serán recibidos y reenviados por todos los puertos incluso los bloqueados por el spanning tree. Los paquetes reenviados nunca son transmitidos por su puerto de entrada.

 

 

 

Figura 3.3.3

 

En el ejemplo de la figura 3.3.3, cuatro paquetes son recibidos por el bridge sobre el puerto 1. Uno de ellos es un BPDU, los otros están dirigidos a las direcciones de MAC A, B y C. El bridge tiene registradas las direcciones de A y B en la tabla de filtrado. El resultado se ve en la figura 3.3.4. El BPDU sale por todos los puertos excepto por el que entró. C sale por todos excepto por el que entró y el bloqueado por el spanning tree. A y B al estar en la base de datos, salen por los puertos correspondientes.

 

 

Figura 3.3.4

Source Routing

En este algoritmo el encaminamiento de las tramas de datos se determina por una estación fuente. La estación fuente determina la ruta enviando una trama exploradora (explorer frame). Cada bridge intermedio añade la información de la ruta (número de bridge y número de anillo).

La estación destino envía una respuesta exploradora a cada trama exploradora recibida. Esta respuesta retorna a la estación fuente recorriendo el mismo camino que la trama exploradora original.

Las tramas de datos encaminadas desde la fuente son reenviadas de bridge a bridge basándose en la información de encaminamiento en la cabecera de trama. Filtrando la dirección destino no serán transmitidos los paquetes dirigidos ala fuente.

Existen dos tipos de tramas exploradoras:

· Trama exploradora de todas las rutas (ARE) que se envía a todos los puertos contemplados por la estructura del spanning tree, y por consiguiente son posibles múltiples respuestas. La estación fuente selecciona la mejor ruta de los paquetes de datos viendo la ruta más corta o la más rápida.

· Trama exploradora del árbol de expansión, que se emite solo a los puertos no bloqueados, por consiguiente solo una respuesta es posible.

Bridging sobre redes de área extendida (WAN)

No existe un estándar para bridges sobre redes de área extendida (WAN). Hay que tener en cuenta que las LAN's son multiacceso, es decir todos los nodos ven en todas las tramas sin mirar su dirección destino. Las WAN's no son multiacceso. Los paquetes son enviados a un único nodo y no son vistos por los demás nodos.

Figura 3.3.5

 

Los Router-Bridges tienen un software que implementa redes LAN virtuales (VLAN) sobre una WAN para hacer bridging; por ejemplo simula capacidad multiacceso para direccionar paquetes de bridging a los bridges adecuados en la WAN.

Este proceso se basa en software en un routing IP que encapsula los paquetes de bridging con una cabecera IP. En el nivel de red los grupos de enlaces de WAN se agrupan dentro de una VLAN. Un bridge dado debe tener uno o más puertos VLAN, y a su vez cada puerto VLAN se compone de una o más interfaces. El software del 802.1 (STA/P, TB y SRB) trata un puerto VLAN como si fuera otro puerto de LAN.

Normalmente las funciones de software de un bridge-router para VLAN, para cada puerto VLAN son:

· Mantener unas lista de bridges de VLAN; esta lista se inicializa con valores configurados y puede crecer como software VLAN aprendiendo de bridges añadidos en la VLAN.

· Mantener una tabla de reenvío asociando estaciones finales alcanzadas sobre la WAN con un bridge VLAN determinado. Esta tabla se aprende.

· Copiar (si es necesario) y enviar tramas de bridge y BPDU's a los bridges VLAN correspondientes.

· Las tramas son enviadas en IP datagramas. VLAN es un cliente de UDP.

En las figuras 3.3.5 y 3.3.6 se muestra el bridging sobre redes de área extensa, primero su distribución físicamente, y después según lo relaciona el software de bridging como red lógica.

 

 

 

Figura 3.3.6

 

ROUTERS

Debido al gran empuje que tienen hoy en día las tecnologías de hubs y conmutadores ATM, que ofrecen una alta variedad de prestaciones, los fabricantes de routers se están viendo obligados a ampliar a marchas forzadas el horizonte de sus productos. De hecho la gran mayoría se apresta a abrazar ATM al tiempo que continua mejorando el rendimiento de sus soluciones mediante avances tan significativos como las arquitecturas multiproceso. Estas mejoras se producen justo en un momento en que los analistas predicen un futuro punto de convergencia entre los conmutadores ATM, los routers y los hubs inteligentes. La fusión entre Wellfleet y SynOptics constituye un ejemplo claro, aunque no el único de esta tendencia.

En cualquier caso el futuro del router parece asegurado. Según los analistas de interconexión de redes, a medida que ATM se vaya extendiendo por las corporaciones, el router jugará un importante papel instrumental en la unión de las redes existentes con las redes ATM.

La elección de un router determinado ha de tener en cuenta aspectos como la escalabilidad y flexibilidad para añadir interfaces LAN o WAN. Los fabricantes están lanzando una nueva generación de tarjetas de interfaz de alta velocidad, tanto para soportar conexiones LAN ATM como servicios WAN ATM. Otras nuevas interfaces proporcionan conexiones WAN de SMDS (Switched Multimegabit Data Service), Fast Ethernet y FDDI sobre par trenzado.

Protocolos de encaminamiento

Los usuarios deben evaluar también el coste del software, especialmente en lo que se refiere al soporte de protocolos de encaminamiento, como RIP (Routing Information Protocol) y OSPF (Open Shortest Path First), y el de protocolos de transporte de grandes redes, como TCP/IP, IPX de Novell y SNA. Además, se ha de analizar la capacidad de distintas soluciones para optimizar la transmisión de esos protocolos sobre la WAN, junto a las cuestiones relacionadas con el rendimiento, el throughput (capacidad de procesamiento) y gestionabilidad.

Uno de los factores más importantes a tener en cuenta a la hora de seleccionar equipos es el de los protocolos de encaminamiento utilizados para intercambiar información con otros routers. Para poder operar al nivel del modelo OSI, los routers deben intercambiar información sobre la topología de la red y cualquier eventualidad que la modifique, y almacenar esa información en unas tablas para tomar decisiones de encaminamiento cuando sea oportuno.

Los protocolos de encaminamiento se basan en dos tipos diferentes de algoritmos: el de vector distancia (DVA) o el de estado conexión (LSA). RIP es el más popular de los protocolos basados en DVA. Su función consiste en plasmar una tabla de encaminamiento basada en la distancia entre dos puntos de la red. Si ocurre cualquier cambio, habrá que actualizar por completo la tabla de encaminamiento de cada uno de los routers.

Protocolos basados en LSA son OSPF e IS-IS (Intermediate Systems to Intermediate Systems), de OSI. Ambos eliminan la necesidad de que cada uno de los routers haya de variar la tabla entera cuando se produce un cambio.

Troncales y remotos

En el nivel más alto del mercado de routers, se encuentran aquellos equipos basados en arquitecturas que integran ATM, conmutación y bridging LAN, soporte de tráfico SNA y tolerancia a fallos. En el otro extremo del espectro están apareciendo routers dirigidos a satisfacer la creciente demanda de soluciones de integración de sucursales y oficinas remotas de bajo volumen de tráfico con las redes de empresa mediante configuraciones fijas y dispositivos de bajo coste.

Los routers de la gama alta que forman las redes troncales (backbones) corporativas incluyen opciones para todo tipo de interfaz WAN y LAN, así como soporte para los protocolos de transporte de red y encaminamiento más difundidos. Además suelen ofrecer hasta 50 puertos LAN o WAN.

Las soluciones de la gama media se utilizan por lo general para alimentar equipos de backbone de grandes empresas o formar interredes troncales en organizaciones más pequeñas. Sus configuraciones más comunes suelen ofrecer dos o tres puertos LAN, más un número de puertos WAN que varía de cuatro a ocho, y por norma general, incluyen soporte de los protocolos de encaminamiento y transporte de red más comunes.

En el nivel más bajo se encuentran los denominados routers remotos, que conectan a la empresa sucursales y oficinas periféricas con necesidades limitadas. Típicamente se presentan en configuraciones de un solo puerto LAN Ethernet o Token Ring y dos puertos WAN con soporte de líneas alquiladas de baja velocidad o de marcación automática (dial up).

Las arquitecturas de los routers remotos y de backbone o troncales difieren en la misma medida que sus requisitos operacionales y funcionales. Los routers troncales son ampliables y deben ser configurados y optimizados por personal experto para soportar una elevada cantidad de tráfico. Por tanto contienen componentes altamente especializados, como procesadores de conmutación, interfaces individuales y software de optimización de rutas. Además suelen soportar toda clase de protocolos LAN y WAN.

Los routers remotos, por su parte consisten generalmente en dispositivos preconfigurados de puerto fijo, con un único procesador que controla la operación de tres o cuatro interfaces. Aunque los protocolos soportados han de ser similares a los de los routers troncales, el software es optimizado para facilitar su instalación y operación, ya que muchas sucursales y oficinas no poseen personal experto en redes.

Multiproceso

El router tradicional incluye tres componentes clave: tarjetas de red, procesador de control y backplane (panel dorsal). Las tarjetas de red soportan protocolos e interfaces de LAN's y WAN's, mientras que el procesador de control efectúa cálculos de ruta y actualizaciones de topología. El backplane, finalmente, constituye el tejido de conmutación del equipo, proporciona el camino que han de seguir los datos y opera a la misma velocidad al menos que el cable de la red.

Cuando un paquete entra en una interfaz, se examina la dirección destino y se consulta al procesador de control para determinar el camino de salida apropiado. El paquete se envía entonces a otra interfaz a través del backplane, proporcionando la conexión adecuada para llegar al segmento LAN o puerto WAN previsto.

Pero, en ocasiones el mecanismo descrito puede adolecer de ciertas limitaciones físicas que reducen la capacidad óptima de procesamiento de los paquetes. Dichas limitaciones pueden estar motivadas por un número insuficiente de puertas de interfaz, un procesador central de potencia reducida o un bus de backplane lento. Para eliminar estos potenciales cuellos de botella, algunos fabricantes están adoptando estrategias ATM que se basan en la conexión del router a conmutadores de estas características.

Por ejemplo Newbridge, utiliza su arquitectura VIVID (Video, Voice, Image and Data) para unir los routers dentro de un backbone, y Cisco Systems, su flamante CiscoFusion. Ambas son ejemplo de las primeras integraciones que, de momento, se circunscriben al área de troncales de alta velocidad. El segundo paso consistirá en llegar hasta las estaciones de trabajo conectadas a ATM, una vez que se resuelvan definitivamente algunas cuestiones relativas al soporte de LAN de esta tecnología de banda ancha, como las de encapsulación de protocolos y gestión de emisión de paquetes.

Mientras Newbridge y Cisco utilizan múltiples procesadores para integrar las funciones de routing y de conmutación ATM, Wellfleet ha tenido el mérito de iniciar la tendencia hacia el multiproceso con su arquitectura Symetric Multiprocessing. En el primer caso, se definen las tareas específicas que ha de realizar cada uno de los procesadores incluidos en la arquitectura; en el segundo, por el contrario, todos los procesadores realizan todas las funciones de routing, ya sea el envío de paquetes, actualización de las bases de datos de encaminamiento o gestión de red. Este último método ofrece, por lo tanto, mayores niveles de escalabilidad del rendimiento e inmunidad ante caídas y fallos.

Una vía intermedia es la utilizada por 3Com, basada en una arquitectura de multiproceso por la que cada módulo de interfaz inteligente soporta todas las tareas de procesamiento de paquetes, siempre que posea información sobre la ruta a seguir entre los dispositivos de envío y recepción; en caso contrario, el módulo utiliza el protocolo propietario IMS para consultar, a través del backplane, al procesador central (denominado CEC), que actúa como servidor.

Soporte SNA

Hay que tener en cuenta que las cuestiones de multiproceso y ATM no representan una verdadera necesidad para muchos usuarios. En realidad, las pretensiones de una buena parte de la demanda se circunscriben por el momento a la incorporación de tráficos SNA, WAN y LAN a una red troncal corporativa. Y también en este terreno abundan las diferencias de enfoque.

Antes de entrar a considerar las alternativas de interconexión existentes, es necesario aclarar que no es lo mismo hablar de routing SNA, al alcance de la mayoría de los routers multiprotocolo, que de SNA routing, solo presente en algunas soluciones.

Para efectuar routing SNA, los routers pueden utilizar una gran variedad de métodos, como las populares técnicas de encapsulación, que envuelven el tráfico SNA en algún otro protocolo (TCP/IP, por ejemplo). Pero para realizar funciones de SNA routing, los routers han de implementar los mismos protocolos de comunicaciones SNA utilizados por los controladores 37xx de IBM, que dirigen al flujo de datos entre mainframes y terminales SNA.

Una vía para establecer SNA routing es la que representa APPN-NN (Advanced Peer to Peer Networking Network Node), de IBM, que permite a las estaciones de trabajo comunicarse entre sí sin comprometer al host.

Pero con independencia del mecanismo de transporte empleado, el router ha de mantener conexiones SDLC (Synchronous Data Link Control) con el terminal de usuario final. Para ello se utilizan generalmente tres métodos principales: SDLC pass-through, poll spoofing y conversión de SDLC a LLC2 (Logical Link Control 2). Los dos primeros consisten en asignar al router un puerto predefinido para aceptar tráfico SNA procedente de los dispositivos IBM, que actúan como si enviaran datos a un host. Después, el router utiliza un protocolo de transporte, como IP o Frame Relay, para llevar los datos SDLC hacia el host, que a su vez actúa como si estuviera manteniendo una sesión terminal-host nativa.

Mediante la conversión SDLC/LLC2, el tráfico SDLC se traduce a LLC2, un protocolo utilizado en LAN's Token Ring. Esta conversión permite a los dispositivos SDLC aparecer como si estuvieran conectados a la LAN, haciendo posible que los routers dirijan el tráfico por medio de técnicas de bridging o de encapsulación.

Para efectuar la conversión SDLAC/LLC2, es más fácil utilizar las técnicas de bridging que las de encapsulación. La primera puede llevarse a cabo utilizando el método de encaminamiento de fuente (suorce route bridging), típico de las redes Token Ring, o el de "bridging transparente" de Ethernet. La técnica de encapsulación, por su parte, introduce el tráfico SNA dentro de otro protocolo (normalmente IP, la porción encaminable de TCP/IP).

Algunos fabricantes soportan una variación de encapsulación IP conocida como DLSw (Data Link Switching), desarrollada a partir de DLS -que encapsula el tráfico SNA para su transmisión dentro de redes TCP/IP- y documentada en la RFC 1434 de IETF (Internet Engineering Task Force). DLSw proporciona fuentes de encapsulación IP de SNA, tráfico APPN y NETBIOS, y conversión SDLC/LLC2, así como dirección MAC (Media Access Control) y name caching NETBIOS. También se puede utilizar Frame Relay para transmitir datos SNA, según el método definido en el documento RFC 1490 de IETF. Este proceso encapsula el tráfico SNA dentro del flujo de datos Frame Relay, que es enviado al mainframe a través de un controlador de comunicaciones 3745.

Lógicamente existen diferentes métodos propietarios de encaminar datos SNA. Uno de ellos es el utilizado por CrossComm, denominado PIR (Protocol Independent Routing), diseñado para trabajar con todo tipo de tráficos en modo plug-and-play.

Tolerancia a fallos y throughput

Tres son las funciones de tolerancia a fallos más importantes que han de ofrecer los routers: redundancia a componentes críticos, capacidad de explorar rápidamente esa redundancia y reparación de fallos "en caliente". Un prestación importante en ese sentido es la conexión WAN redundante.

Tan importante como la tolerancia a fallos es el throughput (capacidad de procesamiento), cuya evaluación es una de las tareas más duras a la hora de seleccionar equipos. A pesar de los grandes pasos dados para desarrollar pruebas estándar, todavía algunos fabricantes sorprenden al usuario garantizando dudosos ratios de paquetes por segundo que, en los casos más llamativos, incluso superan los límites teóricos.

Con todo, algunas pruebas realizadas con carácter independiente arrojan muy buenos resultados para una gran parte de los routers de la gama alta. Así, muchos de estos equipos alcanzan rendimientos similares o casi similares a los límites teóricos de la capacidad de procesamiento de paquetes (para paquetes de 64 B, 14,8 kilopaquetes por segundo para Ethernet, 24,7 para Token Ring y 152 para FDDI). Por tanto se podría concluir que, pese a sus diferentes niveles de escalabilidad, los throughput de las distintas arquitecturas multiproceso producen rendimientos muy similares. Los resultados de las pruebas realizadas por Network Device Test Laboratory de la Universidad de Harvard pueden ser consultados a través de Internet.

En la actualidad, el BMWG (Benchmarking Methodology Working Group), dependiente de IEFT, se encuentra trabajando en el borrador del documento "Benchmarking methodology for network interconnect devices", que describe los métodos y procedimientos de pruebas específicas a seguir para poder contar con referencias comunes de evaluación. El BMWG está compuesto por usuarios finales, suministradores de equipamiento de pruebas y fabricantes de hardware. Una de sus principales aportaciones en este terreno ha sido el documento RFC 1242, que define una terminología de pruebas común.

Conexión y gestión remotas

A la hora de desplegar routers en oficinas remotas, las principales demandas giran alrededor de la facilidad de instalación y los bajos costes. De hecho, muchos usuarios vinculados tradicionalmente a entornos basados en host que se acercan por vez primera a la informática distribuida no disponen del conocimiento y experiencia suficientes para afrontar por si solos la complicada tecnología de los routers. Por ello los fabricantes comienzan a lanzar routers remotos preconfigurados de puerto fijo y soluciones basadas en software que corren sobre las estaciones de trabajo y los servidores ya instalados. Este tipo de productos basados en software que corren sobre las estaciones de trabajo y los servidores ya instalados. Este tipo de productos basados en software, como NetWare Multiprotocol Router de Novell, mantienen las inversiones de hardware existentes, proporcionan una gran flexibilidad para operar bajo distintas topologías y resultan muy escalables, ya que el añadir otro segmento WAN o LAN solo requiere incorporar otra tarjeta de interfaz.

Una solución a tener en cuenta es la denominada Boundary Ruoting, de 3Com, por la que la oficina remota se conecta a través de un puerto WAN que soporta un tipo de IP automático -PPP (Point-to-Point Protocol)- a un router de backbone que toma todas las decisiones de encaminamiento. Es decir, el router central trata a la oficina remota como una extensión de sus puertos WAN.

Cuando los nodos principales de la red corporativa se encuentran distribuidos físicamente, se necesita u plan capaz de gestionar y controlar todos esos elementos clave de un modo unificado. La técnica más difundida se basa en SNMP (Simple Network Management Protocol), que transfiere información de gestión entre una consola de gestión central y un agente instalado en el router. Dicha información se almacena en bases de datos llamadas MIB (Management Information Base).

Un medio de evaluar la robustez de las soluciones SNMP de un fabricante consiste en saber el número de MIB's que ofrece. Muchos routers soportan el estándar MIB de Internet denominado MIB II, junto a MIB's específicos dedicados a Token Ring, Ethernet, RS-232, PPP, Frame Relay, bridge y OSPF.

Para ampliar el alcance de SNMP, IETF ha desarrollado diversas variaciones de RMON MIB (Remote Monitoring MIB), como las de Ethernet (RFC 1271) y Token Ring (RFC 1513). La arquitectura RMON se basa en dispositivos inteligentes o agentes RMON instalados en lugares estratégicos de la red que recogen las estadísticas de operación de ese segmento de la red y reportan datos actuales e históricos a la consola de gestión.

OSPF: el camino más corto

Los protocolos de encaminamiento permiten a los routers intercambiar información acerca del estado de la red y acelerar el proceso de recuperación en caso de que se produzcan fallos. Entre ellos, destaca OSPF (Open Shortest Path First), que ya se ha convertido en un estándar de la industria de interconectividad. Diseñado por IETF (Internet Engineering Task Force) en 1990 para superar muchas de las limitaciones de su precedente RIP (Routing Protocol Information), OSPF aporta un potente soporte de redes extensas, optimización de encaminamiento en base a la disponibilidad de determinadas variables y funciones de seguridad y gestión de red.

Con OSPF los routers no intercambian las tablas de encaminamiento completas, sino solamente una información sobre los enlaces que cada uno tiene con los routers adyacentes. Una vez completadas las tablas y sincronizados los routers, solo se envían mensajes de "latido" junto a cualquier cambio de encaminamiento que ocurra. Las actualizaciones incrementales únicamente se realizan cuando cambia la topología de la red, lo que significa que el protocolo consume un ancho de banda realmente mínimo.

Otra de las funciones del protocolo OSPF es la selección del router principal. Como en las redes de transmisión tipo Ethernet se suelen conectar varios routers a la misma red física, OSPF elige uno de ellos para que actúe como principal y, en consecuencia, se encargue de difundir la información de encaminamiento en nombre de todos los nodos de esa red, una labor que permite reducir el tráfico global de la red corporativa.

OSPF también ofrece funciones de subdivisión de las redes interconectadas mediante un algoritmo de generación de límites de zona. Estos límites permiten compartimentar la red en pequeños subdominios con objeto de reducir el tráfico a través de la red global e incrementar la seguridad. Un router de este tipo sirve esencialmente para condensar la información topológica del resto de routers de su zona y pasar la información al equipo del límite de otra zona a través de un enlace predefinido.

Aumento del rendimiento

Algunos fabricantes de routers utilizan algoritmos de compresión de datos para aumentar el rendimiento de las interfaces. Estos algoritmos comprimen los datos antes de transmitirlos a través del enlace LAN/WAN y los expanden posteriormente, antes de su entrega al dispositivo receptor. Como resultado el ancho de banda necesario se reduce.

Otra posibilidad que permite incrementar la funcionalidad de los equipos consiste en la utilización de memoria flash para reconfigurar routers en remoto. Algunos fabricantes ofrecen productos con chips de memoria ROM borrable y programable que almacenan datos de configuración de la red. Por medio de la memoria flash, los administradores de la red pueden actualizar el software que opera en los routers por medio del Protocolo Trivial de Transferencia de Ficheros incluido en TCP/IP.

Gama de opciones

Las soluciones de routing pueden encontrarse en el mercado en forma de equipo autónomo, tarjeta o software. Las primeras ofrecen una mayor potencia, además de una gran capacidad de expansión y amplio soporte de funciones y protocolos. Los routers basados en tarjeta, normalmente para PC, hubs inteligentes o multiplexores, suelen ejecutar el mismo tipo de software que los equipos autónomos pero, generalmente, adolecen de ciertas limitaciones físicas, especialmente en lo que se refiere al número de puertos soportados. Finalmente, las soluciones basadas en software, diseñadas para PC o Macintosh, se hallan dirigidas a aquellos usuarios que no precisan de velocidad ni rendimientos elevados. Su potencia se ve limitada por la del procesador utilizado por el ordenador en el que se carga y por el número de ranuras de expansión disponibles.

 

BRIDGE/ROUTERS O BROUTERS

Aunque los routers actuales son multiprotocolo, lo cual permite el encaminamiento sobre diferentes redes dentro de un único sistema, entre los diferentes niveles superiores de cada pila de protocolos puede haber alguno que sea desconocido para el router. En estos casos se requeriría colocar un bridge que no se ocupa de los protocolos de alto nivel, que es lo que se utiliza para protocolos no encaminables. Pero existe otra solución que es el bruouter.

Como sugiere el nombre, un bruoter (bridge/router) es un sistema que combina simultáneamente las funciones de bridge y router, y que elige "la mejor solución de los dos". Brouters trabajan como router con los protocolos encaminables y como bridge con los que no lo son. Tratan estas funciones independientemente y proporcionan soporte de hardware para ambos.

Ventajas e inconvenientes de los bridge/routers

Brouters ofrecen todas las ventajas de los routers para protocolos de router, y todas aquellas de los bridges para protocolos de bridge. Pensando que ellos son los sistemas más complejos de instalar, proporcionan el más alto grado de flexibilidad, lo que los hace ideales para rápidos cambios o expansiones de la red.

 

GATEWAYS

Los gateways -el sistema de interconexión de redes más complejo- funciona en los tres niveles más altos del modelo OSI (sesión, presentación y aplicación). Los gateways pueden conectar redes de arquitecturas (pila de protocolos) completamente diferentes. Para hacer esto, los gateways convierten una arquitectura de red en otra sin afectar a los datos transmitidos.

Los gateways proporcionan muchos servicios de gestión de red y al igual que bridges y routers conectan tanto redes locales o redes extensas. En términos Internet la palabra gateway se emplea para definir a los routers del apartado anterior.