Dispositivos de redes

-Routers-Adaptadores de red-Conmutadores y hubs-Repetidores, puentes y pasarelas-Punto de acceso

Routers

• Un router es un dispositivo de interconexión de redes informáticas que permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos.

• Cuando un usuario accede a una URL, el cliente web (navegador) consulta al servidor de nombre de dominio, el cual le indica la dirección IP del equipo deseado.

• Además de su función de enrutar, los routers también se utilizan para manipular los datos que circulan en forma de datagramas, para que puedan pasar de un tipo de red a otra. Como no todas las redes pueden manejar el mismo tamaño de paquetes de datos, los routers deben fragmentar los paquetes de datos para que puedan viajar libremente.

Diseño físico de los routers

• Los primeros routers eran simplemente equipos con diversas tarjetas de red, cada una conectada a una red diferente. La mayoría de los routers actuales son hardwares dedicados a la tarea de enrutamiento y que se presentan generalmente como servidores 1U. Un router cuenta con diversas interfaces de red, cada una conectada a una red diferente. Por lo tanto, posee tantas direcciones IP como redes conectadas.

• Una tarjeta de red o adaptador de red es un periférico que permite la comunicación con aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). A las tarjetas de red también se les llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de red"). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45.

• Cada tarjeta de red tiene un número de identificación único de 48 bits, en hexadecimal llamado dirección MAC (no confundir con Apple Macintosh). Estas direcciones hardware únicas son administradas por el Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE). Los tres primeros octetos del número MAC son conocidos como OUI e identifican a proveedores específicos y son designados por la IEEE.

• Se denomina también NIC al circuito integrado de la tarjeta de red que se encarga de servir como interfaz de Ethernet entre el medio físico (por ejemplo un cable coaxial) y el equipo (por ejemplo una computadora personal, una impresora, etc). Es un circuito integrado usado en computadoras o periféricos tales como las tarjetas de red, impresoras de red o sistemas integrados (embebed en inglés), para conectar dos o más dispositivos entre sí a través de algún medio, ya sea conexión inalámbrica, cable UTP, cable coaxial, fibra óptica, etc.

Conmutadores y hubs• Los hubs:

El hub (concentrador) es el dispositivo de conexión más básico. Es utilizado en redes locales con un número muy limitado de máquinas. No es más que una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red (base 10/100).En este caso, una solicitud destinada a una determinada PC de la red será enviada a todas las PC de la red. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y ocasiona problemas de escucha en la red.

• Conmutadores:

Un conmutador o switch es un dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Repetidores, puentes y pasarelas

• Repetidores:

Un repetidor es un dispositivo electrónico que opera sólo en el nivel físico del modelo OSI, las señales que transportan información pueden viajar a una distancia fija antes de que la atenuación dañe la integridad de los datos, el repetidor instalado en un enlace recibe la señal antes de que sea demasiado débil o corrupta, regenera el patrón de bits original y coloca la copia refrescada de nuevo en el enlace.

• Un repetidor sólo permite extender la longitud física de la red, el repetidor no cambia de ninguna forma la funcionalidad de la red.El repetidor no es un amplificador puesto que lo que hace es regenerar la señal, es decir, eliminar el ruido y la atenuación, y crea una copia bit a bit con la potencia original (sin ruido).

• Puentes:

Los puentes actúan en los niveles físico y de enlace de

datos del modelo OSI. Los puentes pueden dividir dividiruna red grande en segmentos más pequeños. También pueden retransmitir tramas entre dos redes originalmente separadas, y contienen lógica que permite separar el tráfico de cada segmento, de forma que pueden filtrar el tráfico por lo que son útiles para controlar y aislar enlaces con problemas, contribuyendo a la seguridad de la red.

• Un puente actúa en el nivel de enlace de datos dándole acceso a las direcciones físicas de todos los dispositivos conectados a él. Cuando la trama entra en el puente, éste la regenera tal como lo hace el repetidor y comprueba la dirección de destino y manda la nueva copia al segmento donde se encuentra el destino, el puente comprueba la dirección destino de la trama entrante y la compara con un a tabla de direcciones de las estaciones en ambos segmentos para encaminarla al segmento adecuado.

• Tipos de puentes.

• Puente simple: el puente simple enlaza dos segmentos y contiene una tabla que almacena todas las direcciones en cada uno de ellos, pero las direcciones han de introducirse manualmente, por lo que, al añadir o eliminar una nueva estación, hay que introducir su dirección o quitarla.

• Puente multipuerto: este puente conecta más de dos segmentos y la tabla añade a las direcciones el número del puerto del segmento en que están.

• Puente transparente: este puente construye su tabla automáticamente, cuando se instala la tabla está vacía, al llegar un paquete analiza la dirección origen y destino, la dirección origen entra en la tabla junto con el segmento al que pertenece, así va llenando la tabla, si la dirección destino aún no la tiene en la tabla, retransmite el paquete a todos los dispositivos. Esta función de autoaprendizaje sirve para actualizar la tabla si se añaden o quitan dispositivos e incluso si cambian de posición.

• Puentes conectados a redes diferentes:-Un puente que conecte dos redes debería ser capaz aunque -utilizen protocolos diferentes en el nivel de enlace de datos, sin embargo hay otros problemas a considerar:

-Formato de la trama: protocolos diferentes usan formatos diferentes.

-Tamaño de la carga: el tamaño de los datos de la trama puede ser diferente.

-Tasa de datos: los protocolos diferentes pueden usar tasas diferentes.

-Orden de los bits de dirección: los bits de dirección pueden cambiar de un protocolo a otro.

-Otros problemas: confirmaciones, colisiones, prioridades.

• Pasarelas:

Las pasarelas actúan en todos los niveles del modelo OSI, actuando como un auténtico convertidor de protocolos, pudiendo aceptar un paquete en un protocolo y retransmitirlo en otro.

Una pasarela es generalmente un software instalado en un encaminador, que comprende los protocolos utilizados por cada red enlazada, y es capaz de traducir de un protocolo a otro modificando cabeceras y colas del paquete e incluso la tasa de datos, el tamaño y el formato.

Puntos de acceso

• Un punto de acceso inalámbrico en redes de computadoras es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación alámbrica para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los dispositivos inalámbricos. Muchos WAPs pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar roaming.

• Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IP asignadas, para poder ser configurados. Los puntos de acceso (AP) son dispositivos que permiten la conexión inalámbrica de un equipo móvil de cómputo (ordenador, tableta, smartphone) con una red. Generalmente los puntos de acceso tienen como función principal permitir la conectividad con la red, delegando la tarea de ruteo y direccionamiento a servidores, ruteadores y switches. La mayoría de los AP siguen el estándar de comunicación 802.11 de la IEEE lo que permite una compatibilidad con una gran variedad de equipos inalámbricos.

Algunos equipos incluyen tareas como la configuración de la función de ruteo, de direccionamiento de puertos, seguridad y administración de usuarios. Estas funciones responden ante una configuración establecida previamente. Al fortalecer la interoperabilidad entre los servidores y los puntos de acceso, se puede lograr mejoras en el servicio que ofrecen, por ejemplo, la respuesta dinámica ante cambios en la red y ajustes de la configuración de los dispositivos. Los AP son el enlace entre las redes cableadas y las inalámbricas. El uso de varios puntos de acceso permite el servicio de roaming. El surgimiento de estos dispositivos ha permitido el ahorro de nuevos cableados de red. Un AP con el estándar IEEE 802.11b tiene un radio de 100 m, aproximadamente.

• Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientes a los que dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre laWLAN (Wireless LAN) y la LAN cableada.

Un único punto de acceso puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos. Este o su antena normalmente se colocan en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la cobertura de radio deseada.

• El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores situados en sus equipos (ordenador, tableta, smartphone, smart TV, radio por Internet...). Estos proporcionan una interfaz entre el sistema de operación de red del cliente (NOS: Network Operating System) y las ondas, mediante una antena inalámbrica.