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Routers / bridges - Contenido educativo

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Subido el 17 de enero de 2021 por Guillermo S.

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Bueno, vamos a ver ahora cuál es la función de los encaminadores, router o enrutadores. 00:00:01
Estos dispositivos de red están pensados para interconectar diferentes redes y aquí nos referimos a diferentes subredes o segmentos de red o incluso diferentes LAN. 00:00:08
Este dispositivo funciona a nivel de red. Esto quiere decir que los protocolos de comunicación de ambos lados deben ser iguales y compatibles con los niveles superiores pero pueden diferir en los niveles inferiores. 00:00:25
Hasta ahora habíamos visto dos dispositivos que nos permitían interconectar equipos y eran el hub que funciona a nivel físico, a nivel de capa física, es decir, diferencia niveles de tensión o ceros y unos, 00:00:43
pero no es capaz de determinar a quién va destinado el mensaje 00:01:02
por eso decíamos que un hub era un repetidor multipuerto 00:01:08
que lo que hacía era transmitir toda la información que le llegaba 00:01:11
por los diferentes conectores hacia todos los equipos 00:01:15
por otro lado hablábamos de que teníamos también los dispositivos tipo switch 00:01:19
que funciona en la capa de enlace 00:01:25
¿Esto qué quiere decir? Que estos dispositivos ya son capaces de determinar y ver la MAC o dirección física a la cual va destinada la información. 00:01:28
Por lo tanto, ya no era necesario que enviaran por todos los puertos, sino que enviaba solo por el puerto correspondiente. 00:01:42
Estamos hablando ahora de que los encaminadores, los routers, trabajan a nivel de red. 00:01:50
Y eso quiere decir que ya son capaces de acceder a la IP del equipo destinatario, que es la dirección lógica, y saber por qué camino tiene que ir esa información. 00:01:55
Aunque interconecten varias redes, varias redes locales, si estamos hablando de una red de área extensa como es Internet, cualquiera de las estaciones intermedias se va a considerar un encaminador. 00:02:18
Pero entre las cuestiones que un encaminador tiene que tener en cuenta para enviar la información están, primero, el número de saltos o nodos intermedios hasta el destino. 00:02:28
Evidentemente decidirá en función del número de nodos por el cual tenga que pasar la información antes de llegar. 00:02:41
También la velocidad de transmisión máxima entre enlaces. 00:02:48
Si consigue ir por una vía que tenga una velocidad superior, pues intentará enviarlo por ahí. 00:02:51
El coste de las transmisiones porque puede haber pues alguna de las rutas que tenga cierto coste adicional y también evidentemente la congestión o las condiciones del tráfico. 00:02:57
¿Cómo sabe el router dónde tiene que enviar la información? Pues si yo tengo una red local, como pueda ser la que tenemos en clase, con un switch al cual están conectados una serie de equipos y ese switch a su vez está conectado a un router que a su vez conecta con otra subred y con otra subred, por ejemplo, 00:03:11
el router va a ser el elemento que interconecte esas subredes. Podría estar conectado también 00:03:45
a su vez a internet. Si esta es por ejemplo la red 192.168.1.0 como puede ser la de clase 00:04:03
y aquí tenemos otra subred como puede ser la 192.168.3.0 y que esta sea por ejemplo 00:04:16
la 192.168.5.0. Ok, ya más adelante veremos cómo funciona el direccionamiento IP. Estas 00:04:26
subredes van a ser, estos equipos van a estar en subredes diferentes y en el caso de que 00:04:36
este equipo, por ejemplo, quiera comunicarse con este otro, cuando envíe información 00:04:43
al switch, este la enviará a su vez al router, el router determinará que este equipo al 00:04:52
que quiera acceder, que es el B, no forma parte de su misma red y sabrá si la tiene 00:05:01
que enviar por un lado o por otro, en este caso sabrá que lo tiene que enviar por aquí 00:05:07
para que llegue este switch y este switch determine que el destinatario es este. 00:05:11
¿Cómo obtienen, cómo saben los enrutadores hacia dónde tienen que enviar la información? 00:05:16
Pues porque todas las conexiones que tienen identifican a qué red pertenecen, de manera que este sería por ejemplo el interfaz 0, este sería el interfaz 1 y este sería el interfaz 2. 00:05:22
De esta forma sabe que el interfaz 0 está conectado a la subred 1-0, 192.168.1.0. El interfaz 1 o la tarjeta 1, porque estos se van a corresponder con tarjetas de red, está conectado a la 3.0. 00:05:36
y el interfaz 2 está conectado a la 5.0, 192.168.5.0. 00:05:52
Estas tablas se denominan tablas de enrutamiento y permiten a los routers decidir cuál va a ser el camino 00:06:00
que tiene que seguir la información para llegar a su destino. 00:06:06
En el caso de que el destinatario no fuera ninguna de estas subredes, la información se enviaría a través de Internet. 00:06:11
Un encaminador se utiliza en las siguientes condiciones. 00:06:18
Primero, proporciona seguridad a través de filtros. 00:06:27
Es decir, un router puede establecer reglas de filtrado para que haya ciertas direcciones IP que no sean válidas 00:06:31
o ciertos puertos que no se puedan utilizar. 00:06:40
Integra diferentes tipos de arquitecturas como son Ethernet, Token Ring. 00:06:43
Permite evitar congestiones y fallos en las comunicaciones. 00:06:51
Si toda la información que pasa de una subred a otra pasa por el router, evidentemente la información que sea de una misma subred no saldrá de esa subred, con lo cual evita que el tráfico se propague por redes que no corresponden. 00:06:54
Crea diferentes dominios de colisión. Eso tiene que ver precisamente con el punto anterior. Si todos los equipos que he pintado en el esquema anterior estuvieran conectados al mismo switch, existiría un mayor tráfico y se producirían mayor número de colisiones. 00:07:11
¿Qué es una colisión? Pues simplemente cuando dos equipos intentan transmitir a la vez y ocupan el medio simultáneamente. Como eso no es posible, la información da un error, el envío de la información produce un error y se tendría que volver a retransmitir. 00:07:31
También puede conectar LAN con diferentes tipos de protocolos. Como los protocolos lo veremos más adelante, ya entenderemos un poquito mejor qué significa esto. 00:07:48
Además de los routers, tenemos otro dispositivo denominado puente o bridge, que es bastante similar. 00:07:56
Es un equipo que interconecta redes de ordenadores, pero opera en la capa 2, el nivel de enlace de datos. 00:08:07
En definitiva, un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred. 00:08:16
En este caso no necesita routers, por lo cual también interconecta segmentos de red o divide una red de segmentos, depende como lo queramos ver, haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete, es decir, a través de la MAC. 00:08:20
Básicamente el bridge interconecta también redes, subredes, como lo hace el router, pero en una capa inferior, 00:08:40
con lo cual no tiene acceso a la IP sino a la MAC, como hace el switch. 00:08:48
Sería una cosa intermedia entre un switch y un router. 00:08:54
Funciona a través de una tabla de direcciones MAC, como podemos ver aquí, detectadas en cada segmento al que está conectado. 00:09:01
Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, 00:09:08
el bridge copia la trama para la otra subred teniendo la capacidad de desechar o filtrar en caso de no tener dicha subred como destino. 00:09:15
Es decir, las funciones que hace el router pero en una capa inferior, ya digo. 00:09:25
Para conocer por dónde enviar cada trama que le llega, incluye un mecanismo de aprendizaje automático, por lo que no necesitan configuración manual. 00:09:30
Esto es lo que le pasa un poquito también al switch, que realmente cuando envía información a través de uno de los puertos, aprende por qué puerto tiene que salir la información. 00:09:41
¿Qué pasa si yo cambio este equipo y lo conecto a otro puerto? 00:09:58
Pues que la próxima vez que intente transmitir hacia ese puerto, porque el destinatario sea el de la MAC que tiene asociada a la tabla de direcciones MAC, no lo encontrará el equipo y tendrá que averiguar dónde se ha movido ese equipo. 00:10:03
Para eso se enviará un paquete de difusión a todos los puertos para que responda el equipo donde está conectado. 00:10:18
Si hacemos una comparativa de las funciones de un bridge, que es un dispositivo que ya no se suele ver habitualmente, comparando bridge frente a conmutadores, frente a hubs o frente a routers, 00:10:27
pues un bridge comparado con un conmutador, con un switch, tiene como diferencia más importante 00:10:43
es que los bridges normalmente tienen un número pequeño de interfaces, es decir, dos o cuatro puertos, son pequeños, 00:10:51
mientras que los switches pueden llegar a tener docenas, pero básicamente en el funcionamiento son idénticos, un switch a un bridge. 00:11:00
Un bridge frente a un hub pues tiene las diferencias que lo hacen diferentes a los hubs también de los switch 00:11:09
La principal diferencia es que el hub repite todas las tramas por cualquier destino para el resto de los nodos conectados 00:11:16
Y el primero solo reenvía las tramas pertenecientes a cada segmento 00:11:23
De esta forma se aíslan dominios de colisión mejorando el rendimiento de las redes interconectadas y disminuyendo el tráfico 00:11:28
Ahora, la comparativa entre los bridge y los routers, pues ya lo hemos hecho más o menos. Un bridge trabaja en la capa 2 o nivel de enlace de datos, mientras que los routers lo hacen en la capa 3 o nivel de red. 00:11:38
Todo esto, cuando veamos los diferentes niveles o capas de protocolos, pues lo entenderemos mejor. 00:11:52
Básicamente es que, como ya hemos dicho anteriormente, un bridge trabaja con la dirección MAC y un router con la dirección IP. 00:12:00
Todas las tarjetas tienen asociadas ambas, una dirección MAC y luego una dirección IP. 00:12:11
Lo que pasa es que, como ya habíamos comentado, una dirección MAC es una dirección que viene expresada con 12 dígitos en hexadecimal y que viene de fábrica configurada en la tarjeta. 00:12:17
Mientras que la IP la puedo configurar y puede cambiar en función de a qué red pertenezca ese equipo. 00:12:31
Por eso a esta se le denomina dirección física, a la dirección MAC porque depende más de la tarjeta física y a esta, a la dirección IP se le denomina dirección lógica porque es una dirección que se configura en el sistema operativo. 00:12:37
Por otro lado tenemos otro tipo de dispositivos que son los llamados modem. Estos equipos se utilizaron al principio cuando las señales viajaban por un medio analógico y teníamos que transmitir señales digitales provenientes de un ordenador. 00:12:57
Luego básicamente lo que hace el modem, como ya os he nombrado en alguna ocasión 00:13:20
Y del cual proviene su nombre, modem modulador de modulador 00:13:24
Modula y demodula 00:13:30
¿Qué es modular? Pues modular significa convertir una señal en otra señal 00:13:33
Las señales digitales que ya hemos visto que son en forma cuadrada, ceros y unos 00:13:40
en analógicas. Estas primeras son las que utiliza el ordenador y estas segundas las 00:13:49
que se pueden transmitir de manera eficaz a través de las líneas telefónicas. En 00:13:59
el destino, pues será al revés. Las señales analógicas se transformarán o demodularán 00:14:06
para convertirlas en señales digitales. ¿Qué fórmulas de modulación tenemos? Pues 00:14:13
existen diferentes métodos de modulación en función de qué es lo que 00:14:19
observemos. Se puede modular en amplitud y se denomina 00:14:23
ASK. Viene de amplitud precisamente 00:14:27
modulación en frecuencia 00:14:33
y modulación en fase. La P es de 00:14:36
fase en inglés. ¿En qué consiste cada método? 00:14:41
Pues modular en amplitud significa que a cada valor de la señal 00:14:47
digital se le va a hacer corresponder una amplitud distinta de la señal analógica. 00:14:51
Ahora lo veremos gráficamente y lo entenderemos un poquito mejor, pero lo que hacemos es utilizar 00:14:59
la amplitud como forma de transformar la señal. Por otro lado tenemos la modulación de frecuencia, 00:15:03
que lo que hacemos es que a cada valor de la señal digital se le hace corresponder 00:15:12
una frecuencia de la señal analógica. En este caso utilizamos la característica frecuencia 00:15:16
de la señal para modular. Y por último tenemos la modulación en fase que a cada valor de 00:15:23
la señal digital, lo mismo que antes, se le hace corresponder un desfase de la señal 00:15:30
analógica. Utilizamos la fase de la señal analógica para modular. Aquí tenemos un 00:15:35
poquito el ejemplo. Para modular necesitamos una onda portadora que se llama, que es una 00:15:43
señal periódica, como en este caso, que nos va a servir. ¿Qué pasa si queremos modular 00:15:48
en amplitud? ¿Vale? Si el método va a ser modulación en amplitud. Si yo quiero transmitir 00:15:54
1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, esta es la representación de la señal, una subida, bajada para representar 00:15:59
el cero, un uno, un cero, dos unos, un cero y un uno, pues en este caso cuando sea un 00:16:10
uno se le va a asociar una amplitud determinada que corresponderá con la señal de la portadora 00:16:16
y cuando se transmita un cero la amplitud bajará a cero. De esta forma, aunque pueda 00:16:23
parecer que estamos transmitiendo una señal analógica, realmente hemos representado la 00:16:32
señal digital que queríamos transmitir. Esta señal que es analógica se podría retransmitir 00:16:40
sin ningún problema y sería equivalente a la señal digital que queremos representar. 00:16:45
Si se utiliza la modulación en frecuencia, lo que vamos a utilizar es, vamos a jugar 00:16:52
con la frecuencia de la onda portadora. La frecuencia es cuán separadas o juntas están 00:16:59
las ondas de la señal analógica. Aquí estamos aumentando la frecuencia porque las ondas 00:17:05
están más juntas y veremos que vamos a utilizar frecuencias más grandes para los unos y cuando 00:17:12
disminuyamos la frecuencia o aumentemos la longitud de onda, estaremos representando 00:17:24
ceros, unos y ceros. Y aquí podemos, si yo no viera la onda de abajo, simplemente viera 00:17:31
esta, podría saber que cuando se separan más es un cero y cuando se juntan más es 00:17:38
un uno. Aquí esto parece como un error porque aquí esta debería ser más estrechita. 00:17:45
Y por último, la modulación de fase, que lo que hacemos es fijarnos en la fase de la señal. 00:17:54
La fase es si la onda está subiendo, está en subida o está en bajada. 00:18:03
Con lo cual, el cambio de fase o el desfase de una señal significa cambiar el sentido en el que iba. 00:18:10
Si estaba subiendo, que baje y si estaba bajando, que suba. 00:18:17
Por ejemplo, aquí estamos transmitiendo un cero, cuando la onda veis que empieza a bajar, aquí, pues volvemos a hacer que suba. 00:18:20
Hay un cambio de fase, significa que hay un cambio en el dígito. 00:18:31
Aquí hay otro cambio, otro cambio, otro cambio y ya está. 00:18:36
Con lo cual represento esta señal, que es la que estamos intentando transmitir, ya digo, la señal digital es la representada en la parte inferior 00:18:42
y se representan mediante esta onda analógica que es la que está modulada. 00:18:48
Subido por:
Guillermo S.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
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Fecha:
17 de enero de 2021 - 23:38
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES REY FERNANDO VI
Duración:
19′
Relación de aspecto:
1.34:1
Resolución:
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Tamaño:
31.10 MBytes

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