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Redes de Linux, cómo funcionan

Autor: José A. Toujague Gutiérrez
Curso:
10/10 (4 opiniones) |5515 alumnos|Fecha publicaciýn: 01/09/2006
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Capýtulo 16:

 Encaminamiento (Routing).

El encaminamiento es un tema amplio. Sería fácil llenar varios volúmenes hablando de él. La mayoría de ustedes tendrán requisitos de encaminamiento relativamente simples, pero algunos no. Cubriré solamente algunos de los fundamentos básicos. Si está interesado en información más detallada, entonces sugiero que se remita a las referencias propuestas al principio del documento.

Comencemos con una definición. ¿Qué es el encaminamiento IP? Esta es la que yo suelo aplicar:
El Encaminamiento IP es el proceso por el que una máquina con múltiples conexiones de red decide por dónde dirigir un datagrama IP que haya recibido.

Sería útil ilustrar esto con un ejemplo. Imagine una oficina con el encaminamiento típico, que podría constar de un enlace PPP con Internet, varios segmentos Ethernet alimentando las estaciones de trabajo, y un enlace PPP hacia otra oficina. Cuando el encaminador recibe un datagrama en cualquiera de sus conexiones de red, el mecanismo que usa para determinar qué interfaz debería enviar el datagrama, es el encaminamiento. Las estaciones sencillas también necesitan encaminar. Todas las estaciones en Internet tienen dos dispositivos de red: uno es la interfaz de pruebas descrita anteriormente, y la otra es la que usa para comunicarse con el resto de la red, quizá una Ethernet, quizá una interfaz serie PPP o SLIP.

Bien... Por tanto, ¿cómo funciona el encaminado? Cada máquina tiene una lista de reglas, llamada tabla de encaminamiento. Esta tabla contiene columnas que suelen contener al menos tres campos: el primero es una dirección de destino, el segundo es el nombre de la interfaz a la que se va a encaminar el datagrama, y el tercero es (opcionalmente) la dirección IP de otra máquina que cogerá el datagrama en su siguiente paso a través de la red. En Linux puede ver esta tabla usando la siguiente orden:
root# cat /proc/net/route

o con cualquiera de estas otras:
root# /sbin/route -n
root# /bin/netstat -r

El proceso de encaminado es relativamente simple: se recibe un datagrama que llega, se examina la dirección de destino (para quién es) y se compara con cada entrada en la lista. Se selecciona la entrada que más se parezca y se reenvía el datagrama a la interfaz especificada. Si el campo de pasarela (gateway) está descrito, el datagrama se reenvía a esa máquina mediante la interfaz especificada, y si no, se asume que la dirección de destino está en la red a la que se accede mediante la interfaz correspondiente.

Para manipular esta tabla se usa una orden especial. Esta instrucción toma sus argumentos en línea de órdenes y los convierte en llamadas al sistema del núcleo, que le piden que añada, borre o modifique entradas en la tabla de encaminamiento. Dicha orden se llama route. Un ejemplo sencillo. Imagine que tiene una red Ethernet. Le han dicho que pertenece a una red clase C con dirección 192.168.1.0. Le han dado la dirección IP 192.168.1.10 para su uso y también que 192.168.1.1 es un encaminador conectado a Internet.

El primer paso es configurar la interfaz como se describió anteriormente. Puede usar una orden como:
root# ifconfig eth0 192.168.1.10 netmask 255.255.255.0 up

Ahora necesita añadir una entrada en la tabla de rutas para decirle al núcleo que los datagramas destinados a todas las máquinas con direcciones que se ajusten a 192.168.1.*, deberán ser enviados al dispositivo Ethernet. Debería usar una orden similar a:
root# route add -net 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 eth0

Fíjese en el uso del parámetro -net para especificar al programa route que esta entrada es una regla para una red completa. Otra opción es -host, que indica una vía específica a una dirección IP en particular. Esta ruta le permitirá establecer conexiones IP con todas las estaciones de su segmento Ethernet. Pero ¿qué pasa con todas las máquinas con dirección IP que no están en su segmento Ethernet?

Sería bastante engorroso, por no decir imposible, tener que añadir caminos para cada red de destino posible, por lo que existe un truco que se usa para simplificar la tarea. A este truco se le llama camino por defecto. El camino por defecto se ajusta a todo destino posible, pero con prioridad mínima, por lo que si existe cualquier otra entrada que se ajuste a la dirección requerida, será la que se use en lugar del camino por defecto. La idea del camino por defecto es simplemente permitirle decir: y todo lo demás debería ir por aquí . En el ejemplo que me he inventado podría usar una orden como:
root# route add default gw 192.168.1.1 eth0 El parámetro gw le dice a la orden route que lo que le sigue es la dirección IP, o nombre, de una pasarela u otra máquina encaminadora a la que se deberían enviar todos los datagramas que se ajusten a esta entrada para futuro encaminamiento.

Por lo tanto, la configuración completa debería parecerse a:
root# ifconfig eth0 192.168.1.10 netmask 255.255.255.0 up
root# route add -net 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 eth0
root# route add default gw 192.168.1.1 eth0

Si echa una mirada a los ficheros rc de red de su máquina, encontrará que al menos uno de ellos se parece mucho a esto. Es una configuración muy común.

Veamos ahora una configuración de encaminamiento un poco más complicada. Imaginemos que estamos configurando el encaminador de antes, el que soportaba el enlace PPP a Internet y los segmentos LAN alimentando las estaciones de trabajo en la oficina. Imaginemos que el encaminador tiene tres segmentos Ethernet y un enlace PPP. Nuestra configuración de encaminamiento debería parecerse a esto:
root# route add -net 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 eth0
root# route add -net 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 eth1
root# route add -net 192.168.3.0 netmask 255.255.255.0 eth2
root# route add default ppp0

Cada una de las estaciones debería usar la forma simple que presentamos anteriormente. Sólo el encaminador necesita especificar cada uno de los caminos de red de forma separada, porque para las estaciones el mecanismo de encaminamiento por defecto enviará todos los paquetes al encaminador, dejándole el problema de repartirlos. Puede estar preguntándose por qué el encaminador por defecto presentado no especifica un gw. La razón es simple: los protocolos de enlace serie como PPP y SLIP sólo tienen dos terminales en su red, uno en cada extremo. Especificar el host al otro extremo como pasarela no tiene sentido y es redundante, ya que no hay otra elección, por lo que no se necesita especificar una pasarela para este tipo de conexión de red. Otros tipos como Ethernet, arcnet o token ring necesitan que se especifique la pasarela, ya que se puede acceder a un gran número de terminales al mismo tiempo.

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