Este documento describe diferentes dispositivos y protocolos de interconexión de redes. Explica repetidores, concentradores, switches, puentes, enrutadores y compuertas, describiendo sus funciones y cómo funcionan a diferentes capas del modelo OSI y TCP/IP. También describe protocolos de enrutamiento como vector distancia y estado de enlace, y conceptos como métrica y algoritmos de enrutamiento.

1. Realizado por:
Katty C. Faria M C.I. 14922352
Dispositivos y Protocolos
de Interconexión

2. Dispositivos de Interconexión
Dispositivo de
Red
Capa de Mod.
OSI
Capa de Mod.
TCP/IP
Repetidor (Repeater) Física Física
Concentrador (Hub) Física Física
Conmutador
(Switch)
Enlace de Datos Acceso a la Red
Puente (Bridge)
Enlace de Datos Acceso a la Red
Enrutador (Router) Red Internet
Compuerta
(Gateway)
Transporte y/o
Sesión
Transporte

3. Dispositivos: Repetidor
Un repetidor une dos segmentos del
mismo tipo de red sin embargo, los cables
que une pueden ser diferentes, por ejemplo
coaxial y fibra óptica.

4. Dispositivos: Repetidor
Dispositivo hardware encargado de
amplificar, regenerar y retemporizar la
señal.
Permite que los bits viajen a mayor
distancia a través de los medios.
No entiende de formatos, copia cualquier
señal eléctrica (ruido e interferencias
también).
No filtra tráfico de Red

5. Un Hub es un dispositivo que actúa como
punto de conexión central entre los nodos
que componen una red. Topología física en
estrella pero lógica de bus.
Los equipos conectados al hub son
miembros de un mismo segmento de red, y
comparten el ancho de banda del hub para
sus comunicaciones.
Dispositivos: Hub

6. Son repetidores multipuertos: interconectan varios
dispositivos en forma económica y sencilla.
Ventaja:
Aumenta la confiabilidad de la red, ya que si
cualquier cable falla no afecta a la red.
Desventaja:
Transmite por difusión. Colisiones.
Dispositivos: Hub

7. Los Hub pueden ser de dos tipos:
Activos: realizan la regeneración de
la señal que reciben antes de ser
enviada.
Pasivos: en este caso no regeneran
la señal, limitándose a interconectar
los equipos.
Dispositivos: Hub

8. Cuando un equipo envía un mensaje, los datos llegan al
hub y éste los regenera (si es un concentrador activo) y
los retransmite a todos sus puertos, excepto al puerto
que emite el mensaje.
El hub no divide dominios de colisión, ni dominios de
broadcast.
Hub: Funcionamiento

9. Dispositivos: Bridge o
Puente
Los puentes son dispositivos que pueden conectar a varias
LAN entre sí. Generalmente conectan LAN con idénticos
protocolos de capa física y de acceso al medio (MAC).
 Deben tener una memoria temporal para albergar las
tramas a intercambiar de LAN .
 Mantienen una tabla de direcciones físicas MAC para
saber qué tramas van a una LAN y qué otras van a otra
LAN .
 Desde el punto de vista de cada estación, todas las
demás estaciones están en su misma LAN y es el puente
el encargado de encaminar las tramas.

10. Puente: Funciones
Las funciones de un puente son:
 Dividir una red de área local en dos redes de menor
tamaño. Cuando una red de área local se hace
demasiado grande, en cuanto a número de nodos, debe
ser dividida para que su rendimiento sea mejor.
 Interconectar redes de área local, pudiendo tener
protocolos de nivel de enlace o medios de transmisión
distintos. Como puede ser la interconexión de una red
inalámbrica a una de cable o una red Ethernet a otra
Token Ring.
 Controlar las tramas defectuosas.

11. Puente: Funcionamiento
 El puente entrará en funcionamiento, pasando
la información, sólo cuando el nodo de un
segmento envíe información al nodo del
segmento al otro lado del puente.
 Cada puente va almacenando en memoria una
tabla de direcciones MAC asignada a cada uno
de sus puertos De esta manera, cuando llega
una trama, comprueba la dirección MAC, la
compara con el “mapa” que posee en memoria
y la envía por el puerto adecuado.

12. Bridge o Puente
Ventajas
 Cuando se conectan varias LAN con puentes, el
fallo en una LAN no implica el fallo en la otra .
 Varias LAN pequeñas tienen mayores prestaciones
que una grande. Reduce el dominio de colisión.
 Las longitudes de cableado son menores .
 Cuando hay dos LAN separadas geográficamente ,
es más sencillo y barato conectarlas con un
puente que usar cable coaxial.
 Divide el dominio de colisión, pero no el dominio
de broadcast.

13. Bridge o Puente
Encaminamiento
 Estático: Los puentes tienen de antemano unas
rutas predefinidas para el tránsito de tramas.
 En el origen: Cada estación origen envía una trama
de control a una estación de destino de forma que
cuando ésta recibe la trama, responde informando
sobre el camino que ha seguido esta trama .
 Con árbol de Expansión: automatizan un proceso
de creación de tablas de encaminamiento
actualizada, su información cambia
dinámicamente.

14. Bridge o Puente
Construcción dinámica de la tabla
• Las entradas de la tabla caducan para adaptarse a cambios
de topología

15. Dispositivos: Switch o Conmutador
 Es un dispositivo que permite la interconexión de computadoras
entre si.
 También permite segmentar una red para aumentar su rendimiento
a nivel de enlace.
 A diferencia de los puentes, los switch sólo permiten conectar
redes que utilicen los mismos protocolos a nivel físico y de enlace.
 Filtran y dirigen tramas entre los segmentos de la red de área local
proporcionando un ancho de banda dedicado.

16. Dispositivos: Switch o Conmutador
Conoce los dispositivos que tiene
conectados a cada uno de sus puertos .
Cuando se enchufa no conoce las
direcciones de los disposivos de sus
puertos, las aprende a medida que circula
información a través de él.

17. Dispositivos: Switch o Conmutador
Un switch divide el dominio de colisiones. Tiene tantos
dominios de colisión como bocas posea.
Un switch no divide el dominio de broadcast, ya que la
red segmentada se ve como una sola.

18. Switch o Conmutador
Cuando un “switch” no conoce la dirección MAC de destino
envía la trama por todos sus puertos, al igual que un HUB.
Cuando hay más de un ordenador conectado a un puerto de
un “switch” este aprende sus direcciones MAC y cuando se
envían información entre ellos no la propaga al resto de la
red, a esto se llama filtrado.
Operan a velocidades mucho más altas que los puentes.
Los datos pueden conducirse por rutas separadas, mientras
que en el hub, las tramas son conducidas por todos los
puertos.

19. Dispositivos: Router
Hardware o software que permite interconectar
redes entre sí.
Como funciona a nivel de red los protocolos de
comunicación en los niveles superiores, a ambos
lados del router, deben ser iguales.
Toma decisiones lógicas con respecto a la mejor
ruta para el envío de datos a través de una red
interconectada.
Comparte información con otros enrutadores.
Divide el dominio de Broadcast

20. Router: Funcionamiento
 Al recibir un paquete, debe extraer de éste la dirección del
destinatario y decidir cuál es la mejor ruta, a partir del
algoritmo y tabla de enrutamiento que utilice.
 Además un router dispone de sus propias direcciones a
nivel de red.
Un router necesita de una serie de parámetros básicos para
que pueda funcionar correctamente, como son:
 Direcciones de los puertos y redes a las que está
conectado.
 Algoritmos de enrutamiento que va a utilizar.
 Tablas de enrutamiento

21. ¿Cómo determina un router la mejor
ruta?
El router utiliza la tabla de rutas y evalúa
la métrica. La ruta escogida es aquella
que tiene la métrica Menor.
¿Qué es la métrica?
Es un valor generado por el enrutador o
asignado por el administrador para
cada ruta, tomando en cuenta los
diferentes factores que la afectan y
sus pesos correspondientes.

22. Los componentes de la métrica
son:
Ancho de banda
Retardo
Carga
Confiabilidad
Número de saltos
Costo

23. Algoritmos de las tablas de enrutamiento
• No adaptativos o estáticos: No toman en
cuenta los cambios. Las rutas se calculan
manualmente y luego se introducen en la
tabla de rutas (inundación)
• Adaptativos o dinámicos: Toman en cuenta
los cambios de la topología y otros factores
(vector de distancia, por estado de enlace,
jerárquico)

24. Dispositivos: Gateway
Actúa como traductor entre sistemas que no
utilizan los mismos protocolos de
comunicaciones, formatos de estructuras de
datos, lenguajes y/o arquitecturas.
Se utilizan cuando las redes son completamente
distintas; por ejemplo, una red Novell con una red
con arquitectura SNA o TCP/IP.

25. Gateway
Cuando una compuerta recibe un paquete de
una red, ésta traduce el paquete del formato
usado en la red a un formato común entre
compuertas, y luego lo envía a otra compuerta, la
cual después de recibirlo lo traduce del formato
común al formato usado en la red destino, y por
último lo envía a ésta.

26. Gateway
 Normalmente una gateway se diseña
utilizando un ordenador personal
dedicado, con varias tarjetas de red y
programas de conversión y
comunicación.
 Debe tener la capacidad suficiente para
acoplar velocidades entre las líneas,
realizar conversiones de protocolo y
optimizar la ocupación de las redes.

27. Protocolo de Enrutamiento
Los protocolos de enrutamiento son el conjunto de reglas
utilizadas por un router cuando se comunica con otros router
con el fin de compartir información de enrutamiento.
Dicha información se usa para construir y mantener las
tablas de enrutamiento.
Un protocolo de enrutamiento es la aplicación de un
algoritmo de enrutamiento en el software o hardware.
Un protocolo de enrutamiento es la aplicación de un
algoritmo de enrutamiento en el software o hardware.

28. Tipos de Enrutamiento
TIPO A:
-Interior: Administran rutas que interconectan redes
dentro de un único sistema autónomo. Ejemplo de este
tipo de enrutamiento esta en los protocolos RIP, IGRP,
EIGRP y OSPF.
- Exterior: Administran rutas que conectan diferentes
sistemas autónomos. Como ejemplo podemos ver
BGP y EGP.

29. Tipos de Enrutamiento
 TIPO B:
Un Sistema Autónomo (SA) es un conjunto de redes, o de routers,
que tienen una única política de enrutamiento y que se ejecuta
bajo una administración común, utilizando habitualmente un único
IGP.
Para el mundo exterior, el SA es visto como una única entidad.
Cada SA tiene un número identificador de 16 bits, que se le
asigna mediante un Registro de Internet (como RIPE, ARIN, o
APNIC), o un proveedor de servicios en el caso de los SA
privados.
Así, conseguimos dividir el mundo en distintas administraciones,
con la capacidad de tener una gran red dividida en redes más
pequeñas y manipulables

30. Tipos de protocolo
TIPO C:
1. Enrutamiento Estático. El principal problema que plantea mantener tablas
de enrutamiento estáticas, es que el router no puede adaptarse por sí solo a
los cambios que puedan producirse en la topología de la red.
Sin embargo, este método de enrutamiento resulta ventajoso en las
siguientes situaciones:
 un circuito poco fiable que deja de funcionar constantemente.
 Un protocolo de enrutamiento dinámico podría producir demasiada
inestabilidad, mientras que las rutas estáticas no cambian.
 Se puede acceder a una red a través de una conexión de acceso
telefónico. Existe una sola conexión con un solo ISP. En lugar de
conocer todas las rutas globales, se utiliza una única ruta estática.
 Un cliente no desea intercambiar información de enrutamiento dinámico

31. Tipos de enrutamiento
2. Enrutamiento Predeterminado. Es una ruta estática que se
refiere a una conexión de salida o Gateway de “último recurso”.
El tráfico hacia destinos desconocidos por el router se envía a
dicha conexión de salida. Es la forma más fácil de enrutamiento
para un dominio conectado a un único punto de salida. Esta ruta
se indica como la red de destino 0.0.0.0/0.0.0.0.
3. Enrutamiento Dinámico. Los protocolos de enrutamiento
mantienen tablas de enrutamiento dinámicas por medio de
mensajes de actualización del enrutamiento, que contienen
información acerca de los cambios sufridos en la red, y que
indican al software del router que actualice la tabla de
enrutamiento en consecuencia.
Intentar utilizar el enrutamiento dinámico sobre situaciones
que no lo requieren es una pérdida de ancho de banda,
esfuerzo, y en consecuencia de dinero.

32. Algoritmo de enrutamiento
Se clasifican en:
a) Vector Distancia:
 Determina la dirección y la distancia hacia cualquier enlace de la red.
 Su métrica se basa en lo que se le llama en redes “Numero de Saltos”, es decir la
cantidad de routers por los que tiene que pasar el paquete para llegar a la red destino,
la ruta que tenga el menor numero de saltos es la mas optima y la que se publicará.
- Visualiza la red desde la perspectiva de los vecinos
- Actualizaciones periódicas
- Transmite copias completas o parciales de las tablas de enrutamiento
- Convergencia lenta
- Incrementa las métricas a través de las actualizaciones

33. Algoritmos de enrutamiento
b) Estado de enlace:
También llamado “Primero la Ruta Libre Mas Corta” (OSPF – Open Shortest Path
First), recrea la topología exacta de toda la red.
 Su métrica se basa el retardo ,ancho de banda , carga y confiabilidad, de los
distintos enlaces posibles para llegar a un destino en base a esos conceptos el
protocolo prefiere una ruta por sobre otra.
 Estos protocolos utilizan un tipo de publicaciones llamadas Publicaciones de estado de
enlace (LSA),que intercambian entre los routers, mediante estas publicación cada
router crea una base datos de la topología de la red completa.
- Buscan una unión común de la topología de la red.
- Cada dispositivo calcula la ruta más corta a los otros routers.
- Las actualizaciones se activan por los eventos (cambios en la topología) de la red.
- Transmite actualizaciones.

34. Métrica
 La métrica es el análisis, y en lo que se basa el algoritmo del protocolo de enrutamiento dinámico para elegir y
preferir una ruta por sobre otra, basándoseen eso el protocolo creará la tabla de enrutamiento en el router,
publicando sólo las mejores rutas
 CLASES DE METRICA
- 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.

35. 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.

36. 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.

37. Algunos protocolos de
enrutamiento dinámicos son:
 Routing Information Protocol (RIP). RIP es un protocolo universal de enrutamiento
por vector de distancia que utiliza el número de saltos como único sistema
métrico. Un salto es el paso de los paquetes de una red a otra. Si existen dos
rutas posibles para alcanzar el mismo destino, RIP elegirá la ruta que presente un
menor número de saltos.
 Open Short Path First (OSPF). OSPF es un protocolo universal basado en el
algoritmo de estado de enlace, desarrollado por el IETF para sustituir a RIP.
Básicamente, OSPF utiliza un algoritmo que le permite calcular la distancia más
corta entre la fuente y el destino al determinar la ruta para un grupo específico de
paquetes.
 Interior Gateway Protocol (IGRP). IGRP fue diseñado por Cisco a mediados de los
ochenta, para corregir algunos de los defectos de RIP y para proporcionar un
mejor soporte para redes grandes con enlaces de diferentes anchos de banda,
siendo un protocolo propietario de Cisco.
 Enhaced IGRP - EIGRP. Basado en IGRP y como mejora de este, es un protocolo
híbrido que pretende ofrecer las ventajas de los protocolos por vector de
distancia y las ventajas de los protocolos de estado de enlace.