¿Cómo saben los paquetes de Internet cómo llegar a su destino final?

Los paquetes en sí no lo saben ni les importa. Al remitente puede importarle. Si es así, el remitente usa TCP. Si al remitente no le importa, puede usar UDP. El remitente generalmente ya ha resuelto la dirección IP a la que desea enviar los datos, pero no tiene idea de cómo llegar allí, con la excepción de que conoce su propio enrutador de puerta de enlace. Por lo tanto, además de los datos o la carga útil, el remitente necesita saber 4 cosas: 1) su dirección de hardware local, su dirección IP, la dirección IP del receptor y la dirección de hardware de cómo llegar a la dirección IP del receptor. Esta última información solo se conoce si los datos se envían a otro dispositivo en el mismo dominio de difusión de capa 2 local. Tenga en cuenta que los datos a transmitir pueden requerir múltiples paquetes. Llamaremos a esta solicitud para enviar datos a una sesión.

Un remitente se conectará a un dispositivo de capa 2 y tendrá una dirección de hardware (dirección MAC), que solo se usa localmente. Aquí “localmente” significa hasta el enrutador de puerta de enlace del remitente. Cualquier información local incluye la dirección MAC del remitente y del destinatario, si se conoce. El dispositivo de capa 2 realiza un seguimiento de todas las direcciones MAC conocidas. Si no se conoce la dirección MAC del receptor, el receptor local se convierte en el enrutador de puerta de enlace local. Una vez que el enrutador se involucra, los datos se agrupan en un encabezado IP y se usan las direcciones IP. Luego se usa la dirección MAC de la interfaz local del enrutador de puerta de enlace

Una vez que el enrutador está involucrado, el enrutador usa varias cosas para entregar el paquete. Un enrutador es simplemente una computadora con múltiples interfaces. Cada interfaz generalmente se conectará a una red diferente. Si el enrutador tiene solo dos interfaces, esto parece bastante fácil, ya que los datos que ingresan en una interfaz generalmente (pero no siempre) saldrán por la otra interfaz.

Si un enrutador tiene más de dos interfaces, entonces tiene que tomar una decisión. Toma esta decisión comparando la dirección de destino con:

1. Son vecinos: si la IP de destino está dentro de la red que se conecta inmediatamente al enrutador, envía los datos allí
2. Rutas estáticas: si existe una instrucción en el enrutador para indicarle que envíe cualquiera / todos los datos para decir 192.168.100.0/24 fuera de la interfaz2, entonces lo hará.
3. Protocolo de enrutamiento dinámico: hay varios de estos, de diferentes complejidades, pero cada interfaz en un enrutador puede participar en un protocolo de enrutamiento. Como se indicó anteriormente, un enrutador sabe de sus vecinos. Un protocolo de enrutamiento simplemente intenta hacer un seguimiento de sus vecinos vecinos. Algunos protocolos de enrutamiento, como BGP, realizan un seguimiento de todo el Internet, otros, como RIP, utilizan medios mucho más simples.

A decir verdad, un paquete sabe cómo llegar al siguiente enrutador, y depende de ese enrutador descubrir el siguiente paso. Esto sucede salto por salto hasta que el paquete se recibe en su destino, o el temporizador TTL caduca, y el paquete deja de estarlo. Desde el punto de vista del enrutamiento, el paquete llega a su destino cuando el enrutador que lo recibió no lo envía a otra interfaz de capa 3.

El tráfico TCP se configurará y supervisará a través del protocolo de enlace de tres vías TCP. El apretón de manos ocurre al comienzo de la transmisión, ya que los datos pueden implicar varios paquetes. Cada paquete se enruta individualmente, pero el apretón de manos ocurre una vez por sesión.

Switch funciona en la segunda capa del modelo OSI. Solo el enrutador entrega paquetes usando la dirección IP. Por lo tanto, el conmutador funciona con la dirección MAC. Si la Mac de destino no está disponible en el switch, transmite los paquetes en todos los puertos si la dirección MAC coincide con los paquetes que se entregarán o se descartarán.

El enrutador realiza la operación de enrutamiento para entregar paquetes, si la IP de destino es desconocida, los paquetes se entregarán a través de la dirección IP de la puerta de enlace. Luego, la puerta de enlace ip verifica la dirección IP correspondiente para entregar los paquetes. El enrutador funciona en la capa 3 del modelo OSI.

Le sugiero que aprenda sobre el Modelo OSI que lo ayuda a comprender cómo se accederá a los datos a través de dispositivos de red.

Hay una cosa, llamada “enrutamiento”. Déjame hacer algunos “ejemplos de la vida real” …

Por ejemplo, estás en la habitación y quieres hablar con otra persona. Aquí hay algunas opciones:

• Esta persona está en la misma habitación que tú. Puedes hablar con él sin salir de una habitación. En la red se llama “host en la misma red”.
• La persona no está en la habitación, sin embargo, la habitación tiene una puerta con su etiqueta con su nombre. Cuando atravieses esa puerta, llegarás a esa persona (de nuevo, es posible que tengas que pasar por algunas habitaciones y puertas adicionales, pero es “camino conocido”). En la red es “ruta conocida” (ya sea “ruta estática”, cuando la “etiqueta de la puerta” está montada permanentemente, o “ruta dinámica” o “ruta aprendida”, cuando la etiqueta es electrónica, y puede cambiar dependiendo de quién está detrás de esa puerta )
• No hay puerta con una etiqueta con su nombre, y nadie sabe cómo comunicarse con esa persona. Luego busca una puerta, llamada “salida”, sale de su habitación y llega a otra habitación con puertas. Podría ser una habitación pequeña con otra puerta de “salida”, o puede ser una habitación llena de puertas. Si se trata de “habitación grande con muchas puertas”, una puerta puede no tener “etiqueta de nombre de la persona”, sino “etiqueta de nombre de la organización”. Entonces, llegas allí, y puedes encontrar una puerta con la etiqueta del nombre de esa persona.

Claro, puede haber una situación en la que una habitación no tenga una “puerta de salida”, lo que significa que nunca llegará a esa persona. O puede seguir las etiquetas durante tanto tiempo que se cansará y se dará por vencido (se llama TTL o Time-to-Live). O esa persona puede rechazar hablar con usted.

Algo como eso…

Buena suerte,

Mike / Cisco CCNP, CCDP CCVP, CCSP, CompTIA Security +, etc.
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Cada interruptor sabe todo. Muchos enrutadores contienen toda la tabla BGP para Internet. Otros tienen una copia local o una ruta predeterminada que llega a un enrutador que sí lo tiene. Es grande. Demasiado grande para que un humano lo lea en un tiempo razonable, pero las computadoras pueden manejar listas de números más grandes que nosotros.

El tamaño de la tabla de enrutamiento global de Internet y sus posibles efectos secundarios Hay muchos dispositivos que pueden procesar toda la tabla en tiempo real. Son más de 500,000 rutas.

Ellos no. Los paquetes no tienen conocimiento, los enrutadores sí.

Cada paquete tiene una dirección de origen y de destino, como una carta de correo postal. Los enrutadores locales intercambian información como “para todas las direcciones de este rango, envíenme paquetes”. Para mantener el ejemplo de la publicación, la oficina de correos en Albuquerque podría decir “envíeme todas las cartas para Albuquerque”. El enrutador en Los Ángeles no necesita saber cómo llegar a cada host (calle) en Albuquerque. Enviará paquetes al enrutador de Albuquerque y se encargará de la entrega local.

Esta fue una explicación simple del enrutamiento IP.