¿Cómo funciona la asignación de IP y el enrutamiento de tráfico cuando conecta un conmutador a un enrutador?

No es realmente relevante. Un interruptor solo envía señales. Lo que ingresa en un puerto lo envía a otro puerto.

La asignación de direcciones IP se realiza mediante máquinas host, es decir, los puntos finales. Un host podría identificarse con una dirección. Por supuesto, esto debe hacerse con cierto cuidado. Por ejemplo, si tiene una subred con dos computadoras A y B y otra subred con una computadora C, no puede darles direcciones como esta:

A = 10.0.0.4

B = 10.0.1.4

C = 10.0.0.4

e indique que una subred consta de las dos computadoras A y C y B está en una subred separada. Las subredes dadas deben reflejar la realidad. Para la mayoría de las personas, esto no es un problema, ya que su red doméstica solo tiene una subred, por lo que no importa qué máquina obtenga qué dirección, pero eso también significa que los conmutadores solo envían todos los paquetes a todos los puertos. Los interruptores son “tontos”. Los enrutadores son “más inteligentes” y se preocupan por qué puerto cubren qué subred y, por lo general, tienen un puerto que está conectado a una red “más amplia” y luego tienen una red más “estrecha” en el otro lado y esto significa que todos los paquetes destinados a las direcciones en la red estrecha se envían en esa dirección y cualquier otro paquete se envía en la otra dirección. Un enrutador generalmente tiene un solo puerto para la red más amplia y un conmutador incorporado, por lo que tiene varios puertos para la red estrecha. La mayoría de las personas tienen el puerto de red más amplio conectado a su ISP y luego tienen la red estrecha como su red privada en casa.

Como tal, puede decirle al enrutador que proporcione direcciones IP; esto se hace a menudo implementando BOOT o DHCP o algo así para que cada punto final envíe una solicitud al enrutador solicitando una dirección IP. Por lo tanto, el enrutador actúa como un “jefe” y entrega direcciones IP a todos los nodos de la red privada. Sin embargo, para la red más amplia, el enrutador actúa como un “esclavo” y se envía una solicitud BOOT o DHCP al ISP para obtener una dirección.

Además, la mayoría de las redes domésticas privadas implementan una forma de traducción de direcciones de red (NAT) para que su red doméstica privada use algunas direcciones IP que no son válidas en la red amplia. Es decir, un enrutador nunca enviará un paquete con la dirección 10.xyz o 192.168.xy al ISP. Estas direcciones están reservadas para la red doméstica privada. La idea es entonces que puede tener su computadora con la dirección 192.168.0.5 y su vecino también puede tener una computadora con la misma dirección. Esto funciona porque la dirección de su enrutador como colgada en el ISP será diferente y todas sus máquinas tendrán esa IP cuando el paquete se envíe fuera de su red. Esto significa que si la dirección externa del enrutador es 137.159.35.54 (acabo de elegir una dirección aleatoria) y usted tiene una computadora 192.168.0.5 y otra computadora en 192.168.0.6 y ambas envían una solicitud pidiendo a algún servidor que envíe un paquete de vuelta a ellos. El enrutador reemplazará estas direcciones IP con 137.159.35.54, pero sus números de puerto serán diferentes y dicen que la primera computadora recibe el número de puerto 25001 y la otra 25002. Cuando se devuelve una respuesta enviada al 137.159.35.54 puerto 25001, el enrutador sabrá que este paquete debe ir a 192.168.0.5. Por lo tanto, el enrutador reemplaza la dirección IP y el número de puerto a medida que envía los paquetes y cuando vuelven a entrar, también reemplaza la dirección de entrada y los números de puerto para que se den. Su vecino que también tenga 192.168.0.5 tendrá su dirección reemplazada por su IP externa que es diferente de la suya, pero su enrutador reemplazará esa dirección con 192.168.0.5 en su red local y el paquete irá a su computadora ya que su computadora no es en su red local en absoluto, pero solo.

Es importante comprender que el interruptor no hace nada especial. Cuando conecta un interruptor a un enrutador no sucede nada. Cuando conecta una computadora a ese conmutador y envía una solicitud BOOT o DHCP, el enrutador asignará una dirección IP y luego la enviará de vuelta a través del conmutador. En general, el conmutador no sabe cuáles de sus puertos recibirán el paquete. Solo sabe que el puerto en el que recibió el paquete probablemente no lo necesitará, por lo que lo envía a todos los puertos, excepto al puerto de donde recibió el paquete. Eso es esencialmente lo que hace un interruptor y cómo funciona. Ahora, un interruptor puede ser más inteligente. Por ejemplo, puede “aprender” que el puerto X tiene esta dirección IP y el puerto Y tiene esa dirección IP y así sucesivamente, por lo que puede ser selectivo y cuando ve un paquete con dirección IP u sabe que el paquete solo debe ir al puerto Y pero el conmutador no participa en la asignación de direcciones IP. También es importante darse cuenta de que todos los puertos en un conmutador dado pertenecen a la misma red. Si tiene dos redes separadas, necesita un enrutador o un puente entre ellas. Un interruptor no ayudará en absoluto. Esto significa que todos los nodos que cuelgan de un conmutador pertenecen a la misma red.

Un conmutador elige a través de qué puerto reenviar una trama , en función de la dirección MAC de destino de la trama. Si la dirección MAC de destino se transmite , el conmutador reenviará la trama a todos los puertos.

La asignación de IP es realizada por un servidor DHCP , y un cliente solicita una dirección IP enviando una solicitud DHCP a la dirección de transmisión, con la esperanza de que un servidor DHCP vea esa transmisión y envíe una respuesta que le diga al cliente en qué dirección IP debería usar.

Un enrutador conecta diferentes subredes juntas. Es la puerta de enlace predeterminada en la configuración de IP del cliente. La dirección IP de la puerta de enlace predeterminada se usa simplemente para encontrar la dirección MAC del enrutador y el conmutador reenviará la trama en consecuencia.

Los conmutadores no están involucrados en la asignación de IP o enrutamiento de IP. Usualmente mantienen tablas ARP (de direcciones MAC) para que aprendan en qué puerto está conectada una dirección MAC particular y envían paquetes de unidifusión solo a ese puerto.

Los enrutadores tampoco están involucrados en la asignación de IP, estrictamente hablando. Pueden aprender rutas a través de un protocolo de enrutamiento como BGP o configurarse con rutas estáticas. La asignación de IP se realiza de forma estática, a mano o en IPv6 por los propios dispositivos, o generalmente por un servidor DHCP basado en una dirección MAC, reglas dinámicas o una combinación de ambos. Los enrutadores domésticos (cuadros combinados) generalmente contienen un servidor DHCP configurado para asignar dinámicamente direcciones IP a una red local (por ejemplo, 192.168.1 / 14), así como tablas NAT para reenviar paquetes para otros bloques de direcciones a una ruta predeterminada, es decir, su internet conexión, a menudo asignada al enrutador por un servidor DHCP en el ISP a un cliente DHCP en el enrutador.

Cuando agrega un nuevo dispositivo a la LAN, en cualquier lugar, realiza una transmisión que pasa por todos los conmutadores, baja por todos los puertos y solicita una dirección IP. Cuando un servidor DHCP (por ejemplo, en un enrutador doméstico) lo ve, asignará una dirección al dispositivo. Los paquetes adicionales del dispositivo son de unidifusión, para lo cual los conmutadores aprenderán la dirección MAC, de modo que los paquetes nuevos solo irán por los cables y puertos que deben. Un enrutador también incluye la funcionalidad del conmutador, por lo que se aplica lo mismo: si el enrutador tiene múltiples puertos, el paquete solo sale del puerto que conduce al conmutador correcto. Cada conmutador solo conoce sus propios puertos, no sabe nada sobre los puertos de otros conmutadores o del enrutador. Sabe sobre “upstream”, porque el enrutador, en lo que respecta al conmutador, es solo otro dispositivo con una dirección MAC. El enrutador conoce las direcciones IP: puede enviar todos los 192.168 / 16 a un puerto a un conjunto de conmutadores, y todos los 10.0 / 16 a un segundo puerto y cualquier otra cosa (la ruta predeterminada) a un tercer puerto, incluso si no conoce las direcciones MAC para el destino final.

Asignación de IP: la asignación de IP no tiene relación cuando el conmutador se conecta al enrutador. La asignación de IP se realiza cuando la interfaz del conmutador y enrutador aparece utilizando DHCP cuando se conectan a la red por primera vez. Aunque las interfaces no están conectadas, se pueden configurar con la dirección IP.

Enrutamiento de tráfico: en los enrutadores y conmutadores, la tabla de enrutamiento se configura mediante OSPF si el cuadro está en una red privada. Para los enrutadores Edge, BGP configura rutas externas.

Cuando se realiza una nueva conexión entre el enrutador y los conmutadores, el protocolo de enrutamiento dentro de la red, por ejemplo. OSPF se encargará de ello informándose mutuamente sobre la disponibilidad de rutas. La forma en que funciona es que las rutas se anuncian en todos los nodos vecinos. Cuando aparece un nuevo nodo, se anuncian todas las rutas. Hay protocolos de descubrimiento como CDP que hace esto

La asignación de IP no se modificará cuando introduzca un conmutador en la red.

los conmutadores permiten que diferentes dispositivos en una red se comuniquen, los enrutadores permiten que diferentes redes se comuniquen.

Lo que hace el conmutador es proporcionar un portal de comunicación entre dispositivos en una red mientras se usa en la segunda capa (capa de enlace de datos).

La forma en que el conmutador encuentra un dispositivo específico es mediante el uso del protocolo denominado ARP (Protocolo de resolución de direcciones) y ese protocolo proporciona la dirección MAC del dispositivo específico (porque el conmutador solo puede manejar direcciones MAC). Luego, el paquete de datos se recibirá en ese dispositivo específico.

Los conmutadores generalmente no están involucrados en la asignación y enrutamiento de IP. Las cosas que está conectando al conmutador coincidirán y tendrán que coincidir con la subred de la interfaz del enrutador conectado. Los dispositivos conectados usarán el enrutador para su puerta de enlace predeterminada a redes más allá de la subred local.

Un conmutador de capa 2 tradicional no desempeña ningún papel en la asignación de IP, excepto en la medida en que ayudan a definir el alcance del dominio de difusión dentro del cual opera un mecanismo de asignación de IP como DHCP. Todo lo que hace el conmutador es expandir la cantidad de dispositivos que se pueden conectar al mismo dominio de transmisión, por lo que agregar un conmutador a una red puede requerir expandir la capacidad del enrutador para manejar la mayor cantidad de dispositivos que pueden conectarse a través del interruptor.