Sí, hay un par de formas de hacer esto.
La forma más común es como describió Marc, una puerta de enlace en la “parte superior” de una LAN la conecta a la otra: la conexión a Internet generalmente es desde la LAN superior. La puerta de enlace necesita un enrutador (reasigna los números de IP a los paquetes para enrutarlos a las máquinas correctas), y la LAN “inferior” o “interna” se parece a una máquina (número de IP) para el padre. Es responsabilidad del enrutador determinar qué paquete se dirige a qué máquina en la LAN “interna”. Para los paquetes de respuesta, eso es fácil, la respuesta va a la máquina que realizó la solicitud; pero las reglas del enrutador deben definirse para que sepa a qué máquina pasar los paquetes no solicitados.
El otro método es usar una máquina puente con dos tarjetas de red. Esto es más parecido a un sistema de igual a igual en que la conexión se puede ver como más de lado a lado que de arriba a abajo. Cada LAN puede tener su propia ruta a Internet, o una podría ser compartida entre ellas. En este esquema, las dos LAN deben numerarse en consecuencia (para evitar colisiones) ya que ninguna es un subconjunto de la otra. El puente no enruta, los paquetes son dirigidos al servidor correcto por la máquina que realiza la solicitud; el puente simplemente pasa los paquetes de una LAN a la otra.
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