Hola,
Bueno, para aprender los conceptos básicos de TCP / IP, no necesariamente necesita un enrutador.
Además de muchos libros excelentes para ayudarlo a acompañarlo en su viaje, probablemente quiera que le presenten un par de programas: Wireshark y tcpdump. Se utilizan para capturar y diseñar paquetes de red. Es una gran herramienta visual. Te recomiendo que comiences por ahí.
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A continuación, como se dijo, si tiene un enrutador patentado (el módem no importa mucho si es independiente), será difícil instalar algo en él. Por otro lado, si su enrutador admite OpenWRT, puede jugar con Snort, que es un IDS basado en reglas y puede configurarse para realizar IPS. Sin embargo, flashear su enrutador y jugar con Linux en un dispositivo potencialmente implacable podría no ser para los débiles de corazón al principio …
Ahora, por otro lado, en el lado descendente (LAN) del enrutador, podría tener un par de máquinas Linux. Aquí puede convertirlos en enrutadores (multi-homed) y crear algunas aplicaciones que generen tráfico, envíen paquetes, reciban paquetes y tal vez se comuniquen entre sí. Aquí también puedes instalar Snort.
Espero que esto ayude.