Anatomía de un router

Modulo 1.

Capítulo 6 - Capa de red.

Sección 6.3 - Routers.

Tema 6.3.1 - Anatomía de un router.

6.3.1.1 Un router es una PC.

Hay muchos tipos de routers de infraestructura disponibles. De hecho, los routers Cisco están diseñados para satisfacer las necesidades de muchos tipos diferentes de redes y empresas:

De sucursal: Teletrabajadores, pequeñas empresas y sitios de sucursales medianas. Incluye los routers de servicios integrados (ISR) Cisco G2 (segunda generación).
WAN: Grandes empresas, organizaciones y empresas. Incluye los switches de la serie Cisco Catalyst y los routers de servicios de agregación (ASR) de Cisco.
Proveedor de servicios: Grandes proveedores de servicios. Incluye los ASR Cisco, el sistema de proveedor de routing Cisco CRS-3 y los routers de la serie 7600.

La certificación CCNA se concentra en los routers de sucursal. En la ilustración, se muestran los routers de servicios integrados Cisco 1900, 2900 y 3900 G2.

Sin importar cuál sea su función, tamaño o complejidad, todos los modelos de router son, en esencia, PC. Al igual que las PC, las tabletas y los dispositivos inteligentes, los routers también necesitan lo siguiente:

Unidades de procesamiento central (CPU).
Sistemas operativos (SO).
Memoria compuesta de memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM) y memoria flash.

Routers de servicios integrados de Cisco

6.3.1.2 La CPU y el SO del router.

Al igual que todas las PC, las tabletas, las consolas de juegos y los dispositivos inteligentes, los dispositivos Cisco necesitan una CPU para ejecutar las instrucciones del SO, como la inicialización del sistema, las funciones de routing y de switching.

El componente resaltado en la ilustración es la CPU de un router Cisco de la serie 1941 con un disipador térmico acoplado. El disipador térmico ayuda a disipar el calor que genera la CPU.

La CPU necesita que un SO le provea las funciones de routing y switching. El sistema operativo Internetwork (IOS) de Cisco es el software de sistema que se usa para la mayoría de los dispositivos Cisco sin importar el tamaño y tipo de dispositivo. Se usa para routers, switches LAN, puntos de acceso inalámbrico pequeños, routers grandes con múltiples interfaces y muchos otros dispositivos.

6.3.1.3 Memoria del router.

Un router tiene acceso a un almacenamiento de memoria volátil y no volátil. La memoria volátil necesita energía constante para conservar la información. Cuando el router se apaga o se reinicia, el contenido se borra y se pierde. La memoria no volátil retiene la información incluso cuando se reinicia el dispositivo.

Específicamente, un router Cisco utiliza cuatro tipos de memoria:

RAM: Esta es una memoria volátil que utilizan los routers Cisco para almacenar aplicaciones, procesos y los datos necesarios para que la CPU los pueda ejecutar. Los routers Cisco usan un tipo rápido de RAM denominado "memoria sincrónica dinámica de acceso aleatorio" (SDRAM). Haga clic en "RAM" en la ilustración para obtener más información.
ROM: Esta es una memoria no volátil que se usa para almacenar instrucciones operativas cruciales y un IOS limitado. Específicamente, la memoria ROM tiene un firmware integrado en un circuito también integrado dentro del router que solo puede modificar Cisco. Haga clic en "ROM" en la ilustración para obtener más información.
NVRAM: es la memoria no volátil que se usa como almacenamiento permanente para el archivo de configuración de inicio (startup-config).
Flash: es la memoria flash no volátil, y se usa como almacenamiento permanente del IOS y otros archivos relacionados con el sistema, como archivos de registro, archivos de configuración de voz, archivos HTML, configuraciones de respaldo, entre otros. Cuando se reinicia un router, se copia el IOS de la memoria flash a la RAM.

Todas las plataformas de router tienen componentes y configuraciones predeterminadas. Por ejemplo, el router Cisco de la serie 1941 viene con 512 MB de memoria SDRAM, pero se la puede expandir hasta 2 GB. El router Cisco 1941 también viene con 256 MB de memoria flash, pero se puede expandir con dos ranuras para tarjeta de memoria externa CompactFlash. Cada ranura puede admitir tarjetas de memoria de alta velocidad de hasta 4 GB. Haga clic aquí para obtener más información sobre el router de servicios integrados Cisco 1941.

RAM

La memoria RAM utiliza las siguientes aplicaciones y procesos:

El archivo de configuración en ejecución y la imagen de IOS.
La tabla de routing se utiliza para determinar el mejor camino para reenviar paquetes.
La caché ARP que se usa para asignar direcciones IPv4 a las direcciones MAC.
El búfer de paquetes que se usa de manera temporal para almacenar paquetes antes de reenviarlos al destino.

ROM

La memoria ROM almacena lo siguiente:

Información de arranque que proporciona las instrucciones de inicio.
Autodiagnóstico al encender (POST) que evalúa todos los componentes de hardware.
IOS limitado para proporcionar una versión de respaldo del IOS. Se usa para cargar el IOS con todas las funciones si este se daña o elimina.

6.3.1.4 Interior de un router.

Aunque existen diferentes tipos y modelos de routers, todos tienen los mismos componentes generales de hardware.

En la ilustración, se muestra el interior de un ISR Cisco 1841 de primera generación. Haga clic en cada uno de los componentes para ver una breve descripción. En la ilustración, también se muestran imágenes de otros componentes que se encuentran en un router, como la fuente de alimentación, el ventilador, las pantallas térmicas y un módulo de integración avanzada (AIM), que exceden el ámbito de este capítulo.

Nota: Un profesional de redes debe conocer y comprender la función de los componentes internos principales de un router, más que la ubicación exacta de estos dentro de un router específico. Según el modelo, esos componentes se encuentran en diferentes lugares dentro del router.

6.3.1.5 Conexión a un router.

Por lo general, los switches, routers y dispositivos Cisco interconectan muchos dispositivos. Es por este motivo que estos dispositivos tienen diferentes tipos de puertos e interfaces que se usen para conectarse al dispositivo. Por ejemplo, la placa de circuito de un router Cisco de la serie 1941 tiene los conectores y puertos que se describen en la ilustración. Haga clic en cada área resaltada para ver más información.

Al igual que muchos dispositivos de red, los dispositivos Cisco usan indicadores de diodo emisor de luz (LED) para brindar información de estado. Un LED de interfaz indica la actividad de la interfaz correspondiente. Si un LED está apagado cuando la interfaz está activa y la interfaz está conectada correctamente, puede indicar que hay un problema con esa interfaz. Si una interfaz está sobrecargada, su LED está encendido permanentemente.

Ranuras pra tarjeta de interfaz WAN de alta velocidad mejorada (eHWIC)

con el rótulo eHWIC 0 y eHWIC 1 para proporcionar modularidad y flexibilidad al permitir que el router admita distintos tipos de módulos de interfaz, incluidos serial, línea de suscriptor digital (DSL), puerto de switch y tecnología inalámbrica.

Ranuras CompactFlash

con el rótulo CF0 y CF1 para proporcionar una mayor cantidad de espacio de almacenamiento en memoria flash expansible con tarjetas CompactFlash de hasta 4 GB por ranura. De manera predeterminada, la ranura CF0 tiene una tarjeta CompactFlash de 256 MB y es la ubicación predeterminada de arranque.

Auxiliar (AUX)

un puerto RJ-45 para el acceso a la administración remota, similar al puerto de consola. Ahora se considera un puerto antiguo, ya que se lo usaba para admitir los módems dial up.

Gigabit Ethernet

Interfaces con el rótulo GE0/0 y GE0/1. Por lo general, se usan para proporcionar acceso LAN mediante la conexión con switches y usuarios, o para interconectarse a otro router.

Puertos de consola

para acceder a la administración de la configuración inicial y de la interfaz de línea de comandos (CLI). Hay dos puertos disponibles, el puerto de uso más frecuente (puerto RJ-45 común) y un nuevo conector USB de tipo B (USB mini-B). Sin embargo, solo se puede acceder a la consola por un puerto por vez.

USB

Puertos con el rótulo USB 0 y USB 1 para proporcionar espacio de almacenamiento adicional, similar a la memoria flash.

6.3.1.6 Interfaces WAN y LAN.

Las conexiones de un router Cisco pueden agruparse en dos categorías: Interfaces de router en banda y puertos de administración. Haga clic en las áreas resaltadas en la figura 1 para obtener más información.

De manera similar a lo que sucede con un switch Cisco, existen diversas formas de acceder al modo EXEC del usuario en el entorno CLI de un router Cisco. Las más habituales son las siguientes:

Consola: Este es un puerto de administración físico que proporciona acceso fuera de banda a un dispositivo de Cisco. El acceso fuera de banda hace referencia al acceso por un canal de administración exclusivo que se usa únicamente con fines de mantenimiento del dispositivo.
Shell seguro (SSH): SSH es un método para establecer de manera remota una conexión CLI segura a través de una interfaz virtual por medio de una red. A diferencia de las conexiones de consola, las conexiones SSH requieren servicios de red activos en el dispositivo, incluida una interfaz activa configurada con una dirección.
Telnet: Telnet es un método inseguro para establecer una sesión CLI de manera remota a través de una interfaz virtual por medio de una red. A diferencia de las conexiones SSH, Telnet no proporciona una conexión cifrada de manera segura. La autenticación de usuario, las contraseñas y los comandos se envían por la red en texto no cifrado.

Nota: Algunos dispositivos, como los routers, también pueden admitir un puerto auxiliar antiguo que se haya utilizado para establecer una sesión CLI vía remota con un módem. De manera similar a la conexión de consola, el puerto auxiliar está fuera de banda y no se requieren servicios de red para configurarlo o para que esté disponible.

Telnet y SSH necesitan una conexión de red en banda, lo que significa que un administrador debe acceder al router a través de una de las interfaces de la red LAN o WAN. Haga clic en las áreas resaltadas en la figura 2 para obtener más información.

Las interfaces en banda reciben y envían paquetes IP. Cada interfaz configurada y activa en el router es un miembro o host de una red IP diferente. Se debe configurar cada interfaz con una dirección IPv4 y una máscara de subred de una red diferente. Cisco IOS no permite que dos interfaces activas en el mismo router pertenezcan a la misma red.

6.3.1.7 Actividad: Identificar los componentes del router.

6.3.1.8 Packet Tracer: Exploración de dispositivos de interconexión de redes.

En esta actividad, explorará las diversas opciones disponibles en los dispositivos de interconexión de redes. También deberá determinar las opciones que proporcionan la conectividad necesaria cuando deba conectar varios dispositivos. Por último, agregará los módulos correctos y conectará los dispositivos.

Packet Tracer: Exploración de dispositivos de interconexión de redes (instrucciones) Packet Tracer: Exploración de dispositivos de interconexión de redes (PKA)

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Kevin Linares