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9. Interconexión de redes y subredes

Hemos estudiado como funcionan las redes IP tanto desde el punto de vista lógico, con el direccionamiento IP como desde el punto de visto de dispositivos de red e interconexión física utilizando conmutadores (switch), puntos de acceso inalámbricos y enrutadores.

En este punto vamos a tratar de poner todos estos conceptos estudiados juntos gracias a algún caso práctico donde realizaremos una planificación de red a nivel diseño de red, sin entrar en aspectos de interconexión de redes, y a nivel implantación, teniendo en cuenta los dispositivos que necesitaremos realmente para interconectar físicamente todos los equipos de una red o subred.

Diseño de redes IP

Cuando hablamos de diseño en este documento estamos haciendo referencia a todo el proceso de planificación a alto nivel de los equipos de la red así como al direccionamiento que utilizaremos en dicha red.

Es decir, no pensamos en los dispositivos de red que necesitaremos para interconectar efectivamente los equipos en red sino que nos centramos en la parte de direccionamiento IP, determinando las subredes a utilizar, máscara de subred y direcciones IP asignadas a los hosts de la red.

Enrutadores

En esta fase si deberíamos tener en cuenta los enrutadores que utilizaremos puesto que se deben asignar direcciones IP a las interfaces de red de dichos enrutadores para que puedan llevar a cabo su tarea de enrutamiento entre redes y subredes.

Y este es el detalle de los enrutadores que quizá pudo pasar desapercibido cuando los estudiamos en el apartado dedicado a los dispositivos de red. Comentamos que el enrutador es un dispositivo de red que trabaja en el nivel de red y permite interconectar equipos de redes y subredes distintas. Cuidado con ese pequeño detalle, necesitamos utilizar un enrutador para poder comunicar equipos de subredes distintas, aunque pertenezcan a la misma red.

Lo que define, al final, si una dirección IP pertenece a una determinada subred o red es la máscara de red que se proporciona junto con la dirección IP. De esta forma, si utilizamos subredes la máscara de subred tendrá en cuenta esas subredes como división entre subredes distintas y, por tanto, necesitaremos enrutar los paquetes a través de un router o enrutador que comunique con la subred de destino.

Esto puede causar dudas, puesto que los hosts o equipos que pertenecen a distintas subredes de una misma red, estarían dentro de una red. Esto es lo que se percibe desde fuera de esta red. Sin embargo, dentro de la red, se ha dividido la red en subredes, precisamente persiguiendo que no estén directamente conectadas, por ejemplo para evitar la propagación de paquetes de broadcast o accesos indebidos entre departamentos.

Por tanto, tiene sentido y es necesario que para que se comuniquen equipos de distintas subredes se haga a través de un enrutador. Por supuesto, esto tiene sus salvedades, que se comentan solo para que el lector las conozca, pero que pasaremos por alto puesto que salen del objetivo de este documento que es mostrar como funcionan las redes de computadores de forma básica. La salvedad estaría en las VLAN creadas con conmutadores de nivel de red. Si el lector desea obtener más información acerca de este tema, puede consultar la entrada de la wikipedia para VLAN o investigar en Internet.

Nos vamos a centrar en que, para comunicar equipos de subredes distintas, aunque pertenezcan a la misma red, se debe utilizar un enrutador que esté conectado a ambas subredes, directa o indirectamente, y haga de puerta de enlace.

Planificación

En la fase de planificación nos encargamos de decidir la dirección IP que se utilizará en la red privada local, las subredes a utilizar y qué partes de la red se asignará, la máscara de subred dadas las subredes y se asignan las direcciones IP de los equipos con dirección IP estática y los rangos de direcciones IP que se proporcionarán de forma automática a través de algún servidor DHCP.

En la planificación no se entra en detalles de implantación como pueden ser los armarios de comunicaciones necesarios, su disposición en el edificio, los conmutadores o «switches» a instalar, el cableado vertical y horizontal, los puntos de conexión, etc. De hecho, muchos de estos términos pueden ser desconocidos para el lector, puesto que tienen que ver con administración de redes. El diseño de la red tiene que ver con el direccionamiento IP y con los dispositivos con dirección IP, aunque también se tienen en cuenta los switches que se necesitarán en el diseño.

La idea es obtener un documento en el que se deje clara la parte «lógica» de la red de área local privada de la empresa para después de la implantación poder configurar adecuadamente los distintos equipos de la misma. Esta tarea de diseño es bastante similar a lo que hemos hecho hasta ahora, solo que ahora debemos añadir elementos como enrutadores, si son necesarios, equipos y conmutadores que interconecten físicamente los equipos a la red. También podríamos tener en cuenta dispositivos como puntos de acceso, pero en esta primera aproximación, nos vamos a centrar tan solo en estos tres elementos:

Equipos. Se trata de los equipos que se utilizarán en la empresa y organización por los usuarios (empleados). Deberán tener asignada una dirección IP dentro de la subred o red a la que pertenecen y se debe representar en el diseño.

Conmutadores o switches. Para interconectar físicamente los equipos en un red de área local la inmensa mayoría de las veces o bien utilizamos medios guiados como cables de par trenzado UTP/STP/FTP con conectores RJ-45 que se deben conectar a un Swith o bien se utiliza una conexión inalámbrica por medios no guiados con tecnología WiFi o similar. Nos centraremos en la primera. Estos dispositivos de red no tienen asignada dirección IP (salvo que integren lógica de red, algo que vamos a obviar en este documento) y se representan en el diseño tan solo como dispositivo al que se conectarán los equipos para poder intercambiar información entre ellos.

Enrutador. Se trata de un dispositivo de red que trabaja en el nivel de red y sirve para interconectar equipos de redes o subredes distintas. Deberá tener al menos dos interfaces de red, cada una conectada a una red o subred distinta y con una dirección IP asignada dentro de dicha red o subred.

Con estos elementos en mente y el análisis previo de los requisitos que nos dan para diseñar una red de área local realizamos el diseño de la red que nos proporcionará un documento con la información lógica necesaria para entender la arquitectura de red de la empresa.

El documento que se obtiene del diseño de una red suele utilizar iconos que representan a los elementos citados (equipos, conmutadores y enrutador) así como otros elementos como cableado. Nosotros vamos a hacer un diseño de red un tanto más simple, mostrando solo la información que necesitamos.

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