Rúter

El primer dispositivo o hardware que tenía fundamentalmente la misma funcionalidad que lo que el día de hoy entendemos por encaminador, era el Interface Message Processor o IMP. Los IMP eran los dispositivos que formaban la ARPANET, la primera red de conmutación de paquetes. La idea de un encaminador (llamado por aquel entonces puerta de enlace) vino inicialmente de un grupo internacional de investigadores en redes de computadoras llamado el International Network Working Group (INWG). Creado en 1972 como un grupo informal para considerar las cuestiones técnicas que abarcaban la interconexión de redes diferentes, se convirtió ese mismo año en un subcomité del International Federation for Information Processing.[4]

Esos dispositivos se diferenciaban de los conmutadores de paquetes que existían previamente en dos características. Por una parte, conectaban tipos de redes diferentes, mientras que por otra parte, eran dispositivos sin conexión, que no aseguraban fiabilidad en la entrega de datos, dejando este rol enteramente a los anfitriones. Esta última idea había sido ya planteada en la red CYCLADES.

La idea fue investigada con más detalle, con la intención de crear un sistema prototipo como parte de dos programas. Uno era el promovido por DARPA, programa que creó la arquitectura TCP/IP que se usa actualmente,[5] y el otro era un programa en Xerox PARC para explorar nuevas tecnologías de redes, que produjo el sistema llamado PARC Universal Packet. Debido a la propiedad intelectual que concernía al proyecto, recibió poca atención fuera de Xerox durante muchos años.[6]

Un tiempo después de 1974, Xerox consiguió el primer encaminador funcional, aunque el primer y verdadero enrutador IP fue desarrollado por Virginia Stazisar en BBN, como parte de ese esfuerzo promovido por DARPA, durante 1975-76.[7] A finales de 1976, tres encaminadores basados en PDP-11 entraron en servicio en el prototipo experimental de Internet.[8]

El primer encaminador multiprotocolo fue desarrollado simultáneamente por un grupo de investigadores del MIT y otro de Stanford en 1981. El encaminador de Stanford se le atribuye a William Yeager y el del MIT a Noel Chiappa. Ambos estaban basados en PDP-11.[9][10][11][12] Como ahora prácticamente todos los trabajos en redes usan IP en la capa de red, los encaminadores multiprotocolo son en gran medida obsoletos, a pesar de que fueron importantes en las primeras etapas del crecimiento de las redes de ordenadores, cuando varios protocolos distintos de TCP/IP eran de uso generalizado. Los encaminadores que manejan IPv4 e IPv6 son multiprotocolo, pero en un sentido mucho menos variable que un encaminador que procesaba AppleTalk, DECnet, IP, y protocolos de XeroX. Desde mediados de los años 1970 y en los años 1980, los miniordenadores de propósito general servían como enrutadores.

Actualmente, los encaminadores de alta velocidad están altamente especializados, ya que se emplea un hardware específico para acelerar las funciones de encaminamiento más específicas, como son el encaminamiento de paquetes y funciones especiales como la encriptación IPsec.

El funcionamiento básico de un enrutador o encaminador, como se deduce de su nombre, consiste en enviar los paquetes de red por el camino o ruta más adecuada en cada momento. Para ello almacena los paquetes recibidos y procesa la información de origen y destino que poseen. Con arreglo a esta información reenvía los paquetes a otro encaminador o bien al anfitrión final, en una actividad que se denomina 'encaminamiento'. Cada encaminador se encarga de decidir el siguiente salto en función de su tabla de reenvío o tabla de encaminamiento, la cual se genera mediante protocolos que deciden cuál es el camino más adecuado o corto, como protocolos basado en el algoritmo de Dijkstra.

Por ser los elementos que forman la capa de red, tienen que encargarse de cumplir las dos tareas principales asignadas a la misma:

• Reenvío de paquetes: cuando un paquete llega al enlace de entrada de un encaminador, este tiene que pasar el paquete al enlace de salida apropiado. Una característica importante de los encaminadores es que no difunden tráfico difusivo.
• Encaminamiento de paquetes: mediante el uso de algoritmos de encaminamiento tiene que ser capaz de determinar la ruta que deben seguir los paquetes a medida que fluyen de un emisor a un receptor.

Por tanto, debemos distinguir entre reenvío y encaminamiento. Reenvío consiste en coger un paquete en la entrada y enviarlo por la salida que indica la tabla, mientras que por encaminamiento se entiende el proceso de hacer esa tabla.

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En un enrutador se pueden identificar cuatro componentes:

• Puertos de entrada: realiza las funciones de la capa física consistentes en la terminación de un enlace físico de entrada a un encaminador; realiza las funciones de la capa de enlace de datos necesarias para interoperar con las funciones de la capa de enlace de datos en el lado remoto del enlace de entrada; realiza también una función de búsqueda y reenvío de modo que un paquete reenviado dentro del entramado de conmutación del encaminador emerge en el puerto de salida apropiado.
• Entrada de conmutación: conecta los puertos de entrada del enrutador a sus puertos de salida.
• Puertos de salida: almacena los paquetes que le han sido reenviados a través del puerto de conmutación y los transmite al enlace de salida. Realiza entonces la función inversa de la capa física y de la capa de enlace que el puerto de entrada.
• Procesador de encaminamiento: ejecuta los protocolos de ip encaminamiento, mantiene la información de encaminamiento y las tablas de reenvío y realiza funciones de gestión de red dentro del enrutador.

Tanto los enrutadores como los anfitriones guardan una tabla de enrutamiento. El daemon de enrutamiento de cada sistema actualiza la tabla con todas las rutas conocidas. El núcleo del sistema lee la tabla de enrutamiento antes de reenviar paquetes a la red local. La tabla de enrutamiento enumera las direcciones IP de las redes que conoce el sistema, incluida la red local predeterminada del sistema. La tabla también enumera la dirección IP de un sistema de portal para cada red conocida. El portal es un sistema que puede recibir paquetes de salida y reenviarlos un salto más allá de la red local.

Los enrutadores pueden proporcionar conectividad dentro de las empresas, entre las empresas e internet, y en el interior de proveedores de servicios de Internet (ISP). Los enrutadores más grandes interconectan los ISP y a esos dispositivos se les suele llamar metroenrutador, y pueden ser utilizados en grandes redes de empresas

Acceso

Una captura de pantalla de la interfaz web de LuCI OpenWrt.

Los encaminadores de acceso, incluyendo SOHO, se encuentran en sitios de clientes como sucursales que no necesitan de encaminamiento jerárquico de los propios. Normalmente, son optimizados para un bajo costo.

Equipos domésticos

Router wifi.

Enrutador con conexiones LAN

Los equipos que actualmente se le suelen vender al cliente como enrutadores no son simplemente eso sino que son los llamados Equipos locales del cliente (CPE). Los CPE están formados por un módem, un enrutador, un conmutador y opcionalmente un punto de acceso WiFi.

Mediante este equipo se cubren las funcionalidades básicas requeridas en las 3 capas inferiores del modelo OSI.

Enrutadores y conmutadores en el modelo OSI

En el modelo OSI se distinguen diferentes niveles o capas en los que las máquinas pueden trabajar y comunicarse para entenderse entre ellas. En el caso de los enrutadores encontramos dos tipos de interfaces:

• Interfaces encaminadas: son interfaces de nivel 3, accesibles por IP. Cada una se corresponde con una dirección subred distinta. En IOS se denominan "IP interface". Se distinguen a su vez dos subtipos:

• Interfaces físicas: aquellas accesibles directamente por IP.
• Interfaces virtuales: aquellas que se corresponden con una VLAN o un CV. Si dicha interfaz se corresponde con una única VLAN se denomina Switch Virtual Interfaz (SVI), mientras que si se corresponde con un enlace trunk o con un CV, actúan como subinterfaces.

• Interfaces conmutadas: se trata de interfaces de nivel 2 accesibles solo por el módulo de conmutamiento. En IOS reciben el nombre de puertos de conmutador. Las hay de dos tipos:

• Puertos de acceso: soportan únicamente tráfico de una VLAN.
• Puertos trunk: soportan tráfico de varias VLANs distintas.

Estas posibilidades de configuración están únicamente disponibles en los equipos modulares, ya que en los de configuración fija, los puertos de un enrutador actúan siempre como interfaces encaminadas, mientras que los puertos de un conmutador como interfaces conmutadas. Además, la única posible ambigüedad en los equipos configurables se da en los módulos de conmutamiento, donde los puertos pueden actuar de las dos maneras, dependiendo de los intereses del usuario.

• Kurose, James. Ross, Keith (2008). Computer networking. Pearson. ISBN 987-0-321-51325-0.
• Peterson, Larry L.. Davie, Bruce S. (2003). Computer networks (3.ªed). Morgan Kaufmann. ISBN 1-55860-832-X.
• Stallings, William (2005). Comunicaciones y Redes de Computadores. Prentice Hall. ISBN 84-205-4110-9.
• Comer, Douglas (2000). Redes Globales de Información con Internet y TCP/ IP. Prentice Hall. ISBN 968-880-541-6.
• Parte de este artículo fue creado a partir de la traducción del artículo Router de la Wikipedia en inglés, bajo licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0 y GFDL.
• Se usó parte de los apuntes de clase de la asignatura Redes y Servicios Telemáticos (Universidade de Vigo).
• Q.R. Cintia (2022) Apuntes de clase Redes de Datos Seguras (UNAM).

• Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Rúter.
• Wikilibros alberga un libro o manual sobre configuración de routers.
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