Los switches y los routers mueven tráfico, pero toman decisiones usando información diferente en capas diferentes. Un switch reenvía tramas Ethernet dentro de una sola red usando direcciones MAC (media access control, control de acceso al medio), que es la Capa 2 del modelo OSI. Un router reenvía paquetes IP entre redes usando direcciones IP, que es la Capa 3. Entender esa división es la base de todo lo demás que configurarás en dispositivos Junos.
Un switch de Capa 2 mantiene una tabla que asocia direcciones MAC con puertos, llamada tabla MAC o, en Junos, tabla de conmutación Ethernet (show ethernet-switching table). Cuando llega una trama, el switch busca la dirección MAC de destino. Si conoce el puerto, reenvía la trama solo por ese puerto. Si no, o si la trama es un broadcast, inunda la trama por todos los puertos de la VLAN. La trama en sí no se modifica: la MAC de origen y la de destino se mantienen iguales de un extremo al otro de la red conmutada.
Un router mantiene una tabla de enrutamiento con prefijos de destino (como 10.1.2.0/24) y el siguiente salto o la interfaz de salida para cada uno. En Junos, la tabla IPv4 principal es inet.0, que se ve con show route. Cuando llega un paquete, el router quita el encabezado de Capa 2 entrante, lee la dirección IP de destino, busca el prefijo coincidente más largo (más específico), decrementa el TTL (time to live, tiempo de vida) y construye un nuevo encabezado de Capa 2 para el enlace de salida, con su propia MAC como origen y la MAC del siguiente salto como destino. Así, en cada salto enrutado las direcciones MAC cambian mientras las direcciones IP de origen y destino se mantienen iguales.
Los dos dispositivos también tratan de forma distinta el tráfico desconocido. Un switch inunda las tramas con destinos desconocidos, porque asume que el dispositivo está en algún lugar de esta red. Un router descarta los paquetes hacia destinos para los que no tiene ruta (a menos que tenga una ruta por defecto, 0.0.0.0/0), y puede devolver un mensaje ICMP destination-unreachable. Los routers tampoco reenvían broadcasts, por eso delimitan los dominios de broadcast.
Muchos dispositivos modernos hacen ambas cosas. Los switches Juniper EX y QFX pueden conmutar tramas en hardware dentro de una VLAN y enrutar entre VLAN usando interfaces IRB. Los routers MX también pueden hacer puenteo (bridging). En Junos la misma idea aparece en la configuración: family ethernet-switching en una unidad de interfaz significa conmutación de Capa 2, y family inet con una dirección significa enrutamiento de Capa 3.
Para el examen, recuerda las palabras clave: tramas, direcciones MAC, inundación (flooding) y la tabla de conmutación para la Capa 2; paquetes, direcciones IP, coincidencia más larga, TTL y la tabla de enrutamiento para la Capa 3.
Términos clave
- Frame (trama)
- Una unidad de datos de Capa 2 con un encabezado que contiene las direcciones MAC de origen y destino.
- Packet (paquete)
- Una unidad de datos de Capa 3 con un encabezado que contiene las direcciones IP de origen y destino y un TTL.
- Ethernet switching table (tabla de conmutación Ethernet)
- La tabla de Junos que asocia las direcciones MAC aprendidas con interfaces y VLAN, que se muestra con
show ethernet-switching table. - Routing table (tabla de enrutamiento)
- Una tabla de prefijos de destino y siguientes saltos; en Junos la tabla unicast IPv4 es inet.0.
- Longest-prefix match (coincidencia del prefijo más largo)
- La regla según la cual un router usa la ruta coincidente más específica cuando varios prefijos contienen el destino.
Una PC en 10.1.1.10 hace ping a un servidor en 10.2.2.20. La trama de la PC pasa sin cambios por un switch EX hasta el router gateway. El router coincide con 10.2.2.0/24, reduce el TTL en uno, reescribe el encabezado Ethernet con su propia MAC como origen y la MAC del servidor como destino, y lo envía. Una captura de paquetes en cada lado muestra las mismas direcciones IP pero direcciones MAC diferentes.
Comprueba lo que sabes
¿Qué hace un switch con una trama cuya MAC de destino no está en su tabla?
Inunda la trama por todos los puertos de la misma VLAN excepto por el que llegó.
¿Qué hace un router con un paquete cuando no tiene ruta coincidente ni ruta por defecto?
Descarta el paquete y puede enviar un mensaje ICMP destination-unreachable al origen.
¿Qué campos del encabezado reescribe un router al reenviar un paquete?
Construye un nuevo encabezado de Capa 2 (nuevas MAC de origen y destino) y decrementa el TTL de IP; las direcciones IP de origen y destino se mantienen iguales.