Anatomía y Arranque de un Router

Describimos los componentes y las interfaces comunes de un router, así como el proceso de arranque de un router con Cisco IOS.

1. Anatomía de un router

Al igual que las PC, las tabletas y los dispositivos inteligentes, los routers son computadoras y necesitan lo siguiente:

• Dispositivos de Entrada/Salida.
• CPU: para ejecutar las instrucciones del SO (los routers de Cisco utilizan IOS como sistema operativo).
• Memoria (RAM, ROM, NVRAM Y Flash): Un router tiene acceso a un almacenamiento de memoria volátil y no volátil, esta última necesita energía constante para conservar la información.

Tabla de Memoria del Router.

Memoria	Volátil/No Volátil	Almacena
RAM (SDRAM)	Volátil	• IOS en ejecución • Archivo de configuración en ejecución • Enrutamiento de IP y tablas ARP • Buffer de paquetes
ROM	No volátil	• Instrucciones de arranque • Software básico de diagnóstico • IOS limitado
NVRAM	No volátil	• Archivo de configuración de inicio
Flash	No volátil	• IOS (Sistema operativo de internetworking) • Otros archivos de sistema

1.1.  Interior de un router

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

1. Fuente de Alimentación
2. Ventilador
3. Protección para tarjeta de interfaz WAN (WIC) o WIC de alta velocidad (HWIC)
4. RAM sincrónica dinámica (SDRAM) que se utiliza para mantener la configuración en ejecución y las tablas de routing.
5. RAM no volátil (NVRAM) y memoria flash de arranque que se utilizan para almacenar el código de arranque ROMMON y los datos de la NVRAM.
6. CPU
7. La conexión del módulo de integración avanzada (AIM) que descarga funciones que le exigen mucho al procesador, como el cifrado desde la CPU principal.
8. Protección para tarjeta de interfaz WAN (WIC) o WIC de alta velocidad (HWIC)

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

2. Conexión a un router

Los routers tienen muchos puertos para admitir conexiones.

• Ranuras para tarjetas 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, linea de suscriptor digital (DSL), puerto de switch y tecnología inalámbrica.
• Ranuras CompactFlash: con el rótulo CPC y CF1 para proporcionar una mayor cantidad de espacio de almacenamiento en memoria Hash expansible con tarjetas CompactFlash de hasta 4 GB por ranura. De manera predeterminada, la ranura CFO tiene una tarjeta CompactFlash de 256 MB y es la ubicación predeterminada de arranque.
• Puertos de consola: para acceder a la administración de la configuración inicial y de la interfaz de linea 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.
• 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.
• Auxilrar (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.

3. Interfaces WAN y LAN del Router

Las conexiones de un router Cisco pueden agruparse en dos categorías: Interfaces de router en banda y puertos de administración.

3.1. Interfaces y puertos de administración

• Puertos de Administración: (morado) Los incluyen los puertos de consola y auxiliares que se usan para configurar, administrar y solucionar problemas del router. A diferencia de las interfaces de la red LAN y WAN, los puertos de administración no se utilizan para el envío de paquetes de trafico de usuarios.
• Interfaces de router en banda: (anaranjado) Las son las interfaces de la red LAN (es decir, Gigabit Ethernet) y WAN (es decir, tarjetas de interfaz WAN de alta velocidad mejorada) configuradas con la asignación de direcciones IP para transportar el tráfico de usuarios. Las interfaces Ethernet son las conexiones LAN más frecuentes, mientras que las conexiones WAN comunes incluyen las interfaces seriales y DSL.

3.1. Interfaces de router en banda

• (izquierda) Interfaces WAN seriales: que se agregan a las eHWIC0 y tienen los rótulos Serial 0 (es decir, S0/0/0) y Serial 1 (es decir, S0/0/1). Las interfaces seriales se usan para conectar los routers a una red WAN externa. Cada interfaz WAN serial tiene su propia dirección IP y su máscara de subred, que la identifican como miembro de una red especifica.
• (derecha) Interfaces de la red LAN Ethernet: con los rótulos GE 0/0 (es decir, G0/0) y GE 0/1 (es decir, G0/1). Las interfaces Ethernet se usan para conectarse a otros dispositivos con de Ethernet habilitado, lo que incluye switches, routers, firewalls, etc. Cada interfaz de la red LAN tiene su propia dirección IPv4 y su máscara de subred, o una dirección IPv6 y un prefijo, que la identifican como miembro de una red específica.

4. Arranque del Router

Archivos bootset: Tanto los switches como los routers Cisco cargan la imagen de IOS y el archivo de configuración de inicio en la RAM cuando se inician

• El archivo de imagen de IOS, almacenado en la memoria flash, contiene el IOS.
• La memoria flash también almacena otros archivos de sistema.
• La NVRAM almacena parámetros de configuración.

La configuración en ejecución se modifica cuando el administrador de redes realiza configuraciones de dispositivo. Los cambios que se hayan realizado en el archivo running-config se deben guardar en el archivo de configuración en la NVRAM, en caso de que se reinicie el router o este no reciba energía.

4.1 Proceso de arranque del router

Existen tres fases de gran importancia en el proceso de arranque:

• 1. Se realiza el POST y se carga el programa de arranque: Durante el autodiagnóstico al encender (POST), el router realiza diagnósticos en la ROM sobre varios componentes de hardware, incluidas la CPU, la RAM y la NVRAM. Después del POST, el programa de arranque se copia de la ROM a la RAM. La tarea principal del programa de arranque es ubicar al Cisco IOS y cargarlo en la RAM.

• 2. Se ubica y se carga el software Cisco IOS: Por lo general, el IOS se almacena en la memoria flash y se copia en la RAM para que lo ejecute la CPU. Si la imagen de IOS no está en la memoria flash, el router puede buscarla con un servidor de protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP) Si no se puede ubicar una imagen de IOS completa, se copia un IOS limitado en la RAM, que puede usarse para diagnosticar problemas y transferir un IOS completo a la memoria flash.

• 3. Se ubica y se carga el archivo de configuración de inicio o se ingresa al modo de configuración: El programa de arranque copia el archivo de configuración de inicio de la NVRAM a la RAM. Esto se convierte en la configuración en ejecución. Si el archivo de configuración de inicio no existe en la NVRAM, se puede configurar al router para que busque un servidor TFTP. Si no encuentra ningún servidor TFTP, el router muestra la petición de entrada del modo de configuración.