PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO

Publicado: 11/02/2011 de jequer en Uncategorized

En este capítulo introduciremos conceptos básicos de enrutamiento, uno de los puntos clave para obtener la Certificación CCNA, al ser base para comprender muchos detalles del funcionamiento del protocolo TCP/IP a nivel de Red.


CONTENIDO DEL POST

  • Tipos de Enrutamiento
  • Tipos de Direccionamiento y otros conceptos protocolo de enrutamiento
  • Algoritmos de enrutamiento por vector de distancia
  • Bucles de Enrutamiento en Algoritmos por Vector de Distancia
  • Algoritmos de enrutamiento de estado de enlace
  • Criterios de Selección de Protocolos de Enrutamiento
  • Resumen de Protocolos de Enrutamiento
TIPOS DE ENRUTAMIENTO

Los protocolos de enrutamiento proporcionan mecanismos distintos para elaborar y mantener las tablas de enrutamiento de los diferentes routers de la red, así como determinar la mejor ruta para llegar a cualquier host remoto. En un mismo router pueden ejecutarse protocolos de enrutamiento independientes, construyendo y actualizando tablas de enrutamiento para distintos protocolos encaminados.

Enrutamiento Estático.

El principal problema que plantea mantener tablas de enrutamiento estáticas, además de tener que introducir manualmente en los routers toda la información que contienen, es que el Reuter no puede adaptarse por sí solo a los cambios que puedan producirse en la topología de la red. Sin embargo,

Este método de enrutamiento resulta ventajoso en las siguientes situaciones:

  • Un circuito poco fiable que deja de funcionar constantemente. Un protocolo de enrutamiento dinámico podría producir demasiada inestabilidad, mientras que las rutas estáticas no cambian.
  • Se puede acceder a una red a través de una conexión de acceso telefónico. Dicha red no puede proporcionar las actualizaciones constantes que requiere un protocolo de enrutamiento dinámico.
  • Existe una sola conexión con un solo ISP. En lugar de conocer todas las rutas globales, se utiliza una única ruta estática.
  • Un cliente no desea intercambiar información de enrutamiento dinámico.
Enrutamiento Predeterminado.

Es una ruta estática que se refiere a una conexión de salida o Gateway de “último recurso”. El tráfico hacia destinos desconocidos por el router se envía a dicha conexión de salida. Es la forma más fácil de enrutamiento para un dominio conectado a un único punto de salida. Esta ruta se indica como la red de destino0.0.0.0/0.0.0.0.

Enrutamiento Dinámico.

Los protocolos de enrutamiento mantienen tablas de enrutamiento dinámicas por medio de mensajes de actualización del enrutamiento, que contienen información acerca de los cambios sufridos en la red, y que indican al software del router que actualice la tabla de enrutamiento en consecuencia. Intentar utilizar el enrutamiento dinámico sobre situaciones que no lo requieren es una pérdida de ancho de banda, esfuerzo, y en consecuencia de dinero.

TIPOS DE DIRECCIONAMIENTO Y OTROS CONCEPTOS

Para el diseño de arquitectura de cualquier red, es también muy importante conocer y utilizar los siguientes conceptos, con el fin de optimizar y simplificar el direccionamiento y el tamaño de las tablas de enrutamiento. Gracias a la utilización de estas técnicas, los datos reales a principios de 2000 mostraban que el tamaño de la tabla de enrutamiento era aproximadamente de 76000 rutas.

Direccionamiento con Clase.

Es también conocido como Direccionamiento IP básico. Siguiendo este modelo de direccionamiento, a una dirección IP únicamente se le puede asignar su máscara predeterminada o máscara natural. Esto supone muy poca flexibilidad, y no es recomendable salvo para redes locales muy pequeñas.

Subnetting.

La técnica de subnetting, permite dividir una red en varias subredes más pequeñas que contienen un menor número de hosts. Esto nos permite adquirir, por ejemplo, una red de clase B, y crear subredes para aprovechar este espacio de direcciones entre las distintas oficinas de nuestra empresa. Esto se consigue alterando la máscara natural, de forma que al añadir unos en lugar de ceros, hemos ampliado el número de subredes y disminuido el número de hosts para cada subred.

Máscara de Subred de Longitud Variable (VLSM).

Utilizar protocolos de enrutamiento y dispositivos que soporten VLSM, nos permite poder utilizar diferentes máscaras en los distintos dispositivos de nuestra red, lo cual no es más que una extensión de la técnica de Subnetting.

Mediante VLSM, podemos dividir una clase C para albergar dos subredes de 50 máquinas cada una, y otra subred con 100 máquinas. Es importante tener en cuenta que RIP1 e IGRP no suportan VLSM.

Supernetting o Agregación.

La técnica de supernetting o agregación, permite agrupar varias redes en una única superred. Para esto se altera la máscara de red, al igual que se hacía en Subnetting, pero en este se sustituyen algunos unos por ceros.

El principal beneficio es para las tablas de enrutamiento, disminuyendo drásticamente su tamaño. Un dominio al que se le ha asignado un rango de direcciones tiene la autoridad exclusiva de la agregación de sus direcciones, y debería agregar todo lo que sea posible siempre y cuando no introduzca ambigüedades, lo cual es posible en el caso de redes con interconexiones múltiples a distintos proveedores.

Notación CIDR.

La notación CIDR, permite identificar una dirección IP mediante dicha dirección, seguida de una barra y un número que identifica el número de unos en su máscara. Así, se presenta una forma de notación sencilla y flexible, que actualmente es utilizada en la configuración de gran cantidad de dispositivos de red. Un ejemplo sería: 194.224.27.00/24.

Traducción de Dirección de Red (NAT).

La tecnología NAT permite a las redes privadas conectarse a Internet sin recurrir a la re numeración de las direcciones IP.

El router NAT se coloca en la frontera de un dominio, de forma que cuando un equipo de la red privada se desea comunicar con otro en Internet, el router NAT envía los paquetes a Internet con la dirección pública del router, y cuando le responden reenvía los paquetes al host de origen.

Para realizar esto, basta con relacionar los sockets abiertos desde el equipo NAT a los equipos de la red privada, con los sockets abiertos desde el equipo NAT a los equipos de Internet, así como modificar las cabeceras de los paquetes reenviados. Al igual que Cisco provee NAT es su sistema operativo IOS, otros muchos routers también lo ofrecen, como también es el caso de paquetes de software como Windows 2000, Microsoft Proxy, WinGate, etc.

Convergencia.

La convergencia se refiere al tiempo que tardan todos los routers de la red en actualizarse en relación con los cambios que se han sufrido en la topología de la red.

NOTA/:

Todas las interfaces operativas conectadas al router se sitúan en la tabla de enrutamiento. Por ello, si sólo hay un router en la red, éste tiene información sobre todas las redes o subredes diferentes y no hay necesidad de configurar un enrutamiento estático o dinámico.

Algoritmos de enrutamiento por vector de distancia.

El término vector de distancia se deriva del hecho de que el protocolo incluye un vector (lista) de distancias (número de saltos u otras métricas) asociado con cada destino, requiriendo que cada nodo calcule por separado la mejor ruta para cada destino.

Los envían mensajes actualizados a intervalos establecidos de tiempo, pasando toda su tabla de enrutamiento al router vecino más próximo (routers a los que está directamente conectado), los cuales repetirán este proceso hasta que todos los routers de la red están actualizados.

Si un enlace o una ruta se vuelve inaccesible justo después de una actualización, la propagación del fallo en la ruta se iniciará en la próxima propagación, ralentizándose la convergencia.

Los protocolos de vector de distancia más nuevos, como EIGRP y RIP-2, introducen el concepto de actualizaciones desencadenadas. Éstas propagan los fallos tan pronto ocurran, acelerando la convergencia considerablemente.

Los protocolos por vector de distancia tradicionales trabajan sobre la base de actualizaciones periódicas y contadores de espera: si no se recibe una ruta en un cierto periodo de tiempo, la ruta entra en un estado de espera, envejece y desaparece, volviéndose inalcanzable.

Bucles de Enrutamiento en Algoritmos por Vector de Distancia.

Los bucles de enrutamiento producen entradas de enrutamiento incoherentes, debido generalmente a un cambio en la topología.

Si un enlace de un router A se vuelve inaccesible, los routers vecinos no se dan cuenta inmediatamente, por lo que se corre el riego de que el router A crea que puede llegar a la red pérdida a través de sus vecinos que mantienen entradas antiguas.

Así, añade una nueva entrada a su tabla de enrutamiento con un coste superior.

A su vez, este proceso se repetiría una y otra vez, incrementándose el coste de las rutas, hasta que de alguna forma se parase dicho proceso.

Los métodos utilizados para evitar este caso son los que siguen:

Ø  Horizonte Dividido.

Ø  Actualización Inversa.

Ø  Definición de Máximo.

Ø  Actualización desencadenada.

Horizonte Dividido.

La regla del horizonte dividido es que nunca resulta útil volver a enviar información acerca de una ruta a la dirección de dónde ha venido la actualización original.

Actualización Inversa.

Cuando una red de un router falla, este envenena su enlace creando una entrada para dicho enlace con coste infinito. Así deja de ser vulnerable a actualizaciones incorrectas proveniente de routers vecinos, donde esté involucrada dicha red.

Cuando los routers vecinos ven que la red ha pasado a un coste infinito, envían una actualización inversa indicando que la ruta no está accesible.

Definición de Máximo.

Con este sistema, el protocolo de enrutamiento permite la repetición del bucle hasta que la métrica exceda el valor máximo permitido. Una vez que la red alcanza ese máximo, se considera inalcanzable.

Actualización desencadenada.

Normalmente, las nuevas tablas de enrutamiento se envían a los routers vecinos a intervalos regulares.

Una actualización desencadenada es una nueva tabla de enrutamiento que se envía de forma inmediata, en respuesta a un cambio.

El router que detecta el cambio envía inmediatamente un mensaje de actualización a los routers adyacentes que, a su vez, generan actualizaciones desencadenadas para notificar el cambio a todos sus vecinos.

Sin embargo surgen dos problemas:

Ø  Los paquetes que contienen el mensaje de actualización podrían ser descartados o dañados por algún enlace de la red.

Ø  Las actualizaciones desencadenadas no suceden de forma instantánea. Es posible que un router que no haya recibido aún la actualización desencadenada genere una actualización regular que cause que la ruta defectuosa sea insertada en un vecino que hubiese recibido ya la actualización.

 

Ø  NOTA/:

Combinando las actualizaciones desencadenadas con los temporizadores se obtiene un esquema que permite evitar estos problemas.

Criterios de Selección de Protocolos de Enrutamiento.
Topología de Red.

Los protocolos del tipo OSPF e IS-IS requieren un modelo jerárquico formado un   backbone y una o varias áreas lógicas, lo que nos puede llegar a exigir que rediseñemos la red.

Resumen de Ruta y Dirección.

Mediante VLSM podemos reducir considerablemente el número de entradas en la tabla de enrutamiento, y en consecuencia la carga de los routers, por lo que son recomendados protocolos como OSPF y EIGRP.

Velocidad de Convergencia.

Uno de los criterios más importantes es la velocidad con la que un protocolo de enrutamiento identifica una ruta no disponible, selecciona una nueva y propaga la información sobre ésta. Protocolos como RIP-1 e IGRP suelen ser más lentos en converger que protocolos como EIGRP y OSPF.

Criterios de Selección de Ruta.

Cuando las diferentes rutas de la Intranet se compongan de varios tipos de medios LAN y WAN, puede ser desaconsejable un protocolo que dependa estrictamente del número de saltos, como es el caso de RIP. RIP considera que el salto de un router en un segmento Fast Ethernet tiene el mismo coste que un salto por un enlace WAN a 56 Kbps.

Capacidad de ampliación.

Los protocolos de vector de distancia consumen menos ciclos de CPU que los protocolos de estado de enlace con sus complejos algoritmos SPF.

Sin embargo, los protocolos de estado de enlace consumen menos ancho de banda que los protocolos de vector de distancia.

Sencillez de implementación.

RIP, IGRP, y EIGRP no requieren mucha planificación ni organización en la topología para que se puedan ejecutar de manera eficaz. OSPF e IS-IS requieren que se haya pensado muy cuidadosamente la topología de la red y los modelos de direccionamiento antes de su implementación.

Seguridad.

Algunos protocolos como OSPF y EIGRP admiten poderosos métodos de autenticación, como la autenticación de claves MD5.

Compatibilidad.

Teniendo en cuenta el carácter propietario de Cisco de protocolos como IGRP y EIGRP, dichos protocolos no los podremos utilizar con protocolos de distintos fabricantes.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

http://www.guillesql.es/Articulos/Manual_Cisco_CCNA_Protocolos_Enrutamiento.aspx#TiposEnrutamiento

INTEGRANTES:
JORGE ELIECER QUINTERO ESCOBAR.
SAMIR ENRIQUE DAZA NIETO.
FERMIN JUNIOR IPUANA MARIÑO.
comentarios
  1. william castro dice:

    Muy buen trabajo. Importante tambièn que los conceptos expuestos puedan ser aprehendidos, como parte del proceso de enseñanza-aprendizaje de la càtedra.

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