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Conceptos y protocolos de enrutamiento: 3. Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos

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Conceptos y protocolos de enrutamiento: 3. Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos

  1. 1. Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez 1. Introducción • Los protocolos de enrutamiento dinámico generalmente se usan en redes de mayor tamaño para facilitar la sobrecarga administrativa y operativa que implica el uso de rutas estáticas únicamente. Sin embargo, el costo de usar protocolos de enrutamiento dinámico es dedicar parte de los recursos de un router para la operación del protocolo, incluso el tiempo de la CPU, memoria RAM y el ancho de banda del enlace de red. • Normalmente, una red usa una combinación de un protocolo de enrutamiento dinámico y rutas estáticas.dinámico y rutas estáticas. • En la mayoría de las redes, se usa un único protocolo de enrutamiento dinámico; sin embargo, hay casos en que las distintas partes de la red pueden usar diferentes protocolos de enrutamiento.
  2. 2. Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez 1. Introducción • Los protocolos de enrutamiento dinámico permiten a los routers compartir información en forma dinámica sobre redes remotas y agregar esta información automáticamente en sus propias tablas de enrutamiento. • Un protocolo de enrutamiento dinámico en ejecución en un router obtiene información, mediante actualizaciones periódicas o temporales provenientes del resto de routers de la red, acerca de cómo llegar a las redes que no tiene directamente conectadas. Para cada red remota calcula una métrica o coste que indica el esfuerzo que le cuesta al paquete llegar a dicha red. En el caso deque indica el esfuerzo que le cuesta al paquete llegar a dicha red. En el caso de que hayan varias rutas hacia una red remota con la misma métrica el router realizará balanceo de carga entre sus enlaces, todas las rutas serán insertadas en la tabla de enrutamiento. En el caso de que hayan varias rutas hacia una red remota con métricas diferentes el router insertará en la tabla de enrutamiento aquella con menor métrica, el resto de rutas no son insertadas en la tabla de enrutamiento y se utilizarán como rutas de respaldo en caso de que haya algún problema en el enlace que soporta la ruta principal. • Una vez el router ha actualizado su tabla de enrutamiento con la información de otros routers, envían actualización por todas sus interfaces publicando su tabla de enrutamiento.
  3. 3. 1. Introducción Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez • ¿Cuáles son los componentes de un protocolo de enrutamiento? Estructuras de datos: algunos protocolos de enrutamiento usan tablas y/o bases de datos para sus operaciones. Esta información se guarda en la RAM. Algoritmo: los protocolos de enrutamiento usan algoritmos para facilitar información de enrutamiento y para determinar el mejor camino. Mensajes: los protocolos de enrutamiento usan varios tipos de mensajes para descubrir routers vecinos, intercambiar información de enrutamiento y otras tareas para aprender y conservar información precisa sobre la red.
  4. 4. 1. Introducción • Todos los protocolos de enrutamiento tienen el mismo propósito: obtener información sobre redes remotas adaptarse rápidamente cuando ocurre un cambio en la topología • En general, las operaciones de un protocolo de enrutamiento dinámico pueden describirse de la siguiente manera: el router envía y recibe mensajes de enrutamiento en sus interfaces el router comparte mensajes de enrutamiento e información de enrutamiento con otros routers que están usando el mismo protocolo de Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez enrutamiento con otros routers que están usando el mismo protocolo de enrutamiento los routers intercambian información de enrutamiento para obtener información sobre redes remotas cuando un router detecta un cambio de topología, el protocolo de enrutamiento puede anunciar este cambio a otros routers
  5. 5. 1. Introducción • Enrutamiento estático versus enrutamiento dinámico Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez
  6. 6. 1. Introducción • Clasificación de los protocolos de enrutamiento dinámico Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez Protocolo de enrutamiento que se utiliza en Internet entre AS
  7. 7. 2. Diferencia entre protocolos de enrutamiento dinámicos IGP y EGP • Un sistema autónomo (AS), conocido también como dominio de enrutamiento, es un conjunto de routers que se encuentran bajo una administración común. Debido a que Internet se basa en el concepto de sistema autónomo, se requieren dos tipos de protocolos de enrutamiento: Protocolos de gateway interior (IGP): se usan para el enrutamiento de sistemas intrautónomos (el enrutamiento dentro de un sistema autónomo). Protocolos de gateway exterior (EGP): se usan para el enrutamiento de sistemas interautónomos (el enrutamiento entre sistemas autónomos). Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez
  8. 8. 3. Protocolos IGP: vector-distancia y de estado de enlace • "Vector distancia" significa que las rutas se publican como vectores de distancia y dirección. La distancia se define en términos de una métrica como el conteo de saltos y la dirección es simplemente el router del siguiente salto o la interfaz de salida. Los protocolos vector distancia generalmente usan el algoritmo Bellman-Ford para la determinación del mejor camino. • El algoritmo no permite que un router obtenga información sobre la topología exacta de una internetwork. El router solamente conoce a que router vecino ha de conmutar el paquete para que llegue a su destino pero no el recorrido que Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez ha de conmutar el paquete para que llegue a su destino pero no el recorrido que éste seguirá por la internetwork. • Algunos protocolos vector distancia envían en forma periódica tablas de enrutamiento completas a todos los vecinos conectados. En las redes extensas, estas actualizaciones de enrutamiento pueden llegar a ser enormes y provocar un tráfico importante en los enlaces.
  9. 9. 3. Protocolos IGP: vector-distancia y de estado de enlace • Los protocolos vector distancia funcionan mejor en situaciones donde: la red es simple y plana y no requiere de un diseño jerárquico especial los administradores no tienen suficientes conocimientos como para configurar protocolos de link-state y resolver problemas en ellos se están implementando tipos de redes específicos, como las redes hub- and-spoke los peores tiempos de convergencia en una red no son motivo de preocupación Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez • Un router configurado con un protocolo de enrutamiento de link-state puede crear una "vista completa" o topología de la red al reunir información proveniente de todos los demás routers. Un router de link-state usa la información de link-state para crear un mapa de la topología y seleccionar el mejor camino hacia todas las redes de destino en la topología. • Los protocolos de enrutamiento de link-state no usan actualizaciones periódicas. Luego de que la red ha convergido, la actualización del link-state sólo se envía cuando se produce un cambio en la topología.
  10. 10. 3. Protocolos IGP: vector-distancia y de estado de enlace Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez • Los protocolos de link-state funcionan mejor en situaciones donde: El diseño de red es jerárquico, y por lo general ocurre en redes extensas. Los administradores conocen a fondo el protocolo de enrutamiento de link-state implementado. Es crucial la rápida convergencia de la red.
  11. 11. 4. Protocolos IGP: con clase y sin clase • Los protocolos de enrutamiento con clase no envían información de la máscara de subred en las actualizaciones de enrutamiento. Los protocolos de enrutamiento con clase no se pueden usar cuando una red se divide en subredes utilizando más de una máscara de subred; en otras palabras, los protocolos de enrutamiento con clase no admiten máscaras de subred de longitud variable (VLSM). • Existen otras limitaciones de los protocolos de enrutamiento con clase, entre ellas la imposibilidad de admitir redes no contiguas. Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez entre ellas la imposibilidad de admitir redes no contiguas. • Los protocolos de enrutamiento sin clase incluyen la máscara de subred con la dirección de red en sus actualizaciones de enrutamiento. La mayoría de las redes de la actualidad requieren protocolos de enrutamiento sin clase porque admiten VLSM y redes no contiguas. Las redes contiguas se definirán más adelante. • Los protocolos de enrutamiento con clase incluyen RIPv1 e IGRP. • Los protocolos de enrutamiento sin clase son RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS y BGP.
  12. 12. 4. Protocolos IGP: con clase y sin clase Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez
  13. 13. 5. ¿Qué es la convergencia? • La convergencia ocurre cuando todas las tablas de enrutamiento de los routers se encuentran en un estado de uniformidad. La red ha convergido cuando todos los routers tienen información completa y precisa sobre la red. Una red no es completamente operativa hasta que la red haya convergido; por lo tanto, la mayoría de las redes requieren tiempos de convergencia breves. • Las propiedades de convergencia incluyen la velocidad de propagación de la información de enrutamiento y el cálculo de los caminos óptimos. Los protocolos de enrutamiento pueden clasificarse en base a la velocidad de Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez protocolos de enrutamiento pueden clasificarse en base a la velocidad de convergencia; cuanto más rápida sea la convergencia, mejor será el protocolo de enrutamiento. Por lo general, RIP e IGRP tienen convergencia lenta, mientras que EIGRP y OSPF tienen una convergencia más rápida. • Una convergencia lenta puede ocasionar tablas de enrutamiento corruptas y provocar bucles de enrutamiento de paquetes hasta colapsar la red.
  14. 14. 6. Métrica • Una métrica es un valor utilizado por los protocolos de enrutamiento para asignar costos a fin de alcanzar las redes remotas. La métrica se utiliza para determinar qué ruta es más preferible cuando existen múltiples rutas hacia la misma red remota. • Las métricas utilizadas en los protocolos de enrutamiento IP incluyen: Conteo de saltos: cantidad de routers Ancho de banda: prefiere la ruta con el ancho de banda más alto Carga: considera la utilización de tráfico de un enlace determinado Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez Carga: considera la utilización de tráfico de un enlace determinado Retardo: considera el tiempo que tarda un paquete en atravesar una ruta Confiabilidad: evalúa la probabilidad de una falla de enlace calculada a partir del conteo de errores de la interfaz o las fallas de enlace previas. Costo: un valor determinado ya sea por el Cisco IOS o por el administrador de red para indicar la preferencia de una ruta. El costo puede representar una métrica, una combinación de las mismas o una política.
  15. 15. 6. Métrica • Cada protocolo de enrutamiento usa su propia métrica: RIP utiliza el número de saltos IGRP y EIGRP una combinación entre retardo, ancho de banda, confiabilidad y carga IS-IS y OSPF utiliza el ancho de banda • Los protocolos de enrutamiento determinan el mejor camino en base a la ruta con la métrica más baja. Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez Métrica: para alcanzar la red 192.168.8.0/24 el paquete IP atravesará dos routers
  16. 16. 7. Distancia administrativa • Aunque es menos común, puede implementarse más de un protocolo de enrutamiento dinámico en la misma red. Debido a que diferentes protocolos de enrutamiento usan diferentes métricas no es posible comparar las métricas para determinar el mejor camino. Entonces, ¿cómo determina un router qué ruta instalar en la tabla de enrutamiento cuando ha obtenido información sobre una misma red desde más de un origen de enrutamiento? • La distancia administrativa (AD) define la preferencia de un origen de enrutamiento. A cada origen de enrutamiento, entre ellas protocolos de Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez enrutamiento. A cada origen de enrutamiento, entre ellas protocolos de enrutamiento específicos, rutas estáticas e incluso redes conectadas directamente, se le asigna un orden de preferencia de la más preferible a la menos preferible utilizando el valor de distancia administrativa. • La distancia administrativa es un número entero entre 0 y 255. Cuanto menor es el valor, mayor es la preferencia del origen de ruta. Una distancia administrativa de 0 es la más preferida. Solamente una red conectada directamente tiene una distancia administrativa igual a 0 que no puede cambiarse.
  17. 17. 7. Distancia administrativa Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez Para alcanzar la red 192.168.6.0/24 RIP me dice que vaya por R3 y EGRP me dice que vaya por R1. EIGRP tiene una AD inferior que RIP. Selecciono la ruta dad por EIGRP
  18. 18. 7. Distancia administrativa • El comando show ip protocols nos da información acerca de los protocolos de enrutamiento que se ejecutan en un router • Distancias administrativas por defecto Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámicos Francesc Pérez Fdez

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