Capitulo 3 – Introducción al enrutamiento dinámico 3.1 Introducción y ventajas. 3.1.1 Perspectiva e información básica. ●
Uno de los primeros protocolos p rotocolos de enrutamiento fue el Routing Information Protocol (RIP).
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El protocolo RIP ha evolucionado a una nueva versión, el RIPv2. Sin Sin embargo, la versión más nueva de RIP aún no escala a implementaciones de red más extensas.
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Para Para aborda abordarr las necesi necesidad dades es de redes redes más ampli amplias, as, se desarr desarroll ollaro aron n dos protoc protocolo olos s de enru enruta tami mien ento to avan avanza zado dos: s: Open Open Shor Shorte test st Path Path Firs Firstt (OSP (OSPF) F) e Inte Interm rmed edia iate te Syst System em-t -tooIntermediate System (IS-IS).
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Los protoc protocolo olos s propie propietar tarios ios de cisco cisco son el Interi Interior or Gatewa Gateway y Routin Routing g Protoc Protocol ol (IGRP) (IGRP) y el Enhanced IGRP (EIGRP).
Función de los protocolos de enrutamiento. Su función principal es facilitar el intercambio de información, esto permite compartir información de redes remotas y agregarla automáticamente a la tabla de enrutamiento. La ventaja de usar enrutamiento dinámico es que los routers aprenden automáticamente de las redes remotas y mantienen actualizada su tabla de enrutamiento. Compensando de esta manera los cambios en la topología de la red. Un protocolo protocolo de enrutamie enrutamiento nto dinámico dinámico requiere menos sobrecarga sobrecarga administr administrativ ativa, a, pero en cambio cambio consumirá parte de los recursos del router, como tiempo del CPU y ancho de banda de los enlaces. A menudo se encontrará una combinación de ambos tipos de enrutamiento.
3.1.2 Descubrimiento de redes y mantenimiento de la tabla de enrutamiento. Las tareas que desempeña un protocolo de enrutamiento son: Descubrimiento de redes, actualización de la tabla, selección de mejor ruta y descubrimiento de nuevas rutas en caso d e falla de las actuales. Los componentes de un protocolo de enrutamiento son: ●
Estructuras de datos – tablas o bases de datos que se guardan en la memoria RAM
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Algoritmos – Conjunto de pasos a seguir para completar una tarea
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Mensajes de protocolo – Utilizado por los routers para intercambiar información, descubir routers u otras tareas.
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Capitulo 3 – Introducción al enrutamiento dinámico 3.1.3 Ventajas Enrutamiento Estático Ventajas ●
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Enrutamiento Dinámico Desventajas
Poco procesamiento del CPU Fácil de comprender y mantener en redes pequeñas. Fácil de configurar. Se usa para enrutamiento desde y hacia redes de conexión única. Uso de ruta por defecto, cuando no hay una mejor coincidencia en la tabla de enrutamiento.
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Ventajas
Configuración y mantenimiento prolongados Propenso a errores en redes extensas. Requiere de intervención del administrador para mantenimiento. No es adecuado para redes en crecimiento rápido. Requiere de conocimiento de toda la red para su implementación,
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Menos trabajo para agregar o quitar redes. Ajuste automático ante cambios en la topología. Menos propenso a errores de configuración. Escalable, el crecimiento de la red usualmente no es un problema.
Desventajas ●
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Requiere recursos del router (CPU y ancho de banda del enlace). Requiere de mas conocimientos para la configuración y solución de problemas.
3.2 Clasificación de los protocolos de enrrutamiento dinámico. 3.2.1 Descripción General. ●
RIP: un protocolo de enrutamiento interior por vector de distancia
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IGRP: el enrutamiento interior por vector de distancia.
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OSPF: un protocolo de enrutamiento interior de estado de enlace
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IS-IS: un protocolo de enrutamiento interior de estado de enlace
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EIGRP: el protocolo avanzado de enrutamiento interior por vector de distancia.
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BGP: un protocolo de enrutamiento exterior de vector de ruta
3.2.2 IGP y EGP Un sistema autónomo autónomo o dominio dominio de enrutamien enrutamiento to es un conjunto de routers routers con una administraci administración ón en común. Por ejemplo la red de una empresa o la red de un ISP. ISP. Existen dos tipos de protocolos de enrutamiento: ●
IGP: Se usan para el enrutamiento dentro de sistemas autónomos. Los IGP se usan para el enru enruta tami mien ento to dent dentro ro de las las redes redes de una una únic única a orga organi niza zaci ción ón (dent (dentro ro de un domi domini nio o de enrutamiento). Los IGP para IP incluyen RIP, IGRP, EIGRP, OSPF e IS-IS.
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EGP: EGP: Se usa para el enruta enrutami mient ento o ENTR ENTRE E sistem sistemas as autóno autónomos mos.. Estos Estos protocol protocolos os estas estas diseñados para operar entre sistemas autónomos controlados por distintas organizaciones. El BGP es el único protocolo viable actualmente y es el utilizado en Internet. En general BGP se utiliza entre ISPs o entre un ISP y una compañía.
3.2.3 Vector distancia y estado de enlace. Operación por vector distancia. ●
El vector vector de distan distancia cia signific significa a que las rutas rutas son publi publicad cadas as como como vector vectores es de distan distancia cia 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.
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Algoritmo Bellman-Ford Bellman-Ford para la determinación de la mejor ruta.
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Algunos protocolos vector distancia envían de forma periódica tablas de enrutamiento a los routers vecinos.
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El algoritmo Bellman-Ford no permite que los routers conozcan sobre la topología de la red. La única información que tiene el router es la distancia de la red (métrica) y la interfaz que debe usar para alcanzarla.
Operación por vector estado de enlace. ●
Usando un protocolo de estado de enlace los routers pueden tener una visión completa de la topología de la red. Los routers usan información del estado de los enlaces recopilada de otros routers para crear el “mapa” de la red y seleccionar la mejor ruta.
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A diferencia diferencia de los protocolos de vector distancia, los protocolos que operan con vector estado de enlace, enlace, no envían envían actualiza actualizaciones ciones periódicas periódicas de la informació información n de enrutamien enrutamiento. to. Estos solo envían actualizaciones cuando se produce un cambio en la topología.
3.2.4 Con clase y sin clase Los protocolos de enrutamiento no envían información de la mascara de subred en las actualizaciones de enrutamiento. Un ejemplo es de estos es RIP. Cuando fue creado, las direcciones se asignaban de acuerdo a las clases de IP, por lo tanto no había necesidad de enviar la información de la máscara, ya que podía determinarse en base al primer octeto. Los protocolos de enrutamiento con clase no pueden usarse en redes que se subdividen usando más de una máscara de subred. En otras palabras no pueden usarse en redes que usan VLSM. Tampoco se pueden usar redes no contiguas. En los protocolos sin clase, se envía la mascara de subred, junto con la dirección de red, como parte de las actualizaciones de enrutamiento. La mayoría de las redes modernas requieren protocolos sin clase por que utilizan VLSM y redes no contiguas.
3.2.5 Convergencia La convergencia se da cuando todas las tablas de enrutamiento de una red están en un estado de uniformidad. El tiempo de convergencia es el tiempo que tardan los routers en compartir información, calcular las mejores rutas y actualizar su tabla de en rutamiento. Por lo genera general, l, RIP RIP e IGRP IGRP tiene tienen n conver convergenc gencia ia lenta, lenta, mientras mientras que EIGRP EIGRP y OSPF OSPF tiene tienen n una convergencia más rápida.
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Capitulo 3 – Introducción al enrutamiento dinámico 3.3 Métricas 3.3.1 Propósito de la métrica. Cuando Cuando un protocolo protocolo de enrutamien enrutamiento to aprende sobre mas de una ruta para llegar a un mismo destino, debe poder diferenciar cual es la más conveniente para llegar a e se destino. Una métrica es una forma de evaluar cual ruta es la más conveniente basándose en uno o varios parámetros. Cada protocolo de enrutamiento usa su propia métrica. Por ejemplo, RIP usa el conteo de saltos, EIGRP usa una combinación de ancho de banda y retardo, y la implementación de OSPF de Cisco usa el ancho de banda.
3.3.2 Métricas y protocolos de enrutamiento. La métrica puede variar entre protocolos y no son comparables, esto implica que dos protocolos pueden elegir dos rutas DISTINTAS hacia el mismo destino. Por ejemplo RIP elegirá la ruta que implique menos “saltos” entre routers, mientras que OSPF elegirá aquella que presente el mayor ancho de banda aún cuando esta ruta lleve más saltos. ●
Conteo de saltos - Numero de routers que debe atravesar u paquete para llegar a destino
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Ancho de banda
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Carga - Considera el trafico del enlace
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Confiabilidad - Evalúa la posibilidad de fallos de acuerdo al conteo de errores o fallas anteriores
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Costo - Valor establecido por el IOS o el administrador para indicar la preferencia de una ruta
El campo de métrica en la tabla de enrutamiento. Dependiendo del protocolo utilizado, se puede evaluar con los siguiente parámetros. –
RIP: conteo de saltos, menor es mejor.
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IGRP e EIGRP: evalúa ancho de banda, retardo, confiabilidad y carga, se elige como mejor ruta la que se evalué con el resultado más b ajo.
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IS-IS y OSPF: costo, la mejor ruta es la del costo mas bajo. La implementación de cisco evalua ancho de banda.
La mejor ruta se determina por la métrica mas baja. La métrica puede visualizarse en la tabla de enrutamiento (se usa el comando show run en la CLI) es el segundo valor que aparece entre corchetes.
3.3.3 Balanceo de Carga Cuando dos o mas rutas que llevan al mismo destino, resultan con la misma métrica, el router realizará un balanceo de carga del enlace, de manera que utiliza TODOS los enlaces que tienen el mismo costo (métrica) para ese destino. Sabemos que el balanceo de carga esta en uso, por que al mostrar la tabla de enrutamiento dos o mas rutas se asociarán con el mismo destino. R 192.168.6.0/24 [120/1] a través de 192.168.2.1, 00:00:24, Serial0/0/0 [120/1] a través de 192.168.4.1, 00:00:26, Serial0/0/1\
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Capitulo 3 – Introducción al enrutamiento dinámico 3.4 Distancias administrativas. 3.4.1 Propósito de la distancia administrativa (AD). Un router puede aprender una ruta hacia la misma red/mascara de subred de varias formas, por ejemplo puede haber configurada una ruta estática y además puede aprender dinámicamente la misma ruta para llegar a esa red mediante un protocolo de enrutamiento. El router debe elegir una de las dos rutas para colocarla en la tabla. Nota: Para instalar rutas del mismo costo ambas deben tener el mismo origen (protocolo). Ejemplo: ambas RIP o ambas estáticas. En algunas redes puede ser necesario implementar más de un protocolo de enrutamiento, entonces un router puede aprender sobre una red haciendo uso de más de un protocolo de enrutamiento. Las distan distancia cias s admin administ istrat rativa ivas s son una forma forma de dar priorida prioridad d cuando cuando hay inform informaci ación ón sobre sobre una red proveniente de más de un origen de enrutamiento (protocolo). La distancia administrativa define la preferencia de un origen de enrutamiento. A cada origen se le asigna un orden de preferencia, incluidas rutas estáticas y redes directamente conectadas. Los routers de cisco utilizan la AD para seleccionar la mejor ruta cuando se aprende sobre una red desde dos o más origenes de enrutamiento distintos. ●
Valor entero entre 0 y 255.
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Cuanto menor es el valor, mayor es la preferencia del origen de ruta.
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Una distancia administrativa de 0 es la más preferida (red conectada directamente).
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Una ruta con AD de 255 no se instalara en la tabla de enrutamiento.
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El valor AD se muestra como el primer valor entre corchetes en una entrada de la tabla de enrutamiento.
3.4.2 Protocolos de enrutamiento dinámico Ademas de verificar el valor AD de los protocolos mediante el comando “show ip route”, también podemos usar el comando comando “show ip protocols” protocols” el cual mostrará mostrará la información información relacionada relacionada con los protocolos protocolos de enrutamiento que se están ejecutando.
3.4.3 Rutas estáticas –
Las rutas estáticas son configuradas por el administrador, tienen un valor AD por defecto de 1. Son las segundas de mayor preferencia después de las redes conectadas directamente (valor AD = 0).
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Una ruta estática que usa una interfaz de salida o una dirección de siguiente salto tiene una AD de 1.
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Si se configura una ruta estático con interfaz de salida, esta aparecerá como directamente conectada en la tabla de ruteo, sin embargo su distancia administrativa seguirá siendo 1, ya que TODAS las rutas estáticas tienen ese valor AD por defecto.
3.4.4 Redes conectadas directamente –
Las redes conectadas directamente siempre tienen un valor de AD de 0 puesto que no existe una mejor ruta que tener directamente conectada una red a una de sus interfaces. No puede haber otro origen de enrutamiento con AD = 0.
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Capitulo 3 – Introducción al enrutamiento dinámico –
El comando show ip route no muestra información sobre el valor de AD para redes conectadas directamente. La letra C al principio de la entrada en la tabla de enrutamiento indica que se trata de una red conectada directamente.
Sugerencias, errores y comentarios. Si notas algún error o tienes algún comentario sobre este resumen, puedes contactarme en la siguiente dirección de correo electrónico: ruben @ tech-freaks.net.
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