RIP("Routing Information Protocol" Versión 1)
RIP es un protocolo est (STD 34). Su status es electivo. Se describe en el RFC 1058, aunque muchas implementaciones implementaciones de RIP datan de años atrás a este RFC. RIP se implementa con un "demonio" llamado "routed". También soportan RIP los "demonios" de tipo gated.
RIP se basa en los protocolos de encaminamiento PUP y XNS de Xerox PUP. Es muy usado, ya que el código está incorporado en el código de encaminamiento del BSD UNIX que constituye la base para muchas implementaciones de UNIX.
RIP es una implementación directa del encaminamiento vector-distancia para LANs. Utiliza UDP como protocolo de transporte, con el número de puerto 520 como puerto de destino. RIP opera en uno de dos modos: activo (normalmente usado por "routers") y pasivo (normalmente usado por hosts). Los mensajes RIP se envían en datagramas UDP y cada uno contiene hasta 25 pares de números como se muestra en la Figura 2.
Figura 2: Mensaje RIP - En un mensaje RIP se pueden listar entre 1 y 25 rutas. Con 25 rutas el mensaje tiene 504 bytes(25x20+4) que es el tamaño t amaño máximo que se puede transmitir en un datagrama UDP de 512 bytes.
* Command: Es 1 para una petición RIP o 2 para una respuesta.
*Version: Es 1.
* Address Family: Es 2 para direcciones IP.
* IP address: Es la dirección IP de para esta entrada de encaminamiento: un host o una subred(caso en el que el número de host es cero).
* Hop count metric: Es el número de saltos hasta el destino. La cuenta de saltos para una interfaz conectada directamente es de 1, y cada "router" intermedio la incrementa en 1 hasta un máximo de 15, con 16 indicando que no existe ruta hasta el destino.
Tanto el modo activo como el pasivo escuchan todos los mensajes de broadcastadcast y actualizan su tabla de encaminamiento según el algoritmo vector-distancia descrito antes.
Operaciones básicas
* Cuando RIP se inicia envía un mensaje a cada uno de sus vecinos(en el puerto bien conocido 520) pidiendo una copia de la tabla de encaminamiento del vecino. Este mensaje es una solicitud (el campo "command" se pone a 1) con "address family" a 0 y "metric" a 16. Los "routers" vecinos devuelven una copia de sus tablas de encaminamiento.
* Cuando RIP está en modo activo envía toda o parte de su tabla de encaminamiento a todos los vecinos (por broadcastadcast y/o con enlaces punto a punto). Esto se hace cada 30 segundos. La tabla de encaminamiento se envía como respuesta ("command" vale 2, aun que no haya habido petición).
* Cuando RIP descubre que una métrica ha cambiado, la difunde por broadcastadcast a los demás "routers".
* Cuando RIP recibe una respuesta, el mensaje se valida y la tabla local se actualiza si es necesario.
Para mejorar el rendimiento y la fiabilidad, RIP especifica que una vez que un "router" (o host) a aprendido una ruta de otro, debe guardarla hasta que conozca una mejor (de coste estrictamente menor). Esto evita que los "routers" oscilen entre dos o más rutas de igual coste.
· Cuando RIP recibe una petición, distinta de la solicitud de su tabla, se devuelve como respuesta la métrica para cada entrada de dicha petición fijada al valor de la tabla local de encaminamiento. Si no existe ruta en la tabla local, se pone a 16.
· Las rutas que RIP aprende de otros "routers" expiran a menos que se vuelvan a difundir en 180 segundos (6 ciclos de broadcastadcast). Cuando una ruta expira, su m étrica se pone a infinito, la invalidación de la ruta se difunde a los vecinos, y 60 segundos más tarde, se borra de la tabla.
Limitaciones
RIP no está diseñado para resolver cualquier posible problema de encaminamiento. El RFC 1720 (STD 1) describe estas limitaciones técnicas de RIP como "graves" y el IETF está evaluando candidatos para reemplazarlo. Entre los posibles candidatos están OSPF("Open Shortest Path First Protocol" Versión 2) y el IS-IS de OSI IS-IS (ver IS-IS("Intermediate System to Intermediate System" de OSI)). Sin embargo, RIP está muy extendido y es probable que permanezca sin sustituir durante algún tiempo. Tiene las siguientes limitaciones:
· El coste máximo permitido en RIP es 16, que significa que la red es inalcanzable. De esta forma, RIP es inadecuado para redes grandes(es decir, aquellas en las que la cuenta de saltos puede aproximarse perfectamente a 16).
· RIP no soporta máscaras de subred de longitud variable (variable subnetting). En un mensaje RIP no hay ningún modo de especificar una máscara de subred asociada a una dirección IP.
· RIP carece de servicios para garantizar que las actualizaciones proceden de "routers" autorizados. Es un protocolo inseguro.
· RIP sólo usa métricas fijas para comparar rutas alternativas. No es apropiado para situaciones en las que las rutas necesitan elegirse basándose en parámetros de tiempo real tales como el re tardo, la fiabilidad o la carga.
· El protocolo depende de la cuenta hasta infinito para resolver algunas situaciones inusuales. RIP especifica mecanismos para minimizar los problemas con la cuenta hasta infinito que permiten usarlo con dominios mayores, pero eventualmente su operatividad será nula. No existe un límite superior prefijado, pero a nivel práctico este depende de la frecuencia de cambios en la topología, los detalles de la topología de la red, y lo que se considere como un intervalo máximo de tiempo para que la topología de encaminamiento se estabilice.
RIP-2("Routing Information Protocol" Versión 2)
RIP-2 es un borrador. Su status es electivo. Se describe en el RFC 1723.
RIP-2 extiende RIP-1. Es menos potente que otros IGPs recientes tales como OSPF de IS-IS, pero tiene las ventajas de una fácil implementación y menores factores de carga. La intención de RIP-2 es proporcionar una sustitución directa de RIP que se pueda usar en redes pequeñas y medianas, en presencia de subnetting variable o supernetting y, sobretodo, que pueda interoperar con RIP-1.
RIP-2 aprovecha que la mitad de los bytes de un mensaje RIP están reservados (deben ser cero) y que la especificación original estaba diseñada con las mejoras en la mente de los desarrolladores, particularmente en el uso del campo de versión. Un área notable en la que este no es el caso es la interpretación del campo de métrica. RIP-1 lo especifica con un valor de 0 a 16 almacenado en un campo de 4 bytes. Por compatibilidad, RIP-2 preserva esta definición, lo que significa en que interpreta 16 como infinito, y desperdicia la mayor parte del rango de este campo.
Nota: Ni RIP-1 ni RIP-2 son adecuados para ser usados como IGPs en un AS en el que el valor de 16 sea demasiado bajo para ser considerado infinito, ya que lo valores altos del infinito exacerban el problema de la cuenta hasta infinito. El protocolo estado del enlace, más sofisticado, usado en OSPF y en IS-IS proporciona una solución de encaminamiento mucho mejor cuando el AS es lo bastante largo para tener una cuenta de saltos cercana a 16.
Si una implementación de RIP obedece la especificación RFC 1058, RIP-2 puede interoperar con ella. El formato del mensaje RIP-2 se muestra en la Figura 3.
Figura 3: Mensaje RIP-2 - La primera entrada del mensaje puede ser una entrada de autentificación, como se muestra aquí, o una ruta como en el mensaje RIP. Si la primera entrada es de autentificación, sólo se pueden incluir 24 rutas en el mensaje; de otro modo, el máximo es 25, como en RIP.
Los campos del mensaje RIP-2 son los mismos que en RIP excepto los siguientes:
* Version: Es 2. Le dice al "router" RIP-1 que ignore los campos reservados, los que deben ser cero (si el valor es 1, los "routers" deben desechar los mensaje con valores distintos de cero en estos campos, ya que los originó un "router" que dice ser RIP, pero que envía mensajes que no cumplen el protocolo).
* Address Family: Puede ser X'FFFF' sólo en la primera entrada, indicando que se trata de una entrada de autentificación.
* Authentication Type: Define como se han de usar los restantes 16 bytes. Los únicos tipos definidos son 0, indicando ninguna autentificación, y 2 indicando que el campo contiene datos de password.
* Authentication Data: El password es de 16 bytes, texto ASCII plano, alineado a la izquierda y rellenado con caracteres nulos ASCII (X'00').
Ø Route Tag: Es un campo dirigido a la comunicación de información acerca del origen de la información de encaminamiento. Está diseñado para la interoperabilidad entre RIP y otros protocolos de encaminamiento. Las implementaciones de RIP-2 deben conservarlo, aunque RIP-2 no especifica como se debe usar.
* Subnet Mask: La máscara de subred asociada con la subred a la que se refiere esta entrada.
* Next Hop: Una recomendación acerca del siguiente salto que el "router" debería usar para enviar datagramas a la subred o al host dado en la entrada.
Para asegurar una interoperabilidad segura con RIP, el RFC 1723 especifica las siguientes restricciones para los "routers" RIP-2 que transmiten sobre una interfaz de red en la que un "router" RIP puede escuchar y operar con mensajes RIP.
1. La información interna a una red nunca se debe anunciar a otra red.
2. La información acerca de una subred más específica no se debe anunciar donde los "ro uters" vean una ruta de host.
3. Las rutas a superredes(rutas con una máscara de subred más corta que la máscara natural de la red) no se deben anunciar en los sitios en los que puedan ser malentendidas por los "routers" RIP.
RIP-2 soporta además el multicast con preferencia al broadcastadcast. Esto puede reducir la carga de los host que no están a la escucha de mensajes RIP-2. Esta opción es configurable para cada interfaz para asegurar un uso óptimo de los servicios RIP-2 cuando un "router" conecta redes mixtas RIP-1/RIP-2 con redes RIP-2. Similarmente, el uso de la autentificación en entornos mixtos se puede configurar para adecuarse a los requerimientos locales.
OSPF (Open Shortest Path First)
El protocolo OSPF (Open Shortest Path First – abrir primero la trayectoria mas corta) está definido en el RFC 1583 y se usa muy frecuentemente como protocolo de encaminamiento interior en redes TCP/IP. Cuando se diseñó se quiso que cumpliera los siguientes requisitos:
ser abierto en el sentido de que no fuera propiedad de una compañía.
que permitiera reconocer varias métricas, entre ellas, la distancia física y el retardo.
ser dinámico, es decir, que se adaptará rápida y automáticamente a los cambio de la topología.
ser capaz de realizar en encaminamiento dependiendo del tipo de servicio.
que pudiera equilibrar las cargas dividiendo la misma entre varias líneas.
que reconociera sistemas jerárquicos pues un único ordenador no puede conocer la estructura completa de Internet.
que implementara un mínimo de seguridad.
El protocolo OSPF reconoce tres tipos de conexiones y redes:
* líneas punto a punto entre dos dispositivos de encaminamiento.
* redes multiacceso con difusión (por ejemplo, la mayoría de r edes LAN).
* redes multiacceso sin difusión (por ejemplo, la mayoría de redes WAN de conmutación de paquetes).
Diremos que una red es multiacceso si tiene varios dispositivos de encaminamiento que se pueden comunicar con los demás.
La función del OSPF es encontrar la trayectoria mas corta de un dispositivo de encaminamiento a todos los demás.Cada dispositivo de encaminamiento tiene almacenada en una base de datos la topología de la red de la que forma parte. La representación de esta topología se expresa como un grafo dirigido.
Al arrancar un dispositivo de almacenamiento, este protocolo envía paquetes HELLO por to das sus líneas punto a punto y los retransmite a todos los demás dispositivos de encaminamiento. Gracias a las respuestas que recibe sabe cuales son sus dispositivos de encaminamiento vecinos. El OSPF se basa en el intercambio de información entre los dispositivos de encaminamiento adyacentes, que no es lo mismo que vecinos. Para que no todos los dispositivos tengan que hablar con los demás, se designa uno como adyacente a todos los demás y es este el que intercambia información con los restantes.
Por motivos de seguridad se determinada un dispositivo de encaminamiento como secundario por si el primario cae.
Normalmente, el dispositivo de encaminamiento inunda de mensajes de ACTUALIZACION DE ESTADO DEL ENLACE a todos sus dispositivos de encaminamiento adyacentes. Estos mensajes tienen un número de secuencia y además para hacerlos confiables son reconocidos por el mensaje RECONOCIMIENTO DE ESTADO DEL ENLACE. Además existen otros dos mensajes: DESCRIPCIÓN DE LA BASE DE DATOS que es utilizado para anunciar las actualizaciones que tiene el transmisor, y SOLICITUD DE ESTADO DE ENLACE que es utilizado para solicitar información a un compañero. Todos los mensajes utilizados en el OSPF se envían como paquetes IP en bruto.
////////////////MASSS ROUTING INFORMATION PROTOCOL (RIP) El protocolo RIP (Protocolo de información de encaminamiento) es un protocolo de puerta de enlace interna o IGP (Internal Gateway Protocol) utilizado por los routers, derivado del protocolo GWINFO de XEROX y que se a convertido en el protocolo de mayor compatibilidad para las redes Internet, fundamentalmente por su capacidad para interoperar con cualquier equipo de encaminamiento, aun cuando no es considerado el mas eficiente. Existen tres versiones diferentes de RIP : ¾ RIP v1:No soporta subredes ni CIDR (Encaminamiento Inter-Dominios sin Clases, estándar para la interpretación de direcciones IP ). Tampoco incluye ningún mecanismo de autentificación de los mensajes. Actualmente en desuso. Se rige por la RFC 1058. ¾ RIP v2: Soporta subredes, CIDR y VLSM. Soporta autenticación utilizando uno de los siguientes
mecanismos: no autentificación, autentificación mediante contraseña, autentificación mediante contraseña codificada mediante MD5 (desarrollado por Ronald Rivest). Se rige por la RFC 1723-2453. ¾ RIPng: RIP para IPv6. Se rige por la RFC 2080 El protocolo RIP, es una implementación directa del encaminamiento vector-distancia. Utiliza UDP para enviar sus mensajes a través del puerto 5 20. Calcula el camino más corto hacia la red de destino usando el algoritmo del vector de distancias. Esta distancia o métrica, la determina usando el número de saltos de router en router hasta alcanzar la red de destino. Para ello usa la métrica informada por su vecino mas próximo mas uno. La distancia administrativa (grado de conocimiento y confiabilidad) máxima es de 120 ( RIP2) Grupo de Routers A, B, C, D usando la estrategia de vector de distancia basada en métrica de saltos, como base del protocolo de encaminamiento dinámico
RIP 1 no es capaz de detectar rutas circulares, por lo que necesita limitar el tamaño de la red a 15 saltos. Al alcanzar el valor de 16, se considera como infinito y el destino es eliminado de la tabla (destino inalcanzable). Las métricas solo se actualizan cando se informan rutas mas e conómicas o bien cuando los destino indican nuevas rutas. Las rutas tienen un tiempo de vida de 180 segundos. Pasado este tiempo, si no se han recibido mensajes que confirmen que esa ruta está activa, se borra. Estos 180 segundos, corresponden a 6 intercambios de información. RIP Privilegia la ruta mas corta indepemdiente de cualquier otra consideración, sin embargo, puede resultar que un camino mas largo sea mas conveniente
RIP : Modo de Operación > Cuando RIP se inicia, envía un mensaje a cada uno de sus vecinos (en el puerto bien conocido 520) pidiendo una copia de la tabla de e ncaminamiento del vecino. Este mensaje es una solicitud (el campo "command" se pone a 1) con "address family" a 0 y "metric" a 16. Los "routers" vecinos devuelven una copia de sus tablas de e ncaminamiento. >Cuando RIP está en modo activo envía toda o parte de su tabla de encaminamiento a todos los vecinos (por broadcast y/o con enlaces punto a punto. Esto se hace cada 30 segundos. La tabla de encaminamiento se envía como respuesta ("command" vale 2, aun que no haya habido petición). > Cuando RIP descubre que una métrica ha cambiado, la difunde por broadcast a los demás "routers". ¾ Cuando RIP recibe una respuesta, el mensaje se valida y la tabla local se actualiza si es necesario (Para mejorar el rendimiento y la fiabilidad, RIP especifica que una vez que un "router"(o host) a aprendido una ruta de otro, debe guardarla hasta que conozca una mejor (de coste estrictamente menor). Esto evita que los "routers" oscilen entre dos o más rutas de igual coste). ¾ Cuando RIP recibe una petición, distinta de la solicitud de su tabla, se devuelve como respuesta la métrica para cada entrada de dicha petición fijada al valor de la tabla local de e ncaminamiento. Si no existe ruta en la tabla local, se pone a 16. ¾ Las rutas que RIP aprende de otros "routers" expiran a menos que se vuelvan a difundir en 180 segundos(6 ciclos de broadcast). Cuando una ruta expira, su métrica se pone a infinito, la invalidación de la ruta se difunde a los vecinos, y 60 segundos más tarde, se borra de la tabla.
Ventajas de RIP ¾ RIP es más fácil d e configurar (comparativamente a otros protocolos). ¾ Es un protocolo abierto (admite versiones derivadas aunque no necesariamente compatibles). ¾ Es soportado por la mayoría de los fabricantes.
Desventajas de RIP ¾ Su principal desventaja, consiste en que para determinar la mejor métrica, únicamente toma en cuenta el número de saltos, descartando otros criterios (AB, congestión, etc.).
¾ RIP tampoco está diseñado para resolver cualquier posible problema de encaminamiento. El RFC 1720 (STD 1) describe estas limitaciones técnicas de RIP como graves y el IETF está evaluando candidatos para reemplazarlo en que OSPF es el favorito. Este cambio, está dificultado por la amplia expansión de RIP y necesidad de acuerdos adecuados
OPEN SHORTEST PATH FIRST (OSPF) El OSPF (Camino mas corto abierto) es un protocolo de encaminamiento jerárquico de pasarela interior o IGP (Interior Gateway Protocol), que usa el algoritmo Dijkstra enlace -estado (LSA - Link State Algorithm) para calcular la ruta más corta posible. Usa “cost” como su medida de métrica. Además, construye una base de datos enlace-estado idéntica en todos los encaminadores de la zona. OSPF es probablemente el tipo de protocolo IGP más utilizado en redes grandes. Puede operar con seguridad usando MD5 (Message-Digest Algorithm 5, es un algoritmo de reducción criptográfico de 128 bits ) para autentificar a sus puntos antes de realizar nuevas rutas y antes de aceptar avisos de enlace-estado. En general se ha planteado y se le supone sucesor natural a RIP. Las ultima versión, la versión tres, es la mas reciente. Esta soporta IPv6 así como las extensiones multidifusión para OSPF (MOSPF), aunque no están demasiado extendidas. Algunas de las principales recomendaciones que rigen a este protocolo : ¾ RFC - 1583 OSPF v.2 . ¾ RFC - 1793 Extensiones de OSPF que soportan demandas de circuitos. ¾ RFC - 1586 Guía de estudio para usar OSPF sobre Redes Frame Relay. ¾ RFC - 1584 Extensiones de Multienvío o Multidifusión para OSPF. ¾ RFC - 1403 Interacción entre OSPF y BGP
Características generales de OSPF ¾ Es uno de los mas importantes IGP (Interior Gateway Protocol). ¾ Recomendado por IETF (Internet Engineering Task Force ) para redes IP. ¾ Basado en algoritmo de Estado de Enlaces SPF (,Shortest Path First). ¾ Soporta prefijos de longitud variable (VLSM, Variable Length Subnet Mask ): prefijos + máscaras. ¾ Encaminamiento jerárquico ( AS divididos en áreas, AS = Autonomous System ( Sistema Autónomo ) ). ¾Encaminamiento multimétrico. ¾ Control sobre la inyección de rutas externas. ¾ Descubrimiento dinámico de routers vecinos. ¾ Adaptación a redes locales.¾ Soporte para autentificación de mensajes OSPF puede "etiquetar" rutas y propagar e sas etiquetas por otras rutas. Además una red OSPF se puede descomponer en redes más pequeñas. Posee una área especial llamada área backbone que forma la parte central de la red y donde ha y otras áreas conectadas a ella. Las rutas entre diferentes áreas circulan siempre por el backbone, por lo tanto todas las áreas deben conectar con el backbone. Si no es posible hacer u na conexión directa con el backbone, se puede hacer un enlace virtual entre redes. Los encaminadores en el mismo dominio de multidifusión, o en el extremo de un enlace punto-a-punto forman enlaces cuando se descubren los unos a los otros. Los encaminadores eligen a un e ncaminador designado (DR, Designed Router) y un encaminador designado secundario (BDR, Backup DR ) que actúan como hubs para reducir el tráfico entre los diferentes encaminadores. OSPF puede usar tanto multidifusiones como unidifusiones, para enviar paquetes de bienvenida y actualizaciones de enlace-estado. Las direcciones de multidifusiones usadas son 224.0.0.5 y 224.0.0.6. Al contrario que RIP o BGP, OSPF no usa ni TCP ni UDP, sino que usa IP directamente, mediante el IP protocolo 89*. * Protocolo 89 : En el campo de datos del protocolo IP bajo la designación protocolo, el número 89 equivale a OSPF.
Encabezado paquete IP Las interfaces OSPF pueden encontrarse en uno de siete estados. Los vecinos OSPF progresan a través de estos estados, uno a la vez en el siguiente orden: Estado Desactivado (Down State) : No hay in tercambiado información con ningún vecino. Estado de Inicialización (Init State) :Los ncaminadores OSPF envían paquetes tipo 1, o aquetes Hello, a intervalos regulares con el fin de establecer una relación con los encaminadores vecinos, al recibir el paquete entra a estado de inicialización. Estado de Dos-Vías (Two-Way) : Empleando paquetes Hello, cada enrutador OSPF intenta establecer el estado de dos-vías, o comunicación bidireccional, con cada enrutador vecino en la misma red IP. Entre otras cosas, el paquete Hello incluye una lista de los vecinos OSPF conocidos por el origen. El estado de Dos-Vías es la relación más básica que vecinos OSPF pueden tener, pero la información de encaminamiento no es compartida entre estos
Paquete OSPF Este consiste en nueve campos : Version Number : Identifica la Version de OSPF Type : Identifica el tipo de paquete OSPF (Hello, estado de la base de datos, estado y requerimientos del enlace). Packet Length : Especifica el tamaño del paquete incluida la cabecera. Router ID : Identifica el origen de l os paquetes. Area ID : Identifica el área de la cual los paquetes pertenecen, todos los paquetes OSPF están ligados a un área Cheksum : permite el chequeo de la integridad del paquete. Authentication Type : Contiene el tipo de autentificación de OSPF (seguridad). Authentication : Contiene la información de autentificación. Data : Contiene encapsulada la información de capas superiores.
DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES EN OSPF La secuencia básica de operaciones realizadas por los "routers" OSPF routers es: ¾ Descubrir vecinos OSPF. ¾ Elegir el DR (designed router). ¾ Formar adyacencias (elementos cercanos). ¾ Sincronizar bases de datos. ¾ Calcular la tabla de encaminamiento. ¾ Anunciar los estados de los enlace . Los "routers" efectuarán todos estos pasos durante su activación, y los re petirán en respuesta a eventos de red. Cada "router" debe ejecutar estos pasos para cada red a la que está conectado, excepto para calcular la tabla de encaminamiento. Cada "router" genera y mantiene una sola tabla de encaminamiento para todas las redes.
