INFORME DE ENRUTAMIENTO
Por: LAURA CRISTINA CASTAÑEDA OCHOA JOSE MENUEL CARDENAS LONDOÑO YARID ADRIANA RODRIGUEZ PARRA KAREN ANDREA MESA ARANGO
Media Técnica en Sistemas
INSTITUCIÒN EDUCATIVA MANUEL JOSE CAICEDO BARBOSA, ANTIOQUIA 2014
CAPITULO 1 Los routers son una computadora, ya que sus funciones van desde el envío de paquetes, el enrutamiento, la clasificación de paquetes y el cuidado de los mismos. A su vez, tiene un hardware y software muy parecidos a los de un host: CPU, RAM, ROM, sistema operativo. Los routers al ser los conectores centrales de los paquetes son los responsables del envío y entrega de los mismos. Ellos tienen una serie de interfaces categorizadas para LAN o WAN según sea el caso y las cuales utilizan para el envío oportuno de los paquetes. Un router al ser responsable del envío de los paquetes, siempre busca traducir las tramas en las que llegan encapsulados y buscar dentro de su tabla de enrutamientos la forma de enviar el paquete de una forma fácil y rápida. Para esto, usa conexiones estáticas y dinámicas para la mayor optimización del envío.
Los componentes principales del router son: CPU: tiene las funciones del SO, la información de enrutamiento y conmutación. RAM: almacena los datos necesarios que la CPU ejecutara (volátil) -
SO: se copia durante el inicio ARCHIVO DE CONFIGURACIÓN EN EJECUCION: Aquí se almacenan todos los comando que necesita el SO para funcionar (running-config) TABLA DE ENRUTAMIENTO CACHE ARP: se usa para la asignación de direcciones MAC BUFER DEL PAQUETE: allí se almacenan mientras se enrutan
ROM: memoria que tiene lo inalterable del router, como algunas instrucciones directamente del SO. NO VOLATIL MEMORIA FLASH: es una memoria que puede borrarse y que suele utilizarse para almacenar el SO. No es volátil. NVRAM: Es la memoria RAM no volátil, en la que el SO o el running-config guarda las configuraciones que no desea que se pierdan
SISTEMA OPERATIVO INTERNETWORK: el sistema operativo de cisco se encarga del enrutamiento, conmutación, internetworking y telecomunicaciones. Puede permitir la traducción de direcciones IP :NAT, Es multitarea y su interfaz es de comandos.
El proceso de arranque del router está conformado por 4 secciones: EJECUCION DE LA POST: autocomprobación del hardware gracias a la rom CARGA DEL PROGRAMA BOOTSTRAP: carga el IOS de la rom a la ram. si hay una consola, los resultados comienzan a salir en la pantalla UBICACIÓN Y CARGA DEL IOS DE CISCO CISCO se comienza a cargar el IOS de la flash a la ram. si no se puede, el sevidor TFTP ayuda a ubicar el IOS y lo traslada de la ROM a la RAM CARGA DEL IOS: algunos lo ejecutan desde la flsah, pero los nuevos lo ejecutan con ayuda de la CPU desde la RAM
Explicación Ubicación del archivo de configuración de inicio: después de que el IOS haya cargado, se busca el startup.-config startup. -config en la memoria NVRAM, si no la encuentras recurre al servidor TFTP para llegar hasta un brodcast que le ayude a iniciar correctamente. Ejecución del archivo de configuración: si se encuentra el startup-config se copia en la ram, llamándose running-config,el cual contiene direcciones de interfaz, inicia los procesos de enrutamiento, configura las contraseñas del router y define otras características del router. Ingreso al modo Setup (opcional): cuando no se encuentra la configuración de inicio se recurre a esto en donde el usuario es el que configura el router. sino, se recurre al predeterminado que como su nombre lo dice tiene la información básica predeterminada.
Interfaz de línea de comandos Cuando se puede acceder al router, si se encuentra un host conectado este le mostrara una petición en la que le indica si quiere acceder por el router, y así, iniciar los comandos y configuraciones básicas.
Verificación del proceso de arranque del router El comando show versión ayuda a identificar los componentes del software y hardware en caso de que haya algún problema: versión del IOS, BOOTSTRAP, ubicación del IOS, CPU, cantidad de RAM, interfaces, cantidad de NVRAM, Cantidad de memoria flash, Registro de configuración. Principalmente ayuda para restaurar las contraseñas
INTERFACES DEL ROUTER.-
PUERTOS DE ADMINISTRACION: ADMINISTRACION: se usan principalmente para administrar y no para enviar paquetes. estos son los de consola y el auxiliar Interfaces del router: los puertos están principalmente en la parte de afuera. Tiene interfaces LAN (fastethernet) y SERIAL. cada interfaz debe tener una red diferente y por tanto, también una dirección IP, de subred diferente. fastethern et y una dirección MAC y otra IP LAN: la LAN tiene una conexión fastethernet con subred que la identifican como una red especifica; cuando se va a conectar con un switche se hace con un cable directo y cuando lo hace con un host lo hace con uno cruzado. WAN: se utiliza para distancias más extremas y para conectar dos routers. Esta también tiene su propia dirección IP y mascara que la identifican como una red especifica. Las interfaces WAN usan encapsulaciones de Capa 2 diferentes. La Serial 0/0/0 usa HDLC y la Serial 0/0/1 usa PPP. ROUTERS Y CAPA DE RED.Los routers debido a su prioridad de enviar los paquetes según la dirección IP se considera que pertenecen a la capa 3 de red. Cuando un paquete llega a un router, este examina en su tabla de enrutamiento y si coincide con su red, lo que hace es que la transfiere al host en capa 2, pero si no, la envía a otro router con el fin de que la dirección de destino coincida con las redes vinculadas al host. Los routers operan en las Capas 1, 2 y 3 Después de que el router enruta el paquete, le asigna una trama adecuada para la capa capa 2 según según la interfaz de salida ya sea Ethernet o HDLC, para así, pasar a la traducción de los datos en bits.
CONFIGURACION Y DIRECCIONAMIENTO DEL CLI.IMPLEMETACION DE ESQUEMAS DE DIRECCIONAMIENTO BÁSICOS Cuando se diseña una nueva red o se modifica, se debe anexar al diagrama de topologías y a la tabla de enrutamiento Nombres de dispositivos, Interfaces usadas en el diseño, Direcciones IP y máscaras de subred, y Direcciones de Gateway por defecto para dispositivos finales, como las PC.
CONFIGURACION BÁSICA DEL ROUTER.Configuración básica del router Cuando se configura un router, se realizan ciertas tareas básicas, tales como: Asignar un nombre al router, Configurar contraseñas, Configurar interfaces, Configurar un mensaje, Guardar cambios en un router y Verificar la configuración básica y las operaciones del router.
CONSTRUCCION DE LA TABLA DE ENRUTAMIENTO.Introducción de la tabla de enrutamiento El router para mandar un paquete, recurre a su tabla de enrutamiento, en donde, hace uso de la asociación de red y del siguiente salto, es decir, hace uso de las redes directamente conectadas, las cuales se caracterizan por estar, como su nombre lo dice, conectadas al router, por lo que, todas las redes de este router tienen la misma red madre; y también hace uso de las redes remotas o del siguiente salto, las cuales, se caracterizan por no tener una conexión directa con el router, por lo que, el paquete debe pasar por varios routers hasta llegar a su punto de llegada. Estas redes pueden darse por direccionamiento dinámico, en las que los routers escogen la mejor ruta de una manera automática, y, las de enrutamiento estático, en las que los routers ya tienen unas direcciones que se les fueron asignadas por medio de una configuración manual.
Todos los host, interfaces y demás equipos que tengan acceso a la red, se consideran elementos que pertenecen a la red, y que por tanto, tienen una dirección IP un lugar en la misma
REDES CONECTADAS DIRECTAMENTE. Incorporación a la tabla de enrutamiento de una red conectada Cada que un host se conecta a la red, realiza el reconocimiento de la red madre por medio de la máscara de subred. A diferencia de un host, el router tiene múltiples interfaces para conectar equipos a su red, sin embargo, si no hay una red conectada directamente (que se logra gracias a las configuraciones que se le pueden hacer y al comando “no shutdown”)
no se pueden conectar redes estáticas o dinámicas, las cuales, es necesario agregar a la tabla de enrutamiento, pues aquí solo aparecen las conexiones directas.
ENRUTAMIENTO ESTÁTICO. Enrutamiento estático Las rutas estáticas se incorporan por medio de comandos de configuración a la tabla de enrutamiento, los los cuales permiten que al agregarla esta aparezca en la lista de datos de la tabla (solo si la interfaz de salida está habilitada). Las rutas estáticas necesitan la dirección de red remota, la máscara de subred remota y la dirección de la interfaz remota para ser habilitada. Esta se utiliza solo cuando hay muy pocos routers en la red, cuando hay un ISP(ya que este es el único punto de salida para internet) y cuando hay una red de hub-and-spoke, ya que los spokes solo tienen una conexión a hub. ENRUTAMIENTO DINÁMICO. Enrutamiento dinámico RIP: Fue uno de los primeros protocolos que se utilizó para el direccionamiento IP. Como técnica de optimización, cuanta los routers que hay entre un router y la red a donde debe de llegar. Los routers usan protocolos de enrutamiento dinámico para compartir información sobre el estado y la posibilidad de conexión de redes remotas. Los protocolos de enrutamiento dinámico ejecutan varias actividades, entre ellas: -
Descubrimiento de redes: se utilizan principalmente para que los routers compartan entre ellos la información sobre otras redes remotas (solo si
manejan el mismo protocolo IP), con el fin de que las agreguen a su tabla de enrutamiento junto con el caino más fácil para acceder o llegar a ella -
Actualización y mantenimiento de las tablas de enrutamiento: con el fin de tener un buen resultado a la hora de los envíos de paquetes, los routers que manejan el enrutamiento dinámico constantemente están actualizando las vías por las cuales se llega a distintos routers para que así, las rutas inutilizables salgan de la tabla de enrutamiento.
Existen varios protocolos de enrutamiento dinámico para IP. Éstos son algunos de los protocolos de enrutamiento dinámico más comunes para el enrutamiento de paquetes IP: RIP (Routing Information Protocol) IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) OSPF (Open Shortest Path First) IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System) BGP (Border Gateway Protocol)
TABLA DE ENRUTAMIENTO Cada router es autónomo de la ruta que escoge para enviar el paquete según su tabla de enrutamiento, la cual, es diferente en todos. Es por esto, que las redes se deben mantener actualizadas, con el fin de que los paquetes puedan llegar a su destino
ENRUTAMIENTO ASIMETRICO Ya que cada uno de los routers tiene una información diferente en su tabla de enrutamiento, los paquetes por lo general, y más en internet donde se usa el el protocolo BGP, no regresan al emisor por la misma ruta por la que se dirigieron al destinatario. A esto se le llama enrutamiento asimétrico
DETERMINACION DE LA RUTA Y FUCIONES DE CONMUTACION FORMATO DEL PAQUETE DE PROTOCOLO IP Versión: número de versión (4 bits); la versión predominante es la IP versión 4 (IPv4) Longitud del encabezado IP: longitud del encabezado en palabras de 32 bits (4 bits) Prioridad y tipo de servicio : cómo debe administrarse el datagrama (8 bits); los primeros 3 bits son bits de prioridad (este uso ha sido reemplazado por el Punto de código de servicios diferenciados, que usa los primeros 6 bits) Longitud del paquete: longitud total (encabezado + datos) (16 bits) Identificación: valor único del datagrama IP (16 bits) Señalizadores: controlan la fragmentación (3 bits) Desplazamiento de fragmentos: admite la fragmentación de datagramas para permitir diferentes unidades máximas de transmisión (MTU) en Internet (13 bits) Período de vida (TTL): identifica cuántos routers puede atravesar el datagrama antes de ser descartado (8 bits) Protocolo: protocolo de capa superior que envía el datagrama (8 bits) Checksum del encabezado: verificación de integridad del encabezado (16 bits) Dirección IP de origen : dirección IP de origen de 32 bits (32 bits), Dirección IP de destino : dirección IP de destino de 32 bits (32 bits) Opciones de IP: pruebas de red, depuración, seguridad y otras (0 ó 32 bits, si corresponde)
Formato de trama de la Capa MAC Las direcciones de origen y de destino cambian y a su vez, toda la información se adecua a la capa 2. Los direccionamientos de origen y de llegada se dan con las direcciones MAC.
Los campos que componen un mensaje de capa 2 son:
Preámbulo: siete bytes que alternan 1 y 0, utilizados para sincronizar señales Delimitador de inicio de trama (SOF): 1 byte que señala el comienzo de la trama Dirección de destino: dirección MAC de 6 bytes del dispositivo receptor en el segmento local Dirección de origen: dirección MAC de 6 bytes del dispositivo emisor en el segmento local Tipo/longitud: 2 bytes que especifican ya sea el tipo de protocolo de capa superior (formato de trama de Ethernet II) o la longitud del campo de datos Datos y Pad: de 46 a 1500 bytes de datos; ceros utilizados para completar cualquier paquete de datos de menos de 46 bytes Secuencia de verificación de trama (FCS ): 4 bytes utilizados para una comprobación de redundancia cíclica a fin de asegurar que no se dañó la trama
METRICA La métrica es la distancia que hay entre un router y la red de destino. Para identificar esta métrica que es la que va a decidir la ruta que va a tomar el paquete, se utilizan diferentes protocolos, entre los cuales se destaca el RIP que se encarga de contar los routers que separa al emisor y al destinatario y la OSPF que se encarga de analizar los enlaces y el ancho de banda con con el fin de conseguir la ruta más eficiente y rápida, según la capacidad de los mismos, así, la mejor ruta es la que tenga el ancho de banda más grande.
Balanceo de carga de mismo costo Se basa principalmente en la similitud de las métricas de diferentes rutas en la tabla de enrutamiento que van hacia una u na misma dirección, así, se balancea la carga con el fin de optimizar el proceso.
Balanceo de carga de diferente costo EIGRP es el protocolo que permite enviar paquetes usando diferentes rutas que no tengan la misma métrica o costo, lo cual, también optimizara el proceso.
Cuando el paquete tiene una dirección de destino que el router no tiene en su tabla de enrutamientos, este lo descarta y envía un mensaje a la dirección de origen especificando que el paquete es inalcanzable El encapsulado en capa dos depende de la interfaz de salida que lleve el paquete (fastethernet o serial).
FUNCION DE CONMUTACIÓN La función de conmutación es el proceso utilizado por un router para aceptar un paquete en una interfaz y enviarlo desde otra interfaz. Una responsabilidad clave de la función de conmutación es la de encapsular los paquetes en el tipo de trama de enlace de datos correcto para el enlace de datos de salida. PASOS QUE HACE UN ROUTER A LA HORA DE RECIBIR UN PAQUETE: 1. Desencapsula el paquete de Capa 3 al quitar el tráiler y el encabezado de trama de Capa 2. 2. Examina la dirección IP de destino del paquete IP para encontrar la mejor ruta en la tabla de enrutamiento. 3. Encapsula el paquete de Capa 3 en una nueva trama de Capa 2 y envía la trama desde la interfaz de salida. En el viaje del paquete cambian los periodos de vida, ya que esto ayuda a que no se sature la red de paquetes que no han podido llegar a su lugar de destino.
EN LA CAPA 2 CAMBIAN C AMBIAN LAS DIRECCIONES IP DE LA MISMA CAPA 2, convirtiéndose la dirección de origen en la dirección de capa 2 de la interfaz de salida, y la dirección de llegada en la dirección de capa 2 del próximo salto. LAS DIRECCIONES DE CAPA 3 NO CAMBIAN. C AMBIAN.
CAPITULO 3 PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO DINAMICO Desde que se comenzó a usar el enrutamiento dinamico, se avanzo rápidamente en la investigación y por tanto, comenzaron a aparecer diferentes protocolos que ayudan a optimizar el envío de paquetes por medio de este. A continuación, aparecen cada uno de ellos con su fecha de aparición:
Sin embargo, todo esto ha provocado que la capacidad de la Ipv4 llega a su tope forzando así la creación del nuevo rango IP: IPV6
Este protocolo aparte de que es muy bueno para el intercambio de rutas entre los routers, también permite la actualización de las mismas en caso de que la topología se haya reestructurado o en caso de que hubiera un error en alguna de las rutas que el router tiene en su tabla. Un protocolo de enrutamiento dinamico se destaca por que mediante su implementación tiene como objetivos: -
Descubrimiento de redes remotas Mantenimiento de información de enrutamiento actualizada
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Selección de la mejor ruta hacia las redes de destino - Capacidad de encontrar una mejor nueva ruta si la ruta actual deja de estar disponible 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: un algoritmo es una lista limitada de pasos que se usan para llevar a cabo una tarea. Los protocolos de enrutamiento usan algoritmos para facilitar información de enrutamiento y para determinar la mejor ruta. Mensajes del protocolo de enrutamiento: 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.
Característica Cuando?
Con qué?
ventajas
ENRUTAMIENTO ESTÁTICO Se usa principalmente con redes que solo tienen un punto de conexión Se usa con redes pequeñas que no tienen como objetivo agrandarse El procesamiento de la CPU es mínimo
Es más fácil de comprender para el administrador Es fácil de configurar.
ENRUTAMIENTO DINAMICO Se usa principalmente para optimizar los resultados de una manera automática y confiable Se usa con redes grandes que necesitan interconectar los routers El administrador tiene menos trabajo en el mantenimiento de la configuración cuando agrega o quita redes. Los protocolos reaccionan automáticamente a los cambios de topología. La configuración es menos propensa a errores Es más escalable, el crecimiento de la red normalmente no representa un
Desventajas
La configuración y el mantenimiento son prolongados La configuración es propensa a errores, especialmente en redes extensas.
problema. Se utilizan recursos del router (ciclos de CPU, memoria y ancho de banda del enlace). El administrador requiere más conocimientos para la configuración, verificación y resolución de problemas
Se requiere la intervención del administrador para mantener la información cambiante de la ruta. No se adapta bien con las redes en crecimiento; el mantenimiento se torna cada vez más complicado Requiere un conocimiento completo de toda la red para una correcta implementación Usualmente, las ventajas de una clase de enrutamiento son las desventajas del otro
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Los protocolos se clasifican en: RIP: un protocolo de enrutamiento interior por vector de distancia IGRP: el enrutamiento interior por vector de distancia desarrollado por Cisco (en desuso desde 12.2 IOS y versiones posteriores) OSPF: un protocolo de enrutamiento interior de estado de enlace IS-IS: un protocolo de enrutamiento interior de estado de enlace EIGRP: el protocolo avanzado de enrutamiento interior por vector de distancia desarrollado por Cisco BGP: un protocolo de enrutamiento exterior de vector de ruta
Un sistema autónomo es aquel que está compuesto por varios routers que están bajo una misma red. Dentro de esto, podemos identificar dos tipos de protocolos: Interior Gateway Protocols (IGP): se usan para el enrutamiento de sistemas intrautónomos (el enrutamiento dentro de un sistema autónomo). Así, se usa principalmente para conectar las redes que hacen parte del sistema autónomo y a su vez, para conectar las redes en su forma individual (dentro de ellas). Esta usa protocolo RIP y OSPF - Exterior Gateway Protocols (EGP): se usan para el enrutamiento de sistemas interautónomos (el enrutamiento entre sistemas autónomos). Así, un ejemplo es Internet. -
Operación del protocolo de enrutamiento por vector de distancia Se caracteriza por ser muy parecido al protocolo RIP, ya que, se basa en el conteo y ubicación o dirección de los próximos saltos que debe de dar el paquete para llegar a su dirección de destino.
Algunos protocolos por vector de 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. El algoritmo de Bellman-Ford no le permite al router conocer la topología del internetwork, sino, que solo los deja conocer la información del enrutamiento de sus vecinos. El router lo único que conoce es la información de la ruta que debe recorrer junto con la métrica del recorrido. Para mejorar el recorrido, este usa a los routers como letreros para guiar el paquete. Los protocolos por vector de distancia funcionan mejor en situaciones donde: -
la red es simple y plana y no requiere de un diseño jerárquico especial, los administradores no tiene suficientes conocimientos como para configurar protocolos de estado de enlace y resolver problemas en ellos,
Operación del protocolo de estado de enlace Un router configurado con un protocolo de enrutamiento de estado de enlace puede crear una "vista completa" o topología de la red al reunir información, realizando así todo un mapa para que el router conozca toda la ruta y de este modo no necesite el uso de letreros. Solo se envían señales o mensajes cuando se produce un cambio de topología.
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Los protocolos de estado de enlace 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 estado de enlace implementado. Es crucial la rápida convergencia de la red
PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO -CON CLASE Los protocolos de enrutamiento con clase no envían información de la máscara de subred en las actualizaciones de enrutamiento. Los primeros protocolos de enrutamiento tales como el RIP, fueron con clase. En aquel momento, direcciones de red se asignaban en función de las clases; clase A, B o C. No era necesario que un protocolo de enrutamiento incluyera una máscara de subred en la actualización de enrutamiento porque la máscara de red podía determinarse en función del primer octeto de la dirección de red. Estos no son aptos para cuando hay subredes dentro de la red. No admite máscaras de subred de longitud variable (VLSM).
-SIN CLASE Los protocolos de enrutamiento sin clase incluyen la máscara de subred con la dirección de red en las actualizaciones de enrutamiento. Las redes de la actualidad ya no se asignan en función de las clases y la máscara de subred no puede determinarse según el valor del primer octeto. La mayoría de las redes de la actualidad requieren protocolos de enrutamiento sin clase porque admiten VLSM, redes no contiguas y otras funciones que se analizarán en capítulos posteriores.
CONVERGENCIA DE LA RED 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. El tiempo de convergencia es el tiempo que los routers tardan en compartir información, calcular las mejores rutas y actualizar sus tablas de enrutamiento. Una red no es completamente operativa hasta que la red haya convergido; por lo tanto, la mayoría de las redes requieren tiempos de convergencia cortos. 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.
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METRICA Las métricas utilizadas en los protocolos de enrutamiento IP incluyen: Conteo de saltos: una métrica simple que cuenta la cantidad de routers que un paquete tiene que atravesar Ancho de banda: influye en la selección de rutas rutas al preferir la la ruta con con el ancho de banda más alto 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 IOS o por el administrador de red para indicar la preferencia hacia una ruta. El costo puede representar una métrica, una combinación de las mismas o una política.
La métrica para cada protocolo de enrutamiento es:
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RIP: conteo de saltos: la mejor ruta se elige según la ruta con el menor conteo de saltos. IGRP e EIGRP: ancho de banda, retardo, confiabilidad y carga; la mejor ruta se elige según la ruta con el valor de métrica compuesto más bajo calculado a partir de estos múltiples parámetros. Por defecto, sólo se usan el ancho de banda y el retardo. IS-IS y OSPF: costo; la mejor ruta se elige según la ruta con el costo más bajo desarrollado en CCNP.
El balanceo de carga del mismo costo se basa en la repartición de los paquetes entre las rutas que tienen el mismo costo o métrica, con el fin de agilizar el envío de los paquetes. MULTIPLES ORIGENES Una red puede tener múltiples orígenes, contando así con diferentes protocolos que le permitirán tener diferentes diferentes costos para cada una de las rutas que tiene en su tabla de enrutamiento. En este caso, para poder definir la ruta que se va a tomar, se hace uso de la distancia administrativa que va desde 0 hasta 255, donde 0 es la preferida, y por tanto, la que tiene prioridad a la hora de escoger la ruta. El enrutamiento dinámico tiende a ser más modificable para este caso debido a su constante adaptación a la red.
PROTOCOLO: show ip protocols. Este comando muestra toda la información pertinente sobre los protocolos de enrutamiento que funcionan en el router
Por defecto, después de las rutas conectadas directamente con distancia administrativa igual a 0, las rutas estáticas son las que le siguen con un valor de distancia igual a 1. Una ruta estática que usa una dirección d irección IP del siguiente salto o una interfaz de salida, tiene un valor de AD por defecto igual a 1. Sin embargo, el valor de AD no figura en show ip route cuando se configura una ruta estática con la interfaz de salida especificada. Cuando se configura una ruta estática estática con una interfaz de salida, el resultado muestra a la red como conectada directamente a través de esa interfaz.
En una red directa, la distancia administrativa es igual a 0, debido a que esta conectado, como su nombre lo dice, directamente a la red, por lo que, es la ruta de mayor preferencia a la hora de enviar un paquete.
CAPITULO 4 – “PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO POR VECTOR DISTANCIA”
Como su nombre lo indica, el vector de distancia significa que las rutas son publicadas 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. Un router que utiliza un protocolo de enrutamiento por vector de distancia no conoce toda la ruta hasta la red de destino. En cambio, el router sólo conoce: la dirección o interfaz en la que deben enviarse los paquetes y la distancia o qué tan lejos está de la red de destino.
Si se configura un protocolo de enrutamiento, los routers comienzan a intercambiar actualizaciones de enrutamiento. Inicialmente, estas actualizaciones sólo incluyen información acerca de sus redes conectadas directamente. Una vez recibida la actualización, el router verifica si contiene información nueva. Se agregará cualquier ruta que no esté actualmente en su tabla de enrutamiento.
Diferencias en los protocolos de enrutamiento: información de •Tiempo de convergencia: rapidez de los routers en compartir información enrutamiento •Escalabilidad: es cuán grande puede ser la red. Entre más grande sea la red, más
escalable debe ser en protocolo de enrutamiento •Uso de recursos: espacio de memoria, como por ejemplo, el espacio de memoria
y la utilización de la CPU y el ancho de banda del enlace. Un mayor número de requisitos de recursos exige hardware más potente para admitir el funcionamiento del protocolo de enrutamiento además de los procesos de envío de paquetes. •Implementación y mantenimiento: La implementación y el mantenimiento
describen el nivel de conocimiento requerido para que un administrador de red implemente y mantenga la red según el protocolo de enrutamiento aplicado. Admite una máscara de subred de longitud variable (VLSM). • Admite
Los protocolos de enrutamiento por vector de distancia incluyen el RIP, el IGRP y el EIGRP. RIP: El Routing Information Protocol (RIP) se especificó originalmente en el RFC 1058. Sus características principales son las Siguientes: •Utiliza el conteo de saltos como métrica para la selección de rutas. Teniendo un
límite de 15 saltos. •Si el conteo de saltos de una red es mayor de 15, el RIP no puede suministrar
una ruta para esa red. •Por defecto, se envía un broadcast o multicast de las actualizaciones de
enrutamiento cada 30 segundos. •Fabricante mixto.
IGRP El Interior Gateway Gateway Routing Protocol (IGRP) es un protocolo patentado desarrollado por Cisco. Las características principales de diseño del IGRP son las siguientes: Se considera el ancho de banda, el retardo, la carga y la confiabilidad para crear una métrica compuesta. Por defecto, se envía un broadcast de las actualizaciones de enrutamiento cada 90 segundos. El IGRP es el antecesor de EIGRP y actualmente se considera obsoleto. EIGRP Enhanced IGRP (IGRP mejorado) es un protocolo de enrutamiento por vector de distancia, patentado por Cisco. Las características principales del EIGRP son las siguientes: •Puede realizar un balanceo de carga con distinto costo.
•Utiliza el Algoritmo de actualización por difusión (DUAL) para calcular la ruta más
corta. •No existen actualizaciones periódicas, como sucede con el RIP y el IGRP. Las
actualizaciones de enrutamiento sólo se envían cuando se produce un cambio en la topología.
CONVERGENCIA: es directamente proporcional al tamaño de la red. Es la rapidez con la que los protocolos de enrutamiento pueden propagar información: •La velocidad en que los routers propagan un cambio de topología en una
actualización de enrutamiento a sus vecinos. •La velocidad para calcular las mejores rutas utilizando la nueva información de
enrutamiento obtenida.
PROTOCOLO DE MANTENIMIENTO DE LAS TABLAS DE ENRUTAMIENTO ACTUALIZACIONES PERIODICAS: se refiere refiere al hecho de que un router envía la • ACTUALIZACIONES tabla de enrutamiento completa a sus vecinos a intervalos predefinidos ACTUALIZACIONES LIMITADAS: Cuando una nueva ruta se vuelve disponible o • ACTUALIZACIONES cuando debe eliminarse una ruta, se envía una actualización solamente acerca de dicha red en lugar de toda la tabla. Esta información se envía sólo a aquellos routers que la necesitan. •UPDATES DISPARADOS: se usan para acelerar la convergencia cuando se
produce un cambio en la topología. se envían cuando se produce cualquiera de las siguientes situaciones: -Una interfaz cambia de estado (up o down). -Una ruta ingresa (o sale) al estado "inalcanzable". -Se instala una ruta en la tabla de enrutamiento. Existen dos problemas con los updates disparados: -Los paquetes que contienen un mensaje de actualización pueden descartarse o corromperse debido a algún enlace de la red. -Los updates disparados no se producen instantáneamente. Puede suceder que un router ejecute una actualización regular en el momento equivocado cuando
todavía no ha recibido el update disparado. Como resultado, la ruta no válida vuelve a insertarse en un vecino que ya había recibido el update disparado. •RIP_ JTTTER: El envío de actualizaciones al mismo tiempo se conoce como
sincronización de actualizaciones. A medida que aumenta la sincronización de temporizadores de routers, se produce una mayor cantidad de colisiones de actualizaciones y retardos en la red. Al comienzo, las actualizaciones de los routers no se sincronizarán. Pero con el tiempo, los temporizadores a lo largo de toda una red se volverán globalmente sincronizados. Para solucionar estas colisiones el IOS de Cisco utiliza una variable aleatoria denominada RIP_JITTER que resta una cantidad de tiempo variable al intervalo de actualización de cada router de la red. Esta fluctuación de fase aleatoria, o cantidad de tiempo variable, varía del 0% al 15% del intervalo de actualización especificado.
ROUTING LOOP: es una condición en la que un paquete se transmite continuamente dentro de una serie de routers sin que nunca alcance la red de destino deseada. Esto puedo ocurrir por: •rutas estáticas configuradas incorrectamente •redistribución de ruta configurada incorrectamente. •tablas de enrutamiento incongruentes que no se actualizan debido a una
convergencia lenta en una red cambiante. •rutas de descarte configuradas o instaladas incorrectamente.
Un routing loop puede producir las siguientes condiciones: •El ancho de banda del enlace se utilizará para el tráfico que se transmita de un
sitio a otro entre los routers de un loop. •La CPU de un router estará exigida debido a los paquetes con loops. •La CPU de un router se cargará con el envío inútil de paquetes, lo que afectará
negativamente la convergencia de la red.
•Las actualizaciones de enrutamiento pueden perderse o no ser pro cesadas de
manera oportuna. Estas condiciones podrían originar routing loops adicionales, lo que empeoraría aún más la situación. •Los paquetes pueden perderse en "agujeros negros".
Existen varios mecanismos disponibles para eliminar los routing loops, principalmente con los protocolos de enrutamiento por vector de distancia. Estos mecanismos incluyen: •definición de una métrica máxima para evitar una cuenta a infinito (La cuenta a
infinito es una condición que se produce cuando las actualizaciones de enrutamiento inexactas aumentan el valor de la métrica a "infinito" para una red que ya no se puede alcanzar. Para detener eventualmente el aumento de la métrica, "infinito" se define configurando un valor máximo de métrica.) •temporizadores de espera. (Los te mporizadores de espera se utilizan para evitar
que los mensajes de actualización regulares reinstauren de manera inadecuada una ruta que puede no ser válida. Estos temporizadores le indican al router que se mantenga en espera ante los cambios que pueden afectar las rutas durante un período determinado.) •horizonte dividido. (La regla de horizonte dividido establece que un router no
debería publicar una red a través de la interfaz por la cual provino la actualización) •envenenamiento de ruta o envenenamiento en reversa. (El envenenamiento de
ruta se utiliza para marcar la ruta como inalcanzable en una actualización de enrutamiento que se envía a otros routers. Se interpreta a lo inalcanzable como una métrica que está configurada en un valor máximo. ) •Horizonte dividido con envenenamiento en reversa. (La regla de horizonte dividido
con envenenamiento en reversa establece que, al enviar actualizaciones desde una determinada interfaz, se debe designar como inalcanzable a cualquier red sobre la cual se obtuvo información mediante dicha interfaz.)
updates disparados.
CAPITULO 5 Protocolo de información de enrutamiento (rip) Fue el primero en utilizarse y aun es popular por su simplicidad y amplia compatibilidad Este protocolo evoluciono de otro llamado protocolo de información información de Gateway y poco a poco se fue implementando y mejorando por algunos fabricantes
RIPv1: es un protocolo por vector distancia, utiliza conteo de saltos como única métrica para seleccionar rutas, transmite mensajes cada 30 seg Porque hay tantos campos en cero? RIP se desarrolló antes que ip, se le agrego un especio adicional para administrar mayores espacios de direcciones el futuro pero ripv2 ya ha utilizado la mayoría de estos RIP utiliza mensaje de solicitud para que todos los rip vecinos vecinos envíen sus tablas de enrutamiento completas y mensaje de respuesta es la respuesta que envía los vecinos, cuando estas llegan evalua cada entrada de ruta, si una es nueva el router receptor instala la ruta en la tabla y si es existente se reemplaza si la entrada nueva tiene mejor conteo de saltos RIP es un protocolo de enrutamiento con clase que no envía información sobre la máscara de subred, por eso estas redes RIPv1 no pueden ser no contiguas contiguas ni pueden implementar VLSM RIP tiene una distancia administrativa predeterminada de 120 RIP envía actualizaciones innecesarias que influyen en la red que desperdician ancho de banda, los dispositivos LAN deben procesar la actualización hasta las capas de transporte donde el dispositivo receptor desechara la actualización, y la publicación de estas actualizaciones en una red de broadcast representa un riesgo para la seguridad
AUTOMATICO RIP resume las actualizaciones entre redes con clase, rip envía solo una actualización única para toda la red con clase en lugar de enviar una para cada una de las diferentes subredes, subredes, la ventaja de resumen a es que se envían y reciben actualizaciones de enrutamiento menores que utilizan menor ancho de banda
Desventaja es que le falta compatibilidad con redes no contiguas porque no incluyen mascara de subred en las actualizaciones de enrutamiento RIP fue el primer protocolo de enrutamiento dinámico que se utilizó en las implementaciones iniciales entre cliente e ISP, ahora en las redes, los clientes no tienen que intercambiar actualizaciones de enrutamiento con sus ISP, y los routers que se conectar a un ISP no necesitan una lista para cada ruta en Internet pues estos routers tienen una ruta por defecto
CAPITULO 8 “LA TABLA DE ENRUTAMIENTO: UN ESTUDIO DETALLADO”
RUTA DE NIVEL 1 es una ruta con una máscara de subred igual o inferior a la máscara con clase de la dirección de red. 192.168.1.0/24 es una ruta de red de nivel 1 porque la máscara de subred es igual a la máscara con clase de la red. /24 es la máscara con clase de las redes de clase C, tal como la red 192.168.1.0. esta puede funcionar como -Ruta por defecto: una ruta por defecto es una ruta estática con la dirección 0.0.0.0/0. -Ruta de superred: una ruta de superred es una dirección de red con una máscara menor que la máscara con clase. 192.168.0.0/22 -Ruta de red: una ruta de red es una ruta que tiene una máscara de subred igual a la de la máscara con clase. Una Ruta de red también puede ser una ruta principal. Las rutas principales se analizarán en la siguiente sección. 192.168.1.0/24 La ruta 192.168.1.0/24 de nivel 1 también se puede definir como una ruta final. Una ruta final es una ruta que incluye: una dirección IP del siguiente salto (otra ruta) y/o una interfaz de salida La red 192.168.1.0/24 conectada directamente es una ruta de red de nivel 1 porque tiene una máscara de subred que es igual a su máscara con clase. Esta misma ruta también es una ruta final porque contiene la interfaz de salida Serial 0/0/1.
RUTAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS: REDES CON CLASE Una ruta principal es, un encabezado que indica la presencia de rutas de nivel 2, también conocidas como rutas secundarias. Una ruta principal de nivel 1 se crea automáticamente cuando se agrega una subred en la tabla de enrutamiento. Es decir que una ruta principal se crea siempre que se ingresa en la tabla de enrutamiento una ruta con una máscara más grande que la máscara con clase. La subred es la ruta secundaria de nivel 2 de la ruta primaria.
Una ruta de nivel 2 es una ruta que es una subred de una dirección de red con clase. Al igual que las rutas de nivel 1, el origen de una ruta de nivel 2 puede ser una red conectada directamente, una ruta estática o un protocolo de enrutamiento dinámico.
la jerarquía de la tabla de enrutamiento en el IOS de Cisco tiene un esquema de enrutamiento con clase. Una ruta principal de nivel 1 es la dirección de red con clase de la ruta de subred. Esto es así incluso si un protocolo de enrutamiento sin clase es el origen de la ruta de subred.
RUTAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS: REDES SIN CLASE la ruta principal establece que las rutas secundarias están "divididas en redes en forma variable".
La diferencia final entre las redes con clase y sin clase radica en las rutas secundarias. Cada ruta secundaria ahora contiene la máscara de subred para esa ruta específica
PROCESO DE BUSQUEDA EN LA TABLA DE ENRUTAMIENTO PASOS EN EL PROCESO DE BUSQUEDA DE RUTAS Paso 1. El router examina las rutas de nivel 1, incluidas las rutas de red y las rutas de superred, en busca de la mejor coincidencia con la dirección IP de destino del paquete. Paso 1a Si la mejor coincidencia es una ruta final de nivel 1 (superred, red con clase o ruta por defecto) esta ruta se usa para reenviar el paquete. Haga clic en Paso 1b. Si la mejor coincidencia es una ruta principal principa l de nivel 1, continúe con el Paso 2. Paso 2. El router examina las rutas secundarias (las rutas de subred) de la ruta principal en busca de una mejor coincidencia. Paso 2a. Si hay una coincidencia con una ruta secundaria de nivel 2, esa subred se usará para reenviar el paquete. Haga clic en Paso 2b.Si no hay coincidencia con ninguna de las rutas secundarias de nivel 2, continúe con el Paso 3. ¿El router está implementando un comportamiento de enrutamiento con clase o sin clase?ps Paso 3a Comportamiento del enrutamiento con clase: Si el comportamiento del enrutamiento con clase está en vigencia, termine el proceso de búsqueda y descarte el paquete.
Paso 3b. Comportamiento del enrutamiento sin clase: Si el comportamiento de enrutamiento sin clase está en vigencia, continúe buscando las rutas de superred de nivel 1 en la tabla de enrutamiento para ver si hay alguna coincidencia, incluida la ruta por defecto, si así fuera. Paso 4. Si ahora hay una coincidencia menor con las rutas por defecto o de superred de nivel 1, el router usa esa ruta para reenviar el paquete. Paso 5. Si no hay coincidencia con ninguna ruta de la tabla de enrutamiento, el router descarta el paquete. El comportamiento del enrutamiento con clase y sin clase se analizará con mayor detalle en una sección posterior.
LA COINCIDENCIA MAS LARGA: RUTAS DE VINEL 1.- La coincidencia más larga Para que haya una coincidencia entre la dirección IP de destino de un paquete y una ruta en la tabla de enrutamiento, un número mínimo mínimo de los bits que se encuentran más a la izquierda deben coincidir con la dirección IP del paquete y la ruta en la tabla de enrutamiento. La máscara de subred de la ruta en la tabla de enrutamiento se usa para determinar el número mínimo de bits que se encuentran más a la izquierda y que deben coincidir
La ruta con la mayor cantidad de bits equivalentes, que se encuentran más a la izquierda, o la coincidencia más larga es siempre la ruta preferida. . LA COINCIDENCIA MAS LARGA: RUTAS DE VINEL 1 YU SECUNDARIAS DE NIVEL 2. una ruta principal no incluye ninguna dirección de siguiente salto ni ninguna interfaz de salida, salida, sino que sólo es un "encabezado" para sus rutas secundarias de nivel 2, las subredes. Antes de que se busque una coincidencia en cualquier ruta secundaria de nivel 2, debe haber una coincidencia entre la dirección con clase de la ruta principal de nivel 1 y la dirección IP de destino del paquete. El router verifica las rutas; verifica la última ruta secundaria de 172.16.3.0/24 y encuentra una coincidencia. Los primeros 24 bits sí coinciden. El proceso de la tabla de enrutamiento usará esta ruta, 172.16.3.0/24
COMPORTAMIENTO DE ENRUTAMIENTO COMPORTAMIENTO DE ENRUTAMIENTO CON CLASE Y SIN CLASE . El comportamiento de enrutamiento influencia el proceso de búsqueda de la ruta preferida usando los comandos no ip classless o ip classless. Los protocolos de enrutamiento sin clase y con clase afectan la forma en que se completa la tabla de enrutamiento. Los comportamientos de enrutamiento con clase y sin clase determinan cómo se realiza una búsqueda en la tabla de enrutamiento después de que se completa los protocolos de enrutamiento y los comportamientos de enrutamiento son completamente independientes entre sí.
COMPORTAMIENTO DE ENRUTAMIENTO CON CLASE: NO IP CLASSLES. El comando no ip classless significa que el proceso de búsqueda de rutas usa búsquedas en la tabla de enrutamiento con clase por defecto. Los comandos no ip classless e ip classless son comandos de configuración global y pueden verse al escribir show running- config
COMPORTAMIENTO DE ENRUTAMIENTO CON CLASE: PROCESO DE BUSQUEDA. El proceso de enrutamiento realiza una búsqueda en la tabla de enrutamiento y encuentra una coincidencia; si hay una coincidencia en la ruta principal, las rutas secundarias se verifican.
COMPORTAMIENTO DE ENRUTAMIENTO SIN CLASE: IP CLASSLESS. El comando ip classless se configura en forma predeterminada. El comando show running-config muestra el comportamiento de enrutamiento. Comportamiento de enrutamiento sin clase significa que el proceso de enrutamiento ya no supone que todas las subredes de una red principal con clase sólo pueden alcanzarse dentro de las rutas secundarias a la principal.
COMPORTAMIENTO DE ENRUTAMIENTO SIN CLASE: PROCESO DE BUSQUEDA Debido a que utilizamos el comportamiento de enrutamiento sin clase (ip classless), el router continúa realizando búsquedas en la tabla de enrutamiento,
más alá de esta ruta principal y sus rutas secundarias. El proceso de enrutamiento continuará realizando búsquedas en la tabla de enrutamiento para encontrar una ruta con una máscara de subred menor que los 16 bits de la ruta principal anterior. Es decir que el router ahora continuará realizando búsquedas de las otras rutas en la tabla de enrutamiento en la que puede haber menos bits que coincidan, pero también alguna coincidencia.
