Los protocolos de enrrutamiento

Los protocolos de enrutamiento son algoritmos que permiten decidir cuál es la mejor ruta que debe seguir un datagrama para llegar a su destino. Los protocolos de enrutamiento se utilizan para actualizar dinámicamente las tablas de enrutamiento.

Internet es una red formada por Sistemas Autónomos interconectados. Un Sistema Autónomo está constituido por un conjunto de subredes y enrutadores que tienen una administración común.

– UNAM SA 278

– ITAM SA 21520

Cada Sistema Autónomo puede escoger su propio protocolo de enrutamiento y debe intercambiar información de enrutamiento con otros Sistemas Autónomos

Resumen

Internet se compone de múltiples subredes interconectadas por enrutadores.

Nombre - Dirección – Ruta

-El DNS traduce el nombre de una computadora en una dirección IP.

-Los enrutadores utilizan la dirección IP para transportar datagramas sobre una ruta en Internet hasta la computadora destino.

Protocolos de enrutamiento

Al interior de un Sistema Autónomo (Interior Gateway Protocol (IGP)

Entre Sistemas Autónomos (Exterior Gateway Protocol (EGP)

IGP:

-Vectores de Distancias RIP-2 (RFC 2453)

- Estado de Enlaces OSPF-2 (RFC 2328)

EGP -Vectores de Ruta BGP-4 (RFC 1771)

RIP

RIP(Routing Information Protocol) utiliza un algoritmo de Vectores de Distancias.Este algoritmo fue usado en ARPANET desde 1969. Cada enrutador mantiene en su tabla de enrutamiento la distancia, en saltos, que lo separa de cada destino. Cada enrutador envía a sus vecinos su vector de distancias cada 30 segundos.

Los mensajes RIP se encapsulan en datagramas UDP. En un mensaje RIP pueden enviarse hasta 25 entradas del vector de distancias.Para transportar vectores grandes se utilizan varios mensajes. Cuando un enrutador A recibe de un vecino B su vector de distancias, actualiza la entrada de su tabla de enrutamiento correspondiente a la red K si:

– A no conocía a K

– Bk < Ak + 1

– A enruta por B hacia K y Bk cambió

La actualización de la tabla de enrutamiento del enrutador A modifica el renglón correspondiente a la red K:

– la nueva distancia es Bk + 1

– el siguiente salto es B

Una entrada de la tabla de enrutamiento se vuelve inválida si pasan 180 segundos sin que sea refrescada.

IGRP

IGRP es un algoritmo propietario de Cisco que utiliza Vectores de Distancias.El número de saltos no está limitado a 15. Las actualizaciones se envían cada 90 segundos, por lo que se carga menos la red con información de enrutamiento. Para evitar los ciclos que involucran más de dos enrutadores, un enrutador no toma en cuenta las actualizaciones recibidas para una ruta:

– durante 90 segundos después de haberla considerado inaccesible (hold down).

– si el número de saltos ha crecido de manera importante (rutas envenenadas).

Utiliza como distancia una métrica compuesta ponderada:

– velocidad de transmisión, retardo, carga, tasa de error.

Puede balancear la carga entre múltiples rutas que tienen una distancia

OSPF

Los algoritmos de vectores de distancias son buenos para redes estables y pequeñas. Su principal desventaja es que no escalan bien: su desempeño es bajo en Sistemas Autónomos grandes ya que el tamaño de sus mensajes es directamente proporcional al número de redes existentes.

OSPF (Open Shortest Path First) Es un protocolo de enrutamiento muy usado en Internet. Utiliza un algoritmo de Estado de Enlaces. La métrica utilizada por omisión por los enrutadores es inversamente proporcional a la velocidad de transmisión del enlace:

– distancia = 108 / velocidad de transmisión

Por ejemplo, para una red Ethernet a 10 Mbps, la distancia es 10. Cada enrutador verifica continuamente los enlaces que lo unen con enrutadores adyacentes intercambiando mensajes Hello. Típicamente, los mensajes se envían cada 10 segundos y se considera que ha ocurido una falla en un vecino si no se recibe un mensaje de él durante 40 segundos. Cada enrutador difunde cada 30 minutos, o cuando hay un cambio en el estado de uno de sus enlaces, Link State Advertisements a todos los enrutadores del Sistema Autónomo para notificarles el Estado de sus Enlaces. Cada enrutador conoce entonces la topología completa del Sistema Autónomo (link-state database)y utiliza el algoritmo del camino más corto de Dijkstra para construir su tabla de enrutamiento. Cada enrutador construye un árbol de caminos más cortos con él como raíz. La difusión de la información necesaria para conocer la topología de la red y el cálculo de la tabla de enrutamiento son operaciones costosas si la red es grande.

En este caso, OSPF limita la propagación de sus mensajes para reducir el tráfico en la red y la potencia de cálculo necesaria.

• Un grupo de bits identifica a un conjunto de redes.

• Se reduce el consumo de memoria y de procesador.

• Se agrega en el sentido del backbone.

BGP

BGP(Border Gateway Protocol) Es el protocolo usado entre Sistemas Autónomos para intercambiar información de enrutamiento. Utiliza un algoritmo de Vectores de Rutas. Los enrutadores BGP deben configurarse para saber con quiénes deben intercambiar información de enrutamiento. Los mensajes se intercambian a través de conexiones TCP.

Observaciones

Existen también protocolos de enrutamiento para propagar qué redes están inscritas en qué grupos multicast:

– Distance Vector Multicast Routing Protocol

– Multicast extensions to OSPF

– Protocol Independent Multicast

Fuentes

• [Redes globales de información con Internet y TCP/IP. Principios básicos, rotocolos y arquitectura. Douglas E. Comer.]

• [Request for Comments (RFC): https://www.rfc.org]