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Routing dinámico

• Una red doméstica posiblemente tenga un router y dos o más computadoras.
• Los routers reenvían paquetes mediante el uso de la información de la tabla de routing. Los routers pueden descubrir las rutas hacia las redes remotas de dos maneras: de forma estática y de forma dinámica.
• En una red grande con muchas redes y subredes, la configuración y el mantenimiento de rutas estáticas entre dichas redes conllevan una sobrecarga administrativa y operativa. El uso de protocolos de routing dinámico puede aliviar la carga de las tareas de configuración y de mantenimiento, además de proporcionar escalabilidad a la infraestructura de la red.

Clasificación de los protocolos de routing

• Los protocolos de routing dinámico se usan para facilitar el intercambio de información de routing entre los routers. Un protocolo de routing es un conjunto de procesos, algoritmos y mensajes que se usan para intercambiar información de routing y completar la tabla de routing con la elección de los mejores caminos que realiza el protocolo. El propósito de los protocolos de routing dinámico incluye lo siguiente:
• Detección de redes remotas
• Mantener la información de routing actualizada
• Escoger el mejor camino hacia las redes de destino
• Poder encontrar un mejor camino nuevo si la ruta actual deja de estar disponible.
• Los protocolos de routing se pueden clasificar en diferentes grupos según sus características.
• Propósito: protocolo de gateway interior (IGP) o protocolo de gateway exterior (EGP)
• Operación: protocolo de vector distancia, protocolo de estado de enlace, protocolo de vector ruta
• Comportamiento: protocolo con clase (antiguo) o protocolo sin clase
• los protocolos de routing IPv4 se clasifican de la siguiente manera:
• RIPv1 (antiguo): IGP, vector distancia, protocolo con clase
• EIGRP: IGP, vector distancia, protocolo sin clase desarrollado por Cisco

Protocolos de routing vector distancia

• DISTANCIA identifica la distancia hasta la red de destino. Se basa en una métrica como el conteo de saltos, el costo, el ancho de banda y el retraso, entre otros.
• EIGRP: versión avanzada del routing vector distancia
• IGRP: protocolo exclusivo de Cisco de primera generación (obsoleto y reemplazado por EIGRP)
• VECTOR especifica el sentido en que se encuentra el router de siguiente salto o la interfaz de salida para llegar al destino.
• RIPv1: protocolo antiguo de primera generación
• RIPv2: protocolo de routing vector distancia simple

Protocolos de routing de estado de enlace

• Un router configurado con un protocolo de routing de estado de enlace puede crear una “vista completa” o una topología de la red al reunir información proveniente de todos los demás routers.
• Los protocolos de routing de estado de enlace no usan actualizaciones periódicas.
• , el uso de un protocolo de routing de estado de enlace es como tener un mapa completo de la topología de la red. Los letreros a lo largo de la ruta de origen a destino no son necesarios, debido a que todos los routers de estado de enlace usan un mapa de la red idéntico. Un router de estado de enlace usa la información de estado de enlace para crear un mapa de la topología y seleccionar el mejor camino hacia todas las redes de destino en la topología.
• Hay dos IGP de estado de enlace IPv4:
• OSPF: popular protocolo de routing que se basa en normas
• IS-IS: popular en redes de proveedores

Protocolos de routing con clase

• La mayor diferencia entre los protocolos de routing con clase y sin clase es que los protocolos de routing con clase no envían información de la máscara de subred en las actualizaciones de routing. Los protocolos de routing sin clase incluyen información de la máscara de subred en las actualizaciones de routing.
• Los protocolos de routing con clase también generan problemas en las redes no contiguas. Que una red sea no contigua significa que las subredes de la misma dirección de red principal con clase están separadas por una dirección de red con clase diferente.

Características de los protocolos de routing

• Velocidad de convergencia: define cuán rápido comparten información de routing y alcanzan un estado de conocimiento coherente los routers de la topología de la red. Cuanto más rápida sea la convergencia, más preferible será el protocolo. Los loops de routing pueden ser el resultado de tablas de routing incongruentes que no se han actualizado debido a la lenta convergencia de una red sujeta a cambios.
• Escalabilidad: define cuán grande puede ser una red, según el protocolo de routing implementado. Cuanto más grande sea la red, más escalable debe ser el protocolo de routing.
• Con clase o sin clase (uso de VLSM): los protocolos de routing con clase no incluyen la máscara de subred y no admiten VLSM. Los protocolos de routing sin clase incluyen la máscara de subred en las actualizaciones. Los protocolos de routing sin clase admiten VLSM y una mejor sumarización de ruta.
• Implementación y mantenimiento: describen el nivel de conocimiento necesario para que un administrador de red ponga en funcionamiento y mantenga la red según el protocolo de routing implementado.
• Uso de recursos: incluye los requisitos de un protocolo de routing, como el espacio de memoria (RAM), la utilización de la CPU y el uso del ancho de banda del enlace. Una mayor cantidad de requisitos de recursos exige hardware más potente para admitir la operación del protocolo de routing además de los procesos de reenvío de paquetes.

Métricas de los protocolos de routing

• Una métrica es un valor mensurable que el protocolo de routing asigna a distintas rutas según la utilidad que tengan. En situaciones donde hay varias rutas hacia la misma red remota, las métricas de routing se utilizan para determinar el “costo” total de una ruta de origen a destino. Los protocolos de routing determinan la mejor ruta sobre la base del costo más bajo.
• A continuación, se indican algunos protocolos dinámicos y las métricas que utilizan:
• Protocolo de información de routing (RIP): conteo de saltos.
• Protocolo OSPF (Abrir primero la ruta más corta): el costo de Cisco según el ancho de banda acumulativo de origen a destino.
• Protocolo mejorado de routing de gateway interior (EIGRP): ancho de banda mínimo, demora, carga y confiabilidad.

Funcionamiento del protocolo de routing dinámico

• Todos los protocolos de routing están diseñados para descubrir redes remotas y adaptarse rápidamente cuando ocurre un cambio en la topología. El método que usa un protocolo de routing para lograr su propósito depende del algoritmo que use y de las características operativas de ese protocolo.
• 1. El router envía y recibe mensajes de routing en sus interfaces.
• 2. El router comparte mensajes de routing e información de routing con otros routers que están usando el mismo protocolo de routing.
• 3. Los routers intercambian información de routing para obtener información sobre redes remotas.
• 4. Cuando un router detecta un cambio de topología, el protocolo de routing puede anunciar este cambio a otros routers.

Arranque en frío

• Cuando un router se enciende, no tiene ninguna información sobre la topología de la red. Ni siquiera tiene conocimiento de que existen dispositivos en el otro extremo de sus enlaces. La única información que tiene un router proviene de su propio archivo de configuración almacenado en la NVRAM. Una vez que se un router arranca correctamente, aplica la configuración guardada. Si la asignación de direcciones IP está configurada de forma correcta, en primer lugar el router detecta sus propias redes conectadas directamente.
• Con esta información inicial, los routers proceden a encontrar orígenes de ruta adicionales para sus tablas de routing.

Detección de la red

• Después del arranque inicial y del proceso de detección, la tabla de routing se actualiza con todas las redes conectadas directamente y las interfaces en que residen dichas redes.
• Si se configura un protocolo de routing, el siguiente paso es que el router comience a intercambiar actualizaciones de routing para obtener información sobre rutas remotas.
• El router envía un paquete de actualización por todas las interfaces habilitadas en el router. La actualización contiene la información en la tabla de routing, que en este momento consta de todas las redes conectadas directamente.
• Al mismo tiempo, el router también recibe y procesa actualizaciones similares de otros routers conectados. Una vez recibida la actualización, el router revisa si contiene información de red nueva, y se agrega a la tabla de routing toda red que no esté incluida en ella aún.

Intercambio de información de routing

• En este punto, los routers tienen información sobre sus propias redes conectadas directamente y las de sus vecinos más cercanos. Siguiendo el camino hacia la convergencia, los routers intercambian la siguiente ronda de actualizaciones periódicas. Cada router verifica las actualizaciones nuevamente para comprobar si hay información nueva.
• Por lo general, los protocolos de routing vector distancia implementan una técnica para evitar los bucles de routing conocida como “horizonte dividido”. El horizonte dividido evita que la información se envíe desde la misma interfaz en la que se recibió dicha información.

Cómo se logra la convergencia

• La convergencia de la red se produce cuando todos los routers tienen información completa y precisa acerca de toda la red, como se muestra en la figura. El tiempo de convergencia es el tiempo que los routers tardan en compartir información, calcular las mejores rutas y actualizar sus tablas de routing. Una red no es completamente operativa hasta que la red logrado la convergencia; por lo tanto, la mayoría de las redes requieren tiempos de convergencia breves.
• La convergencia es cooperativa e independiente al mismo tiempo. Los routers comparten información entre sí, pero deben calcular en forma independiente los impactos del cambio de topología en sus propias rutas. Dado que establecen un acuerdo con la nueva topología en forma independiente, se dice que convergen sobre este consenso

Tecnologías vector distancia

• Los protocolos de routing vector distancia comparten actualizaciones entre vecinos. Los vecinos son routers que comparten un enlace y que están configurados para usar el mismo protocolo de routing. El router sólo conoce las direcciones de red de sus propias interfaces y las direcciones de red remota que puede alcanzar a través de sus vecinos. Los routers que utilizan el routing vector distancia no tienen información sobre la topología de la red.
• La difusión de actualizaciones periódicas es ineficiente debido a que las actualizaciones consumen ancho de banda y recursos de CPU del dispositivo de red. Cada dispositivo de red debe procesar un mensaje de difusión. En lugar de usar difusiones como RIP, RIPv2 y EIGRP puede utilizar direcciones de multidifusión para comunicarse solo con routers vecinos específicos. EIGRP también puede utilizar un mensaje de unidifusión para comunicarse con un router vecino específico. Además, EIGRP envía una actualización solo cuando se la necesita, en lugar de hacerlo de forma periódica.