Protocolos de Ruteo
1. Introducción al Enrutamiento
¿Qué es el enrutamiento?
Cuando hablamos de rutas, nos estamos refiriendo a caminos que puede tomar un paquete en CAPA 3 o "CAPA IP", el criterio sobre ¿ que camino puede tomar un paquete ? se basa en la Dirección IP de destino. En definitiva el paquete va siendo dirigido entre los distintos nodos de la red , por rutas o enlaces que conectan dichos nodos. La comunicación entre dos nodos en una red interconectada se puede producir a través de muchas rutas diferentes.
El enrutamiento es el proceso de seleccionar la mejor ruta mediante algunas reglas predeterminadas.
El Ruteo o enrutamiento sucede generalmente en las Redes WAN, o en los Routers de Borde de las LAN (Modem Router ADSL, ONT por ejemplo).
¿Qué es un Router?
Un Router es un dispositivo de red que conecta dos o mas redes, para cada red tiene una interface de red.
Tiene por lo tanto un router tiene un mínimo de 2 interfaces.
Los enrutadores cumplen principalmente dos funciones principales, mas otra que puede ser eventual:
1) Determinación de la ruta
Un enrutador determina la ruta que toman los datos cuando se mueven de un origen a un destino. Par lograr esto los Routers deben mantener tablas de enrutamiento y asegurarse de que otros Routers conozcan las modificaciones a la topología de la red. Esta función se lleva a cabo utilizando un protocolo de enrutamiento para comunicar la información de la red a otros Routers.
2) Reenvío de datos
Cuando los paquetes llegan a una interfaz, el Router debe utilizar la tabla de enrutamiento para establecer el destino. El Router envía los paquetes a la interfaz apropiada, agrega la información de entramado necesaria para esa interfaz, y luego transmite la trama.
3) Balanceador de carga
Algunas veces, el router puede enviar datos a través de varias rutas diferentes con el propósito de "balancear" el uso de los enlaces o para crear un vínculo redundante y gestionar el volumen de tráfico.Para poder hacer esto un router AL MENOS tiene 2(dos) interfaces WAN!!
Tabla ARP , Tabla de Enrutamiento, Tabla de Switch.
- Tabla de ARP relaciona Capa 3 ,dirección IP con Capa 2, dirección MAC.
- Tabla de Enrutamiento relaciona Direcciones de red de Capa 3 con Interfaces Físicas.
- Tabla de Switch relaciona Capa 2 , direcciones MAC con puertos físicos del Switch.
¿Cómo funciona el router?
Los datos se mueven a lo largo de cualquier red en forma de paquetes de datos (Siendo el paquete la unidad de datos de protocolo (PDU) de la capa de red). Cada paquete de datos tiene un encabezado que contiene información sobre el destino previsto del paquete. Cuando un paquete viaja a su destino, varios enrutadores pueden re-dirigirlo varias veces. Los enrutadores realizan este proceso millones de veces por segundo con millones de paquetes.
Cuando llega un paquete de datos, se cumple la siguiente secuencia:
- El router compara la dirección IP del paquete recibido contra las tablas que tiene.
- Se obtiene la dirección destino del paquete .
- Se aplica la máscara de la primera entrada en la tabla de enrutamiento a la dirección destino.
- Se compara el destino enmascarado y la entrada de la tabla de enrutamiento.
- Si hay concordancia, el paquete se envía al puerto que está asociado con la entrada de la tabla.
- Si no hay concordancia, se compara con la siguiente entrada de la tabla.
- Si el paquete no concuerda con ninguno de las entradas de la tabla, el Router envía por una ruta por defecto. Siempre tiene que haber una, si no el paquete se elimina.
- Así hasta... llegar a destino.
El pasaje de un router a otro se conoce como SALTO.
Generalmente la cantidad de saltos hasta cualquier sitio no supera el nro. 16!!
Tablas de enrutamiento.
- Tipo de protocolo: el tipo de protocolo de enrutamiento que creó la entrada en la tabla de enrutamiento.
- Asociaciones entre destino/siguiente salto: estas asociaciones le dicen al Router que un destino en particular está directamente conectado al Router, o que puede ser alcanzado utilizando un Router denominado "salto siguiente" en el trayecto hacia el destino final. Cuando un Router recibe un paquete entrante, lee la dirección destino y verifica si hay concordancia entre esta dirección y una entrada de la tabla de enrutamiento.
- Métrica de enrutamiento: los distintos protocolos de enrutamiento utilizan métricas de enrutamiento distintas. Las métricas de enrutamiento se utilizan para determinar la conveniencia de una ruta. Por ejemplo, el números de saltos es la única métrica de enrutamiento que utiliza elprotocolo de información de enrutamiento (RIP). El Protocolo de enrutamiento Gateway interior (IGRP) utiliza una combinación de ancho de banda, carga, retardo y confiabilidad como métricas para crear un valor métrico compuesto.
- Interfaces de salida: la interfaz por la que se envían los datos para llegar a su destino final.
¿Cuáles son los tipos de ruteo?
Existen dos tipos diferentes de enrutamiento, que se basan en la forma en que el enrutador crea sus tablas de enrutamiento:
Enrutamiento estático
En el enrutamiento estático, un administrador de red utiliza tablas estáticas para configurar y seleccionar manualmente las rutas de red. El enrutamiento estático es útil en situaciones en las que se espera que el diseño o los parámetros de la red permanezcan constantes.
La naturaleza estática de esta técnica de enrutamiento conlleva los inconvenientes esperados, como la congestión de la red. Si bien los administradores pueden configurar rutas de respaldo en caso de que se produzca un error en un enlace, el enrutamiento estático generalmente disminuye la adaptabilidad y la flexibilidad de las redes, lo que resulta en un rendimiento limitado de la red.
Enrutamiento dinámico
El enrutamiento dinámico son implementaciones de la capa de aplicación. Toma información de la red, la procesan y modifican la tabla de ruteo a la vez que comunican estas modificaciones a otros Routers.
https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1812#page-106
En el enrutamiento dinámico, los enrutadores crean y actualizan las tablas de enrutamiento en tiempo de ejecución según las condiciones reales de la red. Intentan encontrar la ruta más rápida desde el origen hasta el destino mediante un protocolo de enrutamiento dinámico, que es un conjunto de reglas que crean, mantienen y actualizan la tabla de enrutamiento dinámico.
La mayor ventaja del enrutamiento dinámico es que se adapta a las condiciones cambiantes de la red, incluidos el volumen de tráfico, el ancho de banda y las fallas de la red.
¿Cuáles son los principales protocolos de enrutamiento?
Un protocolo de enrutamiento es un conjunto de reglas que especifican cómo los enrutadores identifican y reenvían paquetes a lo largo de una ruta de red. Los protocolos de enrutamiento se agrupan en dos categorías distintas:
- protocolos de puerta de enlace interior
- protocolos de puerta de enlace exterior.
Los protocolos de puerta de enlace interior funcionan mejor dentro de un sistema autónomo, una red controlada administrativamente por una sola organización.
Los protocolos de puerta de enlace externa gestionan mejor la transferencia de información entre dos sistemas autónomos.