Archivo 3 Protocolos de Ruteo - Copia

Sección 3

PROTOCOLOS DE PROTOCOLOS DE ROUTINGROUTING

Redes WAN de Telecomunicaciones Fredy Lemus C.

2Redes WAN de Telecomunicaciones Fredy Lemus C.

Enrutamiento en InterredesEnrutamiento en Interredes

Los protocolos de enrutamiento necesitan manejar problemas relacionados con redes grandes:

• Mantener la información de rutas: vector de distancia / estado de enlace / híbridos

• Seleccionar rutas: métricas / compartir carga / estructuras jerárquicas

• Soportar gestión flexible de direccionamiento de redes (VLSM), gran cantidad de direcciones (resúmenes de rutas)

• Redistribuir rutas, compartir información de routing

• Soportar múltiples protocolos de enrutamiento, múltiples protocolos de red


¿Qué es Routing?¿Qué es Routing?

Servicio regular de correoServicio de correo de dos semanasServicio de correo nocturno aéreoHong Kong

¿Cómo envío estoa Hong Kong?

Opciones


Dirección de destinoDe dónde puedo aprender las rutasRutas posibles La mejor rutaFormas de verificar la ruta válida

Categorías de Prot. Características Protocolos

¿Qué debo saber paraenrutar a Hong Kong?

Comparación de Protocolos de RoutingComparación de Protocolos de Routing

Vector Distancia Antiguos:para redes pequeñas RIP, IGRP, RTMP

Estado de Enlace Nuevos: para redes grandes OSPF, NLSP, IS-IS


• ¿Son ustedes mis vecinos?

Identificación de VecinosIdentificación de Vecinos

DAA C

B

D


Selección de Rutas: MetricasSelección de Rutas: Metricas

• ¿Qué rutas tengo en cada red?

• ¿Cuál es la mejor ruta desde la Fuente al Destino?

TokenRing

FDDI


Selección de Rutas: Load BalancingSelección de Rutas: Load Balancing

• Load Balancing provee incremento de ancho de banda y redundancia

TokenRing

FDDI

B

A


Oficinas Remotas

Oficinas Nacionales

Selección de Rutas: JerarquíasSelección de Rutas: Jerarquías

• Una red jerárquica puede reflejar la organización de una corporación

Matriz Corporativa


RedistribuciónRedistribución

• Los protocolos de enrutamiento pueden compartir información de enrutamiento

RIPIGRP

172.16.27.0

172.16.27.46

172.16.23.0


Administración de DireccionesAdministración de Direcciones

Yo puedo encaminara la red 172.16.0.0

172.16.27.0

172.16.26.0

172.16.25.0

172.16.28.0

Una dirección individual, similar a un estado, representa una gran colección de direcciones Una dirección individual, similar a una

ciudad representa una colección más pequeña de direcciones

• Los protocolos de enrutamiento pueden resumir direcciones de varias redes en una sola dirección


• Routers bajo una administración común

Sistemas AutónomosSistemas Autónomos


Sistema Autónomo 100 Sistema Autónomo 200

Exterior Gateway Protocols• BGP

Protocolos de Routing Interior ó Protocolos de Routing Interior ó ExteriorExterior

Interior GatewayProtocols (IGP):• RIP• IGRP


Protocolos de IP Routing InterioresProtocolos de IP Routing Interiores

Application

Transport

Internet

Network Interface

Hardware

Routing Information Protocol (RIP)

Interior Gateway RoutingProtocol (IGRP)

Open Shortest Path First (OSPF) Protocol

Enhanced IGRP (EIGRP)


• Configuración Global

— Selección de protocolo(s)

de routing

— Especificación de red(es)

• Configuración de Interfaces

— Asignación de máscaras

de dirección/subred

Network160.89.0.0

Network 172.30.0.0

IGRP,RIP

Network 172.16.0.0

RIP

RIP

IGRP

Tareas de la Configuración de Tareas de la Configuración de RoutingRouting

EncaminamientoEncaminamientoIntra-DominioIntra-Dominio



Protocolos de Encaminamiento Protocolos de Encaminamiento Intra-DomonioIntra-Domonio

Se los conoce como IGP (Interior Gateway Protocols)

Los principales son:

• RIP (Routing Information Protocol)

• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

• OSPF (Open Shortest Path First)

• Hello

• Encaminamiento OSI:

IS-IS (Intermediate System - Intermediate System)

ES-IS (End System - Intermediate System)

RIPRIPRouting Routing Information Information ProtocolProtocol



RIP AntecedentesRIP Antecedentes

• Diseñado por Xerox PARC (GWINFO) y usado en el

conjunto de protocolos (XNS) Xerox Network Systems

• Fue formalmente definido en la publicación XNS Internet

Transport Protocols (1981) y en el RFC 1058 (1988). RFC

1095

• Ha sido ampliamente adoptado por fabricantes de tecnología

de networking

• Fue la base para protocolos de Novell, 3Com, Ungermann-

Bass, RTMP de Appletalk, etc..


RIP CaracterísticasRIP Características

• Protocolo basado en Vectores de Distancias

• Comunicación no orientada a conexión

• Métrica: número de saltos

• Dos tipos de participantes: activos e inactivos

Cada 30 segs, los activos difunden su vector de distancias consistente en duplas (dir IP; distancia)

Los pasivos escuchan los mensajes RIP y actualizan sus tablas

• Dos tipos de paquetes: Request y Response

Request: enviados por los routers o hosts que acaban de conectarse o su información ha caducado

Response: Enviados periódicamente, en respuesta a un Request, o cuando cambia algún coste


19.2 kbps

T1

T1 T1

• El camino es seleccionado por la métrica de saltos

RIP RIP


RIP Formato Típico de la TablaRIP Formato Típico de la Tabla

Destino Siguiente Salto Distancia Temporizadores Banderas

Red A Router 1 3 tu,ti,tf x,yRed B Router 2 5 tu,ti,tf x,yRed C Router 3 2 tu,ti,tf x,y

. . . . .

. . . . .

. . . . .

• RIP mantiene únicamente la mejor ruta al destino

• Cuando se provee información de una mejor ruta, esta información reemplaza a la ruta antigua

• Los cambios en topología se reflejan en mensajes de actualización de rutas. P.Ej. Si se un router detecta una falla de enlace, éste recalcula la ruta y envía mensajes de actualización a los otros routers de la red


RIP Formato del PaqueteRIP Formato del Paquete

1 1 2 2 2 4 4 4 4

Command Version Zero

Add Family

Identifier Zero Address Zero Zero Metric

• Command: Lleva un entero que indica si se trata de un request ó response

Request: Hace un requerimiento de envío de una tabla (ó parte de ella) de rutas

Response: Es una respuesta en que se incluye la tabla de rutas

• Version: Indica la versión de RIP

• Family Address Identifier: Familia de direcciones particulares (familia IP=2)

• Address: Generalmente contiene la dirección IP

• Metric: Contiene el hop count o número de routers (hops) que debe atravesar el paquete antes de llegar a su destino


RIP TimersRIP Timers

DAA C

B

D

tu tu

tutu

• Routing Update Timer (tu): Indica el intervalo de tiempo en que cada router enviará su tabla de rutas a sus vecinos, valor típico: 30 segs.



DAA C

B

D

tu tu

tu

ti

ti

ti

ti

• Route Invalid Timer (ti): Indica cuánto se puede esperar sin haber escuchado sobre una ruta particular, antes de considerarla como inválida, valor típico: 90 segs



DAA C

B

D

tu tu

tu

tf

tf

tf

tf

• Route Flush Timer (tf): Indica cuánto tiempo se espera antes de eliminar a una ruta, valor típico: 270 segs


RIP Controles de EstabilidadRIP Controles de Estabilidad

Los principales problemas son la cuenta hasta infinito y el tiempo de convergencia, los controles de estabilidad son:

• Límite de cuenta de saltos: Se limita el número máximo de saltos a 15, cualquier destino más lejano es considerado como inalcanzable

• Hold down timers: Los timers regulan la actualización y eliminación de rutas

• División horizontal: Para evitar realimentaciones en la actualización de rutas

• Actualización Inversa Poison: Se incrementan las rutas al máximo para dar a conocer fallas en rutas


RIP Ventajas y DesventajasRIP Ventajas y DesventajasVentajas:

• Sencillo

• Muy Utilizado

• Mensaje pequeño y de formato uniforme

• Distribuido con UNIX BSD (routed)

Desventajas:

• Diferencia entre implementaciones

• Convergencia lenta (inconsistencias transitorias)

• Puede crear lazos

• Carga las redes

• Máximo de 15 saltos

• La métrica no tiene en cuenta la velocidad de los enlaces, la carga, etc..

• No soporta subnetting

IGRPIGRPInterior GatewayInterior GatewayRouting ProtocolRouting Protocol



IGRP AntecedentesIGRP Antecedentes

• Desarrollado por Cisco Systems Inc. en 1980

• IGRP se diseñó para superar las limitaciones de RIP (redes

pequeñas a moderadas en ambientes homogéneos), así:

–Se emplea en ambientes multiprotocolo y multirutas

–Es un protocolo robusto para encaminar entre sistemas autónomos

(AS) con topologías complejas diversas y medios de comunicación

heterogéneos (ancho de banda, retardo, etc..)

• La implementación inicial fue diseñada para IP, luego se

extendió para correr en ambientes OSI-CLNP (Connectionless

Network Protocol)


• Es un protocolo IGP (Interior Gateway Protocol) de Vector de Distancia

• Escalable para inter-redes grandes

• Respuesta rápida a cambios de red

IGRP CaracterísticasIGRP Características

IGRP


• Métricas sofisticadas: Usa métricas compuestas que permiten flexibilidad en la selección de rutas y superar la limitación del límite de 15 saltos

• Soporte a múltiples rutas: Puede mantener hasta seis caminos distintos entre la fuente y el destino, los caminos se pueden usar para incrementar el ancho de banda o para redundancia


IGRP


Usos

• Se emplea en redes IP que requieren protocolos de routing simples, robustos y escalables.

• Cuando se trata de evitar la sobrecarga de procesamiento de O/H de los protocolos de estado de enlace

** IGRP no soporta VLSM**


IGRP


• Ancho de Banda• Retardo• Confiabilidad• Carga• MTU (Max Transport Unit)

IGRP MétricasIGRP Métricas

19.2 kbps19.2 kbps

Fuente

TokenRing

FDDI

Destino


IGRP MétricasIGRP Métricas• Las métricas emplean parámetros por omisión, o configurables por

administrador

• Poseen amplios rangos de variación lo que permite amplias variaciones de performance

• Los componentes de las métricas se combinan en algoritmos definidos por usuario de manera que el administrador puede influir en la selección de las rutas

• La configuración por omisión toma en cuenta:- Ancho de banda

- Retardo

• El ajuste de las métricas IGRP puede afectar dramáticamente al rendimiento de la red, por tanto las decisiones de ajuste de métricas se deben hacer cuidadosamente (pruebas de laboratorio)


IGRP Múltiples RutasIGRP Múltiples Rutas

Nueva Ruta

Ruta Inicial

Fuente

TokenRing

FDDI

Destino

La característica de soportar múltiples caminos entre fuente y destino se conoce como “Unequal-cost load balancing”, esta característica permite que el tráfico se distribuya entre caminos con costos distintos


Reglas del “Unequal cost load balancing”

• Máximo: seis rutas

• Se selecciona el siguiente router más cercano al destino

• Se toma en cuenta la variación de las métricas, la métrica para el camino alterno debe encontrarse dentro de un rango de variación con respecto a la mejor métrica


Nueva Ruta

Ruta Inicial

Fuente

TokenRing

FDDI

Destino



• El flujo de tráfico puede usar múltiples rutas en la forma de

round-robin

• Si una de las rutas falla, se activa automáticamente la otra

• Se pueden usar múltiples rutas balanceando el tráfico de

acuerdo a las métricas, así:

–Si un camino es tres veces mejor que otro (de acuerdo a alguna

métrica), entonces este camino es usado con frecuencia tres veces

mayor al otro


IGRP Formato del PaqueteIGRP Formato del Paquete

• Version #: Versión de IGRP• Opcode: Tipo de paquete

1: Update packet2: Request packet

• Edition: Número serial que es incrementado cuando se producen cambios en la tabla de rutas

• AS#: Cantidad de ASs que se pueden enlazar

Version # Opcode Edition AS #

No.of Subsets in

Update

No. of Networks in Update

No of networks outside update Checksum

Routing table

entries



• Los mensajes de update IGRP tienen tres porciones:

– interior a subred,

– interior al AS actual, y

– y exterior al AS actual,

los tres campos indican

– # de subredes,

– # de redes internas y

– # de redes externas en el paquete de actualización

• Checksum: calculado para el encabezamiento y para la información de actualización


No.of Subsets in

Update



Routing table

entries



Address Delay Bandwidth MTU Reliability Load Hopcount


No.of Subsets in

Update



Routing table

entries

• Address: Dirección IP

• Delay: 10us a 167s

• Bandwidth: 1.2 Kbps a 10 Gbps

• MTU: Tamaño del paquete en bytes

• Reliability: % de paquetes transmitidos/recibidos exitosamente

• Load: % de ocupación en el canal

• Hop count: no se lo usa como métrica sino como información


IGRP OperaciónIGRP Operación

Los mecanismos que emplea para mejorar la estabilidad de la red son:

• Flash updates: Adicionalmente a las actualizaciones periódicas, se realizan actualizaciones tan pronto se notan cambios en la red

• Holdowns: Son los timers que previenen inestabilidad en la red antes de su convergencia, los caminos perdidos no se renuevan sino cuando los holdowns expiran

• Split horizon: para evitar realimentaciones en la red

• Poison reverse: El poison reverse se establece si la métrica de la ruta se ha incrementado por un factor de 1.1 o mayor


IGRP OperaciónIGRP Operación

A B C

Red 10.3.0.0 Falla

Actualización Automática

Poison Reverse

• Si C envía una ruta con la métrica incrementada, B envía a C un poison reverse, -> C remueve la ruta incorrecta de su tabla de rutas

• Actualizaciones automática (flash) de A a B

Holddown Timer

• Router B remueve la ruta de 10.3.0.0 del router A e inicia el holddown timer, durante este tiempo acepta nuevas rutas para 10.3.0.0

Split Horizon

• Split horizon previene a B de enviar información errónea a A

OSPFOSPFOpen ShortestOpen ShortestPath FirstPath First



• Es un protocolo por el grupo IGP del IETF (Internet Engineering Task Force) en 1988

• Fue diseñado para superar las limitaciones de RIP

• Tiene dos características básicas:–Es un protocolo abierto, su especificación es de dominio público (RFC 1247)

–Se basa en el algoritmo de Estado de Enlace SPF (Dijkstra)

OSPF Antecedentes OSPF Antecedentes


• No tiene limitación en cuenta de saltos

• Tiene convergencia rápida

• Soporta VLSM

• Usa direccionamiento multicast para actualizaciones

• Las actualizaciones únicamente se envían cuando ocurren cambios en la red

• Permite autenticación de rutas

• Procesa eficientemente las actualizaciones

• Selecciona caminos basado en el ancho de banda

• Soporta routing jerárquico

• Permite la definición de dominios, esto limita la explosión de las actualizaciones en la red, y permite un mecanismo para agregar rutas y evitar la propagación innecesaria de información de subnet

¿Qué es OSPF?¿Qué es OSPF?


Area 1Enlace

TokenRing

Costo=10

Costo=1785 Costo=6

DR

BDR

Area 0

Base de Datosde AdyacenciasLista de Vecinos

Base de DatosTopológica

Lista Todas las Rutas

Tabla de RutasLista de las

Mejores Rutas

OSPF TerminologíaOSPF Terminología


• Todos los routers poseen bases de datos topológicas idénticas que describen al AS

• Cuando las bases de datos topológicas de los routers se han sincronizado se dice que se ha completado la adyacencia

• Los routers corren paralelamente el algoritmo SPF y construyen su árbol de rutas considerándose a sí mismos como la raíz del árbol

Base de Datos de Estado de EnlaceBase de Datos de Estado de Enlace

Adyacentes

Base de Datos de Estado de Enlace

Base de Datos de Estado de Enlace

• Representa la topología de red• Compartida con los routers OSPF en la misma área


LSAs Link-State AdvertisementsLSAs Link-State Advertisements

LSA

• La fuente se origina en el router conectado el enlace• Se difunde por todos los routers en el área• Se transmite en cada cambio de estado de enlace, tambien se

generan cada 30 minutos con el fin de asegurar la sincronización de la base de datos topológica


Los routers que comparten un segmento común se

convierten en vecinos mediante el protocolo “Hello”

Establecimiento de VecinosEstablecimiento de Vecinos

Hello


Hello

A

D E

CB

Hello

afadjfjorqpoeru39547439070713

Router IDIntervalos Hello/DeadVecinosArea-IDPrioridad de RouterDirección IP DRDirección IP BDRPassword de AutenticaciónBandera de Area Stub

* *

* *

* Entradas deben corresponderse en routers adyacentes



Hello

A

D E

CB

Hello


Router IDIntervalos Hello/DeadVecinosArea-IDPrioridad de RouterDirección IP DRDirección IP BDRPassword de AutenticaciónBandera de Area Stub

* *

* *

* Entradas deben corresponderse en routers adyacentes



172.68.5.1/24

E0

172.68.5.2/24

E1

Yo soy el router ID 172.68.5.2, y veo al 172.68.5.1

Router BBase de Datos de Adyacencias

172.68.5.1/24, int E1

A BEstado Desconectado

Soy el router ID 172.68.5.1 y no veo a nadie

Estado de Inicio

Router ABase de Datos de Adyacencias

172.68.5.2/24, int E0

Estado de Dos Vías



Establecimiento de VecinosEstablecimiento de VecinosEl protocolo Hello sirve para los siguientes propósitos primarios:

• Descubrimiento de vecinos

• Elección de DR (Designated Router) y BDR(Backup Designated Router)

• Verificación de integridad del enlace


El protocolo Hello sirve para los siguientes propósitos primarios:

• Descubrimiento de vecinos

• Elección de DR (Designated Router) y BDR(Backup Designated Router)

• Verificación de integridad del enlace


Dos routers se convierten en vecinos una vez que se han puesto de acuerdo en:

• Area-id: segmentos de red comunes

• Password de autenticación

• Intervalos “Hello y “Dead”

• Bandera de área “Stub”


AdyacenciasAdyacenciasSelección de DR y BDRSelección de DR y BDR

P=3 P=2

Hello

• Los paquetes Hello se intercambian por multicast

DR BDR

• Se eligen a los routers con mayor prioridad OSPF (prioridad default : 1 prioridad 0: no puede ser DR ni BDR)

P=1 P=0P=1


AdyacenciasAdyacenciasSelección de DR y BDRSelección de DR y BDR

• Los paquetes Hello se intercambian por multicast

DR BDR

• Se eligen a los routers con mayor prioridad OSPF (prioridad default : 1 prioridad 0: no puede ser DR ni BDR)

• Si se pierde el DR, el BDR se convierte en DR y se elige un nuevo BDR

• Cada router forma adyacencia con el DR y BDR


Nuevo Routerxx

Cambio de Estado de Enlace

LSU1

DR

AB

• El nuevo router avisa con un LSU (Link State Update) a todos los OSPF DRs en la red

Mantenimiento de la Información Mantenimiento de la Información de Routing - Multiacceso de Redesde Routing - Multiacceso de Redes

LSU

2

3

• DR avisan a los otros routers en la red

LSU

Necesito actualizar mi tabla de rutas4

• Los BR avisan a las otras redes


Existe la entrada enla base de datos deestado de enlace?

Ignorar LSA LSA

LSU

No

Correr SPF para calcular

una nueva tabla de rutas

Añadir en la base de datos

Difundir LSA

Fin

A Enviar LSAck

a DR

IraA

Si

El # seq esel mismo?

Si

No

Si

Enviar LSU

con nueva

información a

la fuente

Fin

El # seq.

Es nuevo?

No

Mantenimiento de la Información Mantenimiento de la Información de Routingde Routing


Punto a Punto

NBMA

Nonbroadcast

Multiaccess

X.25Frame Relay

Multiacceso

Broadcast

Tipos de Redes OSPFTipos de Redes OSPF

OSPF OSPF Multi AreasMulti Areas

ACRC_Revision_11.3 Copyright © 1997, 1998, Cisco Systems, Inc.


Problemas en el Mantenimiento de Problemas en el Mantenimiento de Redes OSPF GrandesRedes OSPF Grandes

OSPFOSPF

OSPF

OSPF

OSPF El SPF es demasiadofrecuente para mi capacidad

Mi tabla de rutas es demasiadogrande estoy bajo de memoria

Yo solo reciboLSAs, no datos


Sistema Autónomo

Area 1 Area 2

Area 0

• Consiste en áreas y sistemas autónomos

• Minimiza el tráfico de actualización de rutas

Solución: Solución: OSPF Enrutamiento JerárquicoOSPF Enrutamiento Jerárquico


Componentes de OSPF MultiareaComponentes de OSPF Multiarea

Area 0Backbone.

Area 2Stub.

Area 1Standard.

Areas Routers

Interno

ABR

ASBR

Backbone

LSAs

Tipo 1


Tipo 2


Tipo 3/4


Tipo 5



Area 1 Area 2

AS Externo

ASBR AS Boundary

Router

ABR Area Border

Router

ABR

Routers Internos

Routers Internos

Routers Internos

Routers de Backbone

Area de Backbone 0

Tipos de RoutersTipos de Routers


Area Stub

No aceptaLSAs externos

Area 0

Backbone

Interconecta áreas;

acepta todoslos LSAs

Area Totalmente

Stubby

No aceptaLSAs sumarios

ó externos

Tipos de AreasTipos de Areas


Tipos de LSAsTipos de LSAs

• O - OSPF Intra-área (LSA Router)

Area 1 Area 0

Red

R4 R3

R5

AS Externo

Sumario

• A - Inter-Area (LSA Sumario)

Externo

• Externos (no-OSPF)


Tipos de LSAsTipos de LSAs

Tipo de LSA Nombre Descripción

Generados por cada router para el área a la que 1

Router link advetisements

pertenecen, solamente se transmiten dentro del área y describen los enlaces del router dentro del área

2Network link advertisements

Generados por los DRs. Describen un conjunto de routers en una red particular, únicamente se transmiten en el área que contiene la red.

3 y 4Summary link advertisements

Generados por los ABRs, describen las rutas entre áreas y se transmiten entre las áreas asociadas. El tipo 3 describe rutas a redes y el tipo 4 describe rutas a ASBR

5Autonomous system external link advertisements

Originados por los ASBRs, describen rutas a destinos externos de los AS, se transmiten a través del sistema autónomo, excepto en las áreas stub.


Transmisión de LSUs a Múltiples Transmisión de LSUs a Múltiples AreasAreas

Tabla de Rutas

RutasInter-área

Rutas Intra-área

Externos (rutasno-OSPF)

Area 1

Area 1 Area 0

Area 1 RIP


Area 0

10 R1R4

Costo de R3 a:AS1 (E1) via R1 = 1795AS1 (E1) via R3 = 1785

10

1785

1785

AS1

R3

E1

Area 1

10R5

Costo de R5 a:AS1 (E1) via R1 = 1815AS1 (E1) via R3 = 1805

E1

E1

Costo de Rutas para Sumarios y Costo de Rutas para Sumarios y AS ExternosAS Externos

• Métrica E1: por vías externas + internas

• Métrica E2: únicamente por vías externas


Area 1 Area 0

BBone

InternalABR2ABR1

Area 50-Stub

Internal

Data


Al ABR1 Al Backbone Al ABR2

A la Redde Destino

Envío de Paquetes en una Red Envío de Paquetes en una Red MultiáreaMultiárea


Transmisión de LSUs a Múltiples Transmisión de LSUs a Múltiples AreasAreas

Area 1 Area 0

BBone

InternalABR2ABR1

Area 50-Stub

Type 1-2


Type 3


Type 3


Internal

Type 5

afadjfjorqpoeru

39547439070713

RIP

Type 5


Default


Type 4

Type 5


Area 0(Backbone)

Area 1Area 2

• El backbone concentra la comunicación

• Los enlaces virtuales proveen camino hacia el backbone

• Es preferible evitar la configuración de lazos virtuales

Backbone y Enlaces VirtualesBackbone y Enlaces Virtuales

Area 3

Lazos Virtuales

Area de Tránsito


Area 0

Enlazar backbones discontínuos

• Enlazar un área que no tiene conexión física al backbone

• Redundancia

Otro uso de los Enlaces VirtualesOtro uso de los Enlaces Virtuales

Area 3Area 0

Area de Tránsito

Quito|Quito|GuayaquilGuayaquil

EncaminamientoEncaminamientoInter-DominioInter-Dominio



Protocolos De Encaminamiento Protocolos De Encaminamiento Inter-dominioInter-dominio

Los principales son:

• Encaminamiento Estático

• EGP (Exterior Gateway Protocol)

• BGP (Border Gateway Protocol)

• Encaminamiento OSI

–IDRP (Inter Domain Routing Protocol)


Encaminamiento EstáticoEncaminamiento Estático

Ventajas:

• No se intercambia información de encaminamiento

• Se pueden implementar políticas muy complejas

• Robustez

Desventajas:

• Falta de adaptación a cambios topológicos

• Inconsistencias (lazos)

• Monitoreo y administración altamente complejos

EGPEGPExterior Gateway Exterior Gateway ProtocolProtocol



EGP AntecedentesEGP Antecedentes

• Descrito en los RFCs 827 y 904

• Es el primer protocolo de encaminamiento en obtener aceptación general.

• Sus debilidades se han hecho más evidentes a medida que el Internet ha madurado

• Debido a sus debilidades actualmente está siendo sustituido por BGP e IDRP


EGP CaracterísticasEGP Características

• Diseñado originalmente para accesibilidad desde y hacia el nucleo de routers de la Arpanet

• Basado en el algoritmo de Vector de Distancia

Nucleo Arpanet

AS 1AS 2

Area 1 Area 2

Area 3 AS 3


EGP CaracterísticasEGP Características

• No emplea métricas por tanto no puede tomar decisiones de encaminamiento inteligentes

• Las actualizaciones de rutas únicamente contienen información de alcanzabilidad, en otras palabras solamente indican que ciertas redes son alcanzables a través de ciertas rutas


EGP Formato del PaqueteEGP Formato del Paquete

• Version: Versión de EGP

• Type: Indica el tipo de mensaje: Neighbor Acquisition, Neighbor Reachability, Poll,Update, Error

• Code: Indica subtipos de mensajes

• Status: Información dependiente del mensaje: Ej. Recursos insuficientes, problemas de parámetros, violación de protocolo, etc..

• Checksum: Aplicado a todo el paquete

• As#: Identifica al AS al que pertenece el router emisor

• Seq#: Permite que dos routers que intercambian mensajes puedan identificar su requerimientos y respuestas, se inicia en 0 y se incrementa en 1 por cada transacción

1 1 1 1 2 2 2 Variable

Version Type Code Status Checksum AS# Seq # Data


EGP Funciones BásicasEGP Funciones BásicasNeighbor AcquisitionNeighbor Acquisition

NA Refusal/ Reply

NA

AS 1 AS 2

• Los routers establecen un conjunto de vecinos

• Los vecinos son routers EGP con los que se desea compartir información de alcanzabilidad

• No existe implicación de proximidad geográfica

CONEXION

ND

NC AckDESCONEXION


EGP Funciones BásicasEGP Funciones BásicasNeighbor ReachabilityNeighbor Reachability

I hear You

Hello

AS 1 AS 2

• El router hace polling a sus vecinos para verificar si se encuentran activos

• Unicamente luego de que un número específico de mensajes Reachability no han sido confirmados, se declara que el nodo EGP está inactivo


EGP Funciones BásicasEGP Funciones BásicasRouting InformationRouting Information

• Los routers EGP envían mensajes de update conteniendo información acerca de la alcanzabilidad de las redes en sus AS

• La información de routing se envía periódicamente o cuando uno de los AS lo requiere

Routing UpdatePeriódico

AS 1 AS 2

PollRequest

Routing Update


EGP LimitacionesEGP Limitaciones

• La topología de la red se restringe a un árbol

• La conectividad depende del núcleo

• Caminos únicos

• No es posible balancear tráfico

• No se pueden interconectar backbones

• No existe inteligencia para resolución de lazos

BGPBGPBorder Gateway Border Gateway ProtocolProtocol



BGP AntecedentesBGP Antecedentes

• BGP está descrito en los RFCs 1163, 1267, 1654 y 1655

• Fue diseñado para superar las desventajas de EGP: (Exterior Gateway Protocol):

–Detecta y suprime lazos de enrutamiento

–Está orientado más a acceso que a encaminamiento

–Hace uso más eficiente del ancho de banda

–Tiene mejor comportamiento en ambientes congestionados

–Es más tolerante a retransmisiones


• Emplea el algoritmo de Vector de daminos (Vector de distancia modificado)

• Es usado entre sistemas autónomos (AS)

• Permite un sistema de enrutamiento entre dominios que garantiza el intercambio de la información de routing en un ambiente libre de lazos

BGP CaracterísticasBGP Características

InternetServiceProvider

AutonomousSystem


BGP CaracterísticasBGP Características

• Puede ser usado como intra o entre ASs

• Los vecinos BGP para comunicación entre ASs deben residir en la misma red física

• Los routers BGP que se comunican mutuamente para asegurarse de que tienen una visión consistente de la red y para definir cuál router BGP servirá como router externo al AS


BGP Pass-throughBGP Pass-through

B

BGP

AS400

AS300

BGPA

BC

F

ED

AS100

AS200

• Algunos ASs se emplean como pass-through, es decir que llevan tráfico que no se origina ni es destinado hacia su AS

• El router BGP debe interactuar con cualquier protocolo intra- AS (IGP) que empleen los routers del AS


BGP ActualizacionesBGP Actualizaciones• Las actualizaciones son incrementales y asíncronas

• El intercambio inicial de datos consiste en las tablas de rutas BGP

• Se envían actualizaciones incrementales cuando se producen cambios en las tablas de rutas

• No se realizan refrescos periódicos de las tablas de rutas, en su lugar los routers BGP emplean la última versión de la tabla

• Los routers BGP mantienen una tabla de rutas con todos los caminos posibles a una red particular, no obstante únicamente informan del camino óptimo en sus mensajes de actualización


BGP MétricasBGP Métricas• La métrica BGP es una unidad arbitraria que especifica el grado de preferencia por un camino particular

• Las métricas son típicamente asignadas por el administrador de red a través de archivos de configuración

• El grado de preferencia puede basarse en cualquier número o criterio, incluyendo:

- Número de ASs intermedios

- Fiabilidad del enlace

- Velocidad del enlace, etc..


• BGP emplea TCP como mecanismo de transporte confiable

• Soporta dos tipos de sesiones entre un router y sus vecinos:

- External BGP (EBGP) entre dos ASs diferentes

- Internal BGP (IBGP) dentro de un mismo AS

BGP SesionesBGP Sesiones

AS 1ServiceProvider

IBGP

IBGPIBGP

AS 2

EBGP


BGP Formato del PaqueteBGP Formato del Paquete

16 2 1 Variable

Marker Length Type Data

• Marker: Es usado para autenticación

• Length: Contiene la longitud total del mensaje en bytes

• Type: Tipo de mensaje


BGP Tipos de MensajesBGP Tipos de Mensajes• Open: Es el primer mensaje que se envía entre los ASs para establecer la conexión, tiene algunos campos:

- Version

- #AS: Identificación del AS que origina el mensaje

- Hold time: # de segundos que pueden transmitir sin recibir un mensaje antes de que un router se considere como inactivo

- Autentication Code & Autentication Data

• Keepalive: Si el mensaje de Open se confirma positivamente, el keepalive se envía para indicar la presencia del AS y con frecuencia suficiente para evitar que el timer hold-time expire


BGP Tipos de MensajesBGP Tipos de Mensajes• Update: Provee actualización de rutas hacia otros sistemas BGP para la construcción del camino entre los ASs, tiene cinco atributos:

- Origen: IGP si la información se aprendió del mismo AS, EGP si se aprendió del protocolo EGP, e incompleto si se aprendió por otro medio

- AS path: Lista de los ASs en el camino hacia el destino

- Next hop: Dirección IP del router que debería ser usado en el siguiente salto hacia la red indicada en el mensaje de update

- Unreachable: De existir indica que la ruta ya no es alcanzable

- Inter-AS metric: Provee un medio para advertir a los routers BGP sobre los costos de pasar por su AS


BGP Tipos de MensajesBGP Tipos de Mensajes• Notification: se envían cuando se detectan condiciones de error y un router avisa a los otros la razón por la que se cierra la

conexión, este mensaje tiene un campo de código de error que puede ser uno de los siguientes:

- Message header error: Indica problemas en el encabezamiento como longitud inaceptable, tipo de mensaje no compatible, etc.

- Open message error: Indica un problema con el mensaje de inicio, tal como versión, dirección IP incorrecta, autenticación no soportada, etc.

- Update message error: Indica problemas con la tabla de update tales como: tabla inentendible, next-hop inválido, etc.

- Hold time expired: Indica que un nodo BGP se declaró inactivo luego de que el hold timer ha expirado

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