C16 introducción a los protocolos de enrutamiento dinamico 2015_16.pdf

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Introducción

a los protocolos deenrutamiento dinámico

Unidad de Trabajo 7

2015/16

UT 8: PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTODINÁMICOS

Capítulo 16


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Objetivos

1. Definir el enrutamiento dinámico2. Describir las funciones, los objetivos y los componentes de los protocolos de enrutamiento

dinámico y ubicar estos protocolos en el contexto del diseño de redes actuales: redes sin

clase. VLSM.

3. Enrutamiento dinámico versus enrutamiento estático.

4. Clasificar los protocolos de enrutamiento dinámicos.

5. Describir la convergencia de una red

6. Describir cómo los protocolos de enrutamiento usan las métricas e identificar los tipos de

métricas que usan los protocolos de enrutamiento dinámico.

7. Describir el balanceo de carga

8. Determinar la distancia administrativa de una ruta y describir su importancia para el proceso

de enrutamiento.

tiempo estimado: 3 horas


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1.- Definir el enrutamiento dinámico

■ El enrutamiento dinámico es aquél que permite a los routers ajustar en sus tablas de

enrutamiento, en tiempo real, los caminos o rutas utilizados para transmitir paquetes IP.■ Los protocolos de enrutamiento mantienen tablas de enrutamiento dinámicas (que van

cambiando en función del cambio sufrido en mi región de enrutamiento; van añadiendo

nuevas rutas, eliminando rutas que no existen) por medio de mensajes de actualización del

enrutamiento, que contienen información acerca de los cambios sufridos en la red, y que

indican al software del router que actualice la tabla de enrutamiento en consecuencia.■ Intentar utilizar el enrutamiento dinámico sobre situaciones que no lo requieren es una

pérdida de ancho de banda, esfuerzo, y en consecuencia de dinero.

■ Los protocolos de enrutamiento dinámico generalmente se usan en redes de mayor tamaño

para facilitar la sobrecarga administrativa y operativa que implica el uso de rutas estáticas

únicamente. Normalmente, una red usa una combinación de un protocolo de enrutamientodinámico y rutas estáticas. En la mayoría de las redes, se usa un único protocolo de

enrutamiento dinámico; sin embargo, hay casos en que las distintas partes de la red pueden

usar diferentes protocolos de enrutamiento.

■ Un profesional de redes debe estar capacitado para tomar decisiones fundadas respecto de

cuándo usar un protocolo de enrutamiento dinámico y qué protocolo de enrutamiento es lame or o ción ara un entorno en articular.


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Con lo aprendido hasta ahora, el router HQ tendrá en su tabla de enrutamiento 4 rutas C (sus dos

LAN y sus dos seriales). Todas las LAN de BR1 y BR2 serán para HQ remotas, es decir, será incapazde hacer llegar paquetes a dichas LAN (sencillamente no las ve). El mismo razonamiento cabe para

BR1 y BR2: el router BRANCH1 ve las siguientes redes: sus dos LAN y WAN 1 y el router BRANCH2

ve las siguientes redes: sus dos LAN y WAN 2. No va a haber conectividad total. ¿Solución?:

enrutamiento estático y/o dinámico. Este último consiste en que todos los routers de mi

topología, compartan sus tablas. ¿Qué ocurre si todos los routers de mi topología comparten contodos los routers sus tablas y las tablas de los routers se van actualizando periódicamente (por si

se elimina una LAN o se da de alta una LAN o cambia la topología? ( propuesta didáctica teatral contres alumnas/os)

1.- Definir el enrutamiento dinámico


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Funciones de los protocolos de enrutamiento dinámico (prendi):

○ Compartir información de forma dinámica entre routers.

○ Actualizar las tablas de enrutamiento de forma automática cuando cambia la topología.○ Determinar cuál es la mejor ruta a un destino.(3.1.1.2)○ Filosofía: todos los routers de mi región de enrutamiento comparten entre sí sus tablas

de enrutamiento

2.- Funciones, objetivos y componentes de los prendi


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Los objetivos fundamentales de los protocolos de enrutamiento dinámico es:

○ Descubrir redes remotas

○ Mantener la información de enrutamiento actualizada

○ Seleccionar la mejor ruta a las redes de destino

○ Brindar la funcionalidad necesaria para encontrar una nueva mejor ruta si la actual deja

de estar disponible



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Componentes de los protocolos de enrutamiento dinámico Algoritmo

En el contexto de los protocolos de enrutamiento, los algoritmos se usan para facilitar

información de enrutamiento y determinar la mejor ruta (ir al algoritmo de Dijkstra (no

estudiar) desde aquí ). (3.1.2.1)

Mensajes de los protocolos de enrutamiento

Estos mensajes se utilizan para descubrir routers vecinos que estén usando el mismo

protocolo de enrutamiento e intercambiar información de enrutamiento.


http://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Dijkstrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Dijkstra



3.- Enrutamiento dinámico versus enrutamiento estático● Enrutamiento estático:

○ Ventajas● Es fácil de configurar (ip route / no ip route)

● No se necesitan recursos adicionales

● Es más seguro (no se envían mensajes de actualización por la red)

○ Desventajas

● Los cambios de la red requieren reconfiguraciones manuales.● No permite una escalabilidad o crecimiento eficaz en topologías grandes

● Enrutamiento dinámico:

○ Ventajas

● El administrador tiene menos trabajo en el mantenimiento de la configuración cuando

agrega o quita redes o se produce una error en nuestra red.

● 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 problema.

○ Desventajas

● Se utilizan recursos del router (ciclos de CPU, memoria y ancho de banda del enlace).

● El administrador requiere más conocimientos para la configuración, verificación yresolución de problemas.



Tipos de protocolos de enrutamiento:

○ Protocolos de gateway interior (IGP): se usan para el enrutamiento dentro de un

sistema autónomo y dentro de redes individuales. Por ejemplo: RIP, EIGRP, OSPF

○ Protocolos de gateway exterior (EGP): Se usan para el enrutamiento entre sistemas

autónomos. por ejemplo: BGPv4

Un sistema autónomo o dominio de enrutamiento es un grupo de routers controlados por unaautoridad única. Algunos ejemplos son la red interna de una empresa o la red de un ISP

4.- Clasificación de los Protocolos de enrutamiento dinámico



4.- Clasificación de los Protocolos de enrutamiento dinámicoUn sistema autónomo o dominio de enrutamiento es un grupo de routers controlados por una

autoridad única. Algunos ejemplos son la red interna de una empresa o la red de un ISP



● Los protocolos de enrutamiento dinámico se agrupan según si son protocolos de gatewayinterior y protocolos de gateway . Por ejemplo (3.2.1.1):

○ RIP

○ IGRP

○ EIGRP

○ OSPF

○ IS-IS

○ BGP




Dentro de los protocolos de gateway interior diferenciamos a los protocolos de enrutamiento:

● de vector de distancia (3.2.3.1)

■ Las rutas se anuncian como vectores distancia (a cuántos saltos o routers está la

red de destino) y dirección (por cual interface de salida local hay que enviar el

paquete para llegar a la red de destino)

■ Brinda una vista incompleta de la topología de la red (un router sabe a que router

vecino enviar el paquete para llegar a la red de destino, pero no sabe el camino

completo → “vaya al siguiente router y allí pregunte”

■ Por lo general, se realizan actualizaciones periódicas cada 30 segundos

■ Utilizan el algoritmo Bellman-Ford para la determinación del mejor camino.

● Estado de enlace

■ Se crea una vista completa de la topología de la red(es como si un router tuviera un

mapa completo de la topología)

■ Las actualizaciones no son periódicas




Otra clasificación de los prendi está en función de la longitud prefijo (máscara de subred). Asítenemos dos tipos o clases:

1. Protocolos de enrutamiento classful (con clase)

■ NO envían la máscara de subred durante las actualizaciones de enrutamiento

■ NO admiten máscaras de subred de longitud variable (VLSM).

■ NO admiten redes no contiguas.■ Ejemplo de protocolos de enrutamiento con clase: RIPv1 e IGRP.

2. Protocolos de enrutamiento classless (sin clase)■ SÍ envían la máscara de subred durante las actualizaciones de enrutamiento. Las

redes de la actualidad ya no se asignan en función de las clases (A, B o C) y la

máscara de subred no puede determinarse según el valor del primer octeto.■ SÍ admiten VLSM

■ SÍ admiten redes no contiguas

■ Ejemplo de protocolos de enrutamiento sin clase: RIPv2, OSPF.




● La convergencia se define como el estado en el que las tablas de enrutamiento de todos losrouters son uniformes (coherentes para enrutar correctamente a todas las redes de mi

topología . Por lo general todos los routers de la misma hablarán el mismo protocolo de

enrutamiento )

● La métrica es el valor que usan los protocolos de enrutamiento para determinar qué rutas

son mejores que otras. Ejemplos de métricas:

○ el número de saltos: cantidad de routers que atraviesa un paquete para llegar a la red

de destino. Para R2, la red 172.16.3.0/24 está a un salto de distancia, mientras que para

R3 está a 2 saltos de distancia.

○ el costo que está en función del ancho de banda

5.- Convergencia y métricas. Distancia administrativa y balanceo de carga



¿Cómo se logra la convergencia?■ La red converge cuando todos los routers tienen información completa y precisa sobre toda

la red. Es decir, saben enrutar exitosamente tanto a redes conectadas directamente como a

redes remotas (las de mi dominio de enrutamiento e Internet).

■ 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 haya convergido.■ Las propiedades de convergencia incluyen la velocidad de propagación de la información de

enrutamiento y el cálculo de los caminos óptimos. La velocidad de propagación se refiere al

tiempo que tardan los routers dentro de la red en reenviar la información de enrutamiento.

■ Generalmente, los protocolos más antiguos, como RIP, tienen una convergencia lenta,mientras que los protocolos modernos, como EIGRP y OSPF, la realizan más rápidamente.





¿Es convergente mi red?




Imaginemos la siguiente topología: PC2 hace un ping a 172.16.3.1. El paquete llega a R2. ¿Por qué

interfaz de salida local enviará el paquete R2? Vamos a ver que si los routers hablan RIP, R2enviará el paquete por su izquierda, mientras que si los routers hablan OSPF, R2, enviará elpaquete por el camino de su derecha.

Para R2 la red remota 172.16.3.0/24, yen consecuencia enviar paquetes a esared, está:● por su izquierda a un salto de

distancia (R1)● por su derecha a dos saltos de

distancia (R3 → R1)

RIP escoge el camino o ruta hacia eldestino con el menor número de saltosR1

OSPF . 2 concreciones:● enlace T1 → 1,544 Mbps● LAN 172.16.3.0/24 fa0/0 100Mbps


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OSPF calcula el costo de cada enlace que está en función del ancho de banda. El costo lo calcula

según la siguiente fórmula;

costo = 100.000.000 / ancho de banda

100.000.000 es la denominada constante referencial, poniendo como modelo el enlace de100Mbps. Esta constante se puede cambiar.

El ancho de banda (BW: band width) está en el denominador: consecuencia: a mayor ancho debanda menor costo, y a menor ancho de banda, mayor costo. Es decir, los enlaces con gran anchode banda tendrán menos costo y viceversa.

● costo enlace R2R1= 100.000.000 / 56.000 = 1.785● costo enlace R2R3 = 100.000.000 / 1.544.000 = 65

● costo enlace R1R3 = 100.000.000 / 1.544.000 = 65● costo enlace LAN red 172.16.3.00/24 = 100.000.000 / 100.000.000 = 1

sumamos o acumulamos los costos de cada enlace en los dos posibles caminos o rutas:R2R1 + LAN = 1.786R2R3 + R1R3 + LAN = 65 + 65 + 1 = 131

¿Qué ruta ofrece menor costo para OSPF? R2R3 → R1R3 → LAN (ruta por la derecha)


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Actividades para practicar

Actividad 1: dada la topología de abajo, escriba las tablas de enrutamiento resumidas de todos losrouters, si se ha configurado RIPv1 y se quiere alcanzar la convergencia


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Actividades para practicar

Actividad 2: dada la topología de abajo, seleccione el camino escogido por RIP y el caminoescogido por OSPF si R1 debe determinar el mejor camino a la red 172.16.23.0/24. solución

así pues, podemos concluir que el objetivo de una métrica es calcular un valor usado para

determinar la mejor ruta a una red remota, a una red de destino.

http://www.redescisco.net/sitio/2010/07/09/comprendiendo-el-concepto-de-metrica/


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Balanceo de carga: observe la siguiente topología RIP y la tabla de enrutamiento de R2.


¿Que ocurre si PC2 hace un ping a PC5 cuyaIP es 192.168.5.1? Que R2 encontrará unacoincidencia en la tercera ruta R de su tablade enrutamiento.

y ¿qué observamos? que disponemos dedos rutas con el mismo costo (1 salto)hacia la red de destino.


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Balanceo de carga: es la capacidad de un router de distribuir paquetes entre varias rutas de igualcosto. (3.3.3.1). Cada vez que R2 deba enviar paquetes a la red 192.168.6.0/24 equilibrará el envío:

unas veces lo hara por su ruta izquierda (vía 192.168.2.1/24) y otras por su ruta derecha (vía

192.168.4.1/24).



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Distancia administrativa: es un valor numérico que especifica la preferencia o

confiabilidadporuna ruta determinada en el caso de coexistir varios protocolos de enrutamiento.

La mayoría de los protocolos de enrutamientotiene estructuras y algoritmos que no soncompatibles con otros protocolos. En una red conmúltiples protocolos de enrutamiento, el

intercambio de información de ruta y la capacidadde seleccionar el mejor trayecto a través de losdiferentes protocolos son fundamentales.

La distancia administrativa es la función queutilizan los routers para seleccionar el mejor

trayecto cuando hay dos o más rutas hacia elmismo destino desde dos protocolos deenrutamiento diferentes. La distanciaadministrativa define la fiabilidad del protocolo deenrutamiento. Se establecen prioridades paracada protocolo de enrutamiento en orden demayor a menor fiabilidad (credibilidad) con laayuda de un valor de distancia administrativa.


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Si se hace un ping de PC2 a PC5, R2 por su interfaz izquierda “habla” EIGRP, y por su derecha

“habla” RIP. Para llegar a la red remota 192.168.6.0/24 el número de saltos por la izquierda y

derecha es el mismo (EIGRP y RIP son protocolos vector distancia). ¿Qué ruta escogerá R2?

siempre la de su izquierda ya que la distancia administrativa de EIGRP es 90, menor que 120 que

es la de RIP, y en consecuencia, a menor distancia, más confiabilidad.


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Identificación de la Distancia Administrativa (AD) en una tabla de enrutamiento: es el primer

número del valor entre paréntesis de la tabla de enrutamiento. El segundo es la métrica (númerode saltos, costo..etc). Optativo para profundizar: haga clic aquí


http://www.cisco.com/cisco/web/support/LA/7/75/75005_admin_distance.html


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Distancias administrativas predefinidas y distancias administrativas de los prendi



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Distancias administrativas (AD): algunas concreciones■ Rutas conectadas directamente: tienen una AD por defecto de 0. Aparecen de forma

inmediata en la tabla de enrutamiento apenas se configura la interfaz (3.5.1.1).■ Rutas estáticas: la distancia administrativa de una ruta estática tiene un valor por defecto de

1. Sin embargo, el valor de AD no figura en show ip route cuando se configura una rutaestática con la interfaz de salida especificada.

○ Cuando se configura una ruta estática con la interfaz de salida, el resultado muestra a lared como conectada directamente a través de esa interfaz.● ejecución del comando show ip route static● ejecución del comando show ip route 172.16.3.0 (red de destino remota)

○ Cuando se configura una ruta estática con la dirección del siguiente salto, la distanciaadministrativa que aparece es uno y la métrica 0



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configuración de una ruta estáticacon la interfaz de salida →

← configuración de una ruta estáticacon la dirección del siguiente salto


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