CAPA DE REDALGORITMOS DE ENRUTAMIENTO

IntegrantesDiego Armando Guevara CalvaSantiago Fernando MedinaVanessa Cindhy Celi

El algoritmo de enrutamiento debe ser capaz de manejar los cambios d topología y trafico sin requerir el aborto de todas las actividades en todos los hosts y el reinicio de la red con cada caída de un enrutador.

La estabilidad también es una meta importante del algoritmo de enrutamiento. Existen algoritmos de enrutamiento que nunca alcanzan el equilibrio, sin importar el tiempo que permanezcan operativos.

Algoritmo de Enrutamiento• La función principal de la capa de red es enrutar paquetes de la

maquina de origen a la de destino.

• El algoritmo de enrutamiento es aquella parte del software de la capa de red encargada de decidir la línea de salida por la que se transmitirá un paquete de entrada.

• Hay ciertas propiedades que todo algoritmo de enrutamiento debe poseer: exactitud, sencillez, robustez, estabilidad, equidad y optimización

Los algoritmos de enrutamiento pueden agruparse en dos clases principales:

Los no Adaptivos o de Enrutamiento estático

– Ruta más corta, más rápida, mas barata, etc.

– Enrutamiento por inundación.

– Enrutamiento basado en flujo

Adaptivos o de Enrutamiento dinámico

– Enrutamiento por vector de distancia

– Enrutamiento por estado de enlace

Enrutamiento por la ruta mas corta

El concepto de trayectoria más corta se debe a que la forma de medir la longitud de la ruta es usando alguna métrica, entendiéndose por métrica al peso relativo que seda a cada uno de los factores que intervienen en el cálculo de la distancia en una red, los cuales podrían ser el número de saltos, la distancia física, el retraso de transmisión por un paquete de prueba, el ancho de banda, el tráfico promedio, el costo de comunicación, etc.

Esta es una técnica de amplio uso en muchas formas, ya que es sencilla y fácil de entender. La idea es armar un grafo de la subred en el que cada nodo representa un enrutador y cada arco del grafo una línea de comunicación (enlace). Para seleccionar la ruta entre un par dado de enrutadores, el algoritmo simplemente encuentra en el grafo la trayectoria más corta entre ellos.

Enrutamiento por Inundación

Otro algoritmo estático es la inundación, en la que cada paquete de entrada se envía por cada una de las líneas de salida, excepto aquella por la que llegó. La inundación evidentemente genera grandes cantidades de paquetes duplicados, de hecho, una cantidad infinita a menos que se tomen algunas medidas para limitar ese proceso.

Una variación de la inundación, un poco más práctica es la inundación selectiva. En este algoritmo, los enrutadores no envían cada paquete de entrada por todas las líneas, sino sólo por aquellas que van aproximadamente en la dirección correcta.

La inundación no es práctica en la mayoría de las aplicaciones, pero tiene algunos usos. Por ejemplo, en aplicaciones militares y en las aplicaciones de BDD a veces es necesario actualizar concurrentemente todas las bases de datos, en cuyo caso puede ser útil la inundación.

Protocolos GGP• Gateway-Gateway Protocol es un protocolo

que utiliza los servicios de los datagramas IP. Cada mensaje GGP tiene una cabecera con formato fijo que identifica el tipo de mensaje y el formato de los campos.

Enrutamiento porVector de Distancia• Desarrollado por Bellman, 1957 y Ford y

Fulkerson, 1962.• Propaga rápido las buenas noticias pero

lentamente las malas.• Usado por RIP (Routing Information

Protocol) e IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

Enrutamiento porVector de Distancia• La información de ruta es intercambiada con

el protocolo GGP consiste en un par(R, D), donde R es una dirección IP de un ared y D es la distancia a dicha red expresada en saltos o número de encaminadores que debe atravesar. No siempre un número de saltos menor implica un mayor velocidad.

Enrutamiento porVector de Distancia• La idea de este algoritmo está sugerida por su

nombre: Cada nodo construye un arreglo de una dimensión (vector) que contiene las distancias (costos) a los demás nodos de la red. Este vector se distribuye a todos los

• vecinos.– Distancia: se considera como métrica el número

de saltos. Un link caído tiene un costo infinito

ENRUTAMIENTO JERARQUICO

Cuando las redes son muy grandes, es difícil que un sólo router

contenga toda la información de encaminamiento de la red. Además, los

cambios que se producen en la red son constantes, con lo que nunca se

tendría una información fiel del estado de ésta en cada momento. Para

ello, se realiza un encaminamiento jerárquico, en el que cada router

pertenece a un nivel de jerarquía, reexpidiendo los paquetes a los

encaminadores de una jerarquía inmediatamente superior o inferior. El

proceso se repite hasta llegar al nivel de los hosts.

Enrutamiento Jerárquico • Se subdivide una red en regiones• N niveles• La topología de una región no es visible a las demás

• Se logra disminuir el volumen de información que deben manejar los routers (OSPF: no más de 200 Reuters)

• Es posible utilizar diferentes métricas o políticas de ruteo en las distintas regiones

• Produce caminos con mayor costo

• Al usarse el enrutamiento jerárquico, los enrutadores se dividen en lo que

• llamamos regiones, en donde cada enrutador conoce todos los detalles de la

manera de enrutar paquetes a destinos dentro de su propia región, pero no

sabe nada de la estructura interna de las otras regiones. Al interconectar

diferentes redes, es natural considerar cada una como región independiente, a

fin de liberar a los enrutadores de una red de la necesidad de conocer la

estructura topológica de las demás.

ENRUTAMIENTO POR DIFUSIÓN• En algunas aplicaciones, un nodo necesita enviar

simultáneamente mensajes a todos nodos de la red. Este

procedimiento se denomina difusión (broadcast).

ENRUTAMIENTO POR DIFUSIÓN• Inundación controlada

• para evitar las tormentas de broadcast causadas por los bucles

• Número de secuencia y origen: si los routers recuerdan la dirección

• origen y el numero de secuencia y solo envían una vez cada broadcast

• Reverse Path Forwarding• reenvía solo los paquetes que

• llegan por el camino más corto

• hacia el origen

• No necesita estado en el router

• (sólo tabla de rutas)

• > Genera tráfico extra pero no

• excesivo

• > Broadcast sigue el spanning tree

Broadcast: spanning-tree• Primer paso construir un spanning tree • (centrado en el nodo que inicia el broadcast?)• > Reenviar sólo siguiendo enlaces del spanning tree• ‣ Ventajas• > Una vez calculado el spanning tree se • puede usar cualquier nodo para un broadcast• > Envía solo a tus vecinos en el spanning tree• > Cada nodo no necesita conocer todo el spanning• tree, sólo quienes son sus vecinos

Broadcast: spanning-tree• Algoritmo de construcción de spanning-

tree Basado en un nodo central (rendezvous point o core)

Cada nodo envia un paquete al punto central

Los caminos que siguen los paquetes forman el spanning tree

Algoritmo de construcción de spanning-tree

Problemas de los algoritmos por difusión• Duplicación en el origen

• > Demasiado ineficiente

• > No conocemos las direcciones de

• todos los destinos

• Duplicación en la red

• Como?

• Inundación (flooding) cada router

• reenvia los paquetes que le llegan

• por todos sus enlaces menos por el

• que ha venido?