Encaminamiento dinámico - ua

Encaminamiento dinámico

Aspectos generales del nivel de red Algoritmos de routing

La Capa de Red

¿Por donde deboir a w.x.y.z?

Routers

El nivel de Red

Es la capa por antonomasia, la más importante, laúnica que ‘ve’ los caminos que forman la red.

Se constituye con enlaces que interconectan dostipos de nodos: Nodos terminales: Hosts Nodos de tránsito: Routers o Conmutadores

Normalmente los routers tienen varias interfaces ylos hosts una

Los routers y las líneas que los unen constituyen lasubred, que es gestionada por el proveedor uoperador.

Cuando se comunican dos hosts de una mismaLAN el nivel de red es casi inexistente, nointervienen routers, todas las comunicaciones sondirectas

Puente (nivel 2) vs router (nivel 3)

Física

MACRed

Física

MACRed

Física

Física

MAC

Física

Física

MAC MAC

Transp.Red

El puente actúaa nivel 2(enlace).

No cambia lasdirecciones MACni las IP de los

paquetes

El router actúaa nivel 3 (red).

Cambia lasMAC pero nolas IP de los

paquetes

A B C D

A B C D

AD AD

AB CD

X Y

XYA, B, C, D sondirecciones

MAC.X, Y, Z y W sondirecciones IP

X Y

XYXY

Z W

Física

MACRed

Física

MACRed

Transp.

Funciones del nivel de Red

Elegir la ruta óptima de los paquetes En un servicio CONS: sólo en el momento de

establecer el VC(Virtual Circuit o VirtualChannel)

En un servicio CLNS: para cada datagrama deforma independiente

Controlar y evitar la congestión Controlar que el usuario no abuse del

servicio Resolver (‘mapear’) las direcciones de

nivel de red con las de nivel de enlace (p.ej. en LANs encontrar la dirección MACque corresponde a una dir. IP).

1.11.3 1.2

2.12.3 2.2

B.1B.3 B.2

C.1C.3 C.2

Red CONS

Red CLNS

A

A

B

B

C

C

Cada paquete lleva elnúmero del circuito virtual

al que pertenece

Cada datagrama lleva ladirección de destino

El orden serespetasiempre

El orden no siemprese respeta

Todos los paquete quevan por un mismo VCusan la misma ruta

La ruta se elige deforma independientepara cada datagrama

Servicio CONS vs CLNS

Redes en estrella y redes malladas

La topología en estrella es la mássimple: Necesita n-1 enlaces para unir n nodos. Si falla algún enlace algún nodo queda

inaccesible Solo hay una ruta posible para ir de un

nodo a otro Las topologías malladas: Tienen más enlaces que los estrictamente

necesarios Si falla algún enlace es posible que no se

pierda conectividad Puede haber más de una ruta de un nodo a

otro; en estos casos interesa elegir la mejor(algoritmos de routing)

Algunas topologías típicas

Estrella Anillo Estrella jerárquica, árbol sinbucles o ‘spanning tree’

Malla completa Anillos interconectadosTopología irregular

(malla parcial)


Aspectos generales del nivel de red Algoritmos de routing

Principio de optimalidad

Si Valencia está en la ruta óptima de Murcia a Barcelona,entonces el camino óptimo de Valencia a Barcelona estáincluido en la ruta óptima de Murcia a Barcelona

Corolario: Todas las rutas óptimas para llegar a Barcelonadesde cualquier sitio forman un árbol sin bucles(spanning tree) con raíz en Barcelona.

Murcia

Valladolid

Bilbao

Madrid

Valencia

Zaragoza

Sevilla

Barcelona

Badajoz

La Coruña

La red de autopistasespañolas

Principio de optimalidad (II)

Árbol de rutas óptimas haciaBarcelona

Barcelona

Bilbao Murcia

Valladolid

Madrid

ValenciaZaragoza

BadajozLa Coruña Sevilla

Los trazos en rojo indican la ruta óptima a seguir en cada caso

Concepto de ruta óptima en carreteras

Para elegir la ruta óptima en un viaje por carreterase pueden aplicar diversos criterios, por ejemplo: La que minimice la distancia La que minimice el tiempo La que minimice el consumo de gasolina La que minimice los peajes La que minimice el cansancio (preferible

autopistas, pocas curvas, pocos cambios decarretera, etc.)

La que tenga mayor interés turístico opaisajístico

Una determinada combinación de todos losanteriores con diversos pesos según los gustosdel usuario

La ruta óptima puede variar según el criterioelegido (ver por ejemplo www.michelin.com)

Concepto de ruta óptima en telemática

Los criterios que se aplican suelen ser:Minimizar el número de routers o ‘saltos’Maximizar el caudal (ancho de banda) de los

enlacesMinimizar el nivel de ocupación o saturación de

los enlacesMinimizar el retardo de los enlacesMaximizar la fiabilidad de los enlaces (minimizar

la tasa de errores)Una determinada combinación de todos los

anteriores con diversos pesos según losgustos del usuario

Los más utilizados son el número de saltos oel ancho de banda

Algoritmos de routing

Los algoritmos de routing pueden ser: Estáticos: las decisiones se toman en base

a información recopilada con anterioridad(horas, días o meses). Normalmente elcálculo de la ruta es costoso y se realiza deforma centralizada. Por eso una vez fijadala ruta raramente se cambia.

Dinámicos: deciden la ruta óptima en basea información obtenida en tiempo real.Requieren un protocolo de routing pararecoger la información. La ruta óptimapuede cambiar a menudo.

En redes malladas se suele utilizarrouting dinámico.

Routing estático basado en el flujo

Consiste en optimizar las rutas para utilizar losenlaces de mayor capacidad (ancho de banda) ymenor tráfico (nivel de ocupación).

Es preciso disponer de información que permitaestimar el tráfico medio entre cada par de nodos(matriz de tráfico).

Interesante para decidir la topología cuando sediseña una red

Se plantean varias topologías (todas las posibles osolo aquellas que se consideran interesantes) secomparan y se elige la más adecuada (la óptima).

Se considera topología óptima la que minimiza eltiempo de servicio promedio para todos lospaquetes

Este algoritmo no permite responder con rapidez acambios en el comportamiento del tráfico (porejemplo saturación repentina de un enlace)

Tiempo de servicio (T) es el tiempo medio que tarda en enviarseun paquete por la interfaz de salida del router.

Es la suma del tiempo de espera en la cola (Te) y el tiempo detransmisión (Tt)

El Tiempo de espera (Te) depende del tráfico.El tiempo de transmisión (Tt) es el que tarda el paquete en salir por

la interfaz del router. Depende de la velocidad de la interfaz ydel tamaño del paquete:

Tt = p / vp = tamaño del paquete (en bits)v = velocidad de la línea (en bits/s)

Ej.: paquete de 500 bytes, línea de 64 Kb/s, Tt = 62,5 ms

Tiempo de servicio (I)

Por teoría de colas puede demostrarse que el Tiempo de servicio es:T = p / (v - c)

Donde:T = Tiempo de servicio (en segundos)p = tamaño del paquete (en bits)v = velocidad (capacidad) de la línea (en bits/s)c = caudal medio (real) de la línea (en bits/s)

Ej.: línea de 64 Kb/s al 50% de ocupación (32 Kb/s):p = 4.000, v = 64.000, c = 32.000 -> T = 125 ms

El tiempo de servicio puede ser (y normalmente es) diferente paracada sentido de la comunicación en una misma línea, salvo quela ocupación en ambos sentidos sea idéntica

Tiempo de servicio (II)

0,0000

1,0000

2,0000

3,0000

4,0000

5,0000

6,0000

7,0000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 9964 Kb/s 512 Kb/s 2048 Kb/s

Tiempo de servicio para paquetes de 500 bytes

Las líneas de baja velocidad sufren mayores retardos cuando se producecongestión

Nivel deocupación

64 Kb/s 512 Kb/s 2048 Kb/s

0 % 0,0625 0,0078 0,002010 % 0,0694 0,0087 0,002220 % 0,0781 0,0098 0,002430 % 0,0893 0,0112 0,002840 % 0,1042 0,0130 0,003350 % 0,1250 0,0156 0,003960 % 0,1563 0,0195 0,004970 % 0,2083 0,0260 0,006580 % 0,3125 0,0391 0,009890 % 0,6250 0,0781 0,019595 % 1,2500 0,1563 0,039199 % 6,2500 0,7812 0,1953

Si no hay nada de tráfico elpaquete no espera. En ese

caso el tiempo de servicio esigual al tiempo de

transmisión, es decir lo quetarda el paquete en salir por

la interfaz

CargaR

end

imie

nt

o

SinCongestión

CongestiónFuerte

CongestiónModerada

Efecto de la ocupación de un enlace en eltiempo de servicio y el rendimiento

SinCongestión

CongestiónFuerte

CongestiónModerada

Tiem

po

de

Ser

vici

o

Carga

Clasificación de protocolosde enrutamiento Protocolos de

enrutamiento classful NO envían la máscara

de subred durante lasactualizaciones deenrutamiento

Protocolos deenrutamiento classless Envían la máscara de

subred durante lasactualizaciones deenrutamiento

Clasificación de protocolosde enrutamiento La convergencia se define como el estado en el que las

tablas de enrutamiento de todos los routers sonuniformes

Métricas de los protocolosde enrutamiento Métrica

Es un valor que usan los protocolos deenrutamiento para determinar qué rutas sonmejores que otras.

Métricas de los protocolosde enrutamiento Métricas usadas en los protocolos

de enrutamiento IP: Ancho de banda Costo Retraso Conteo de saltos Carga Confiabilidad

Métricas de los protocolosde enrutamiento

El campo de métrica de latabla de enrutamiento

Métrica que se usapara cada protocolode enrutamiento: RIP: conteo de saltos IGRP y EIGRP: ancho de

banda (usado pordefecto), retraso (usadopor defecto), carga,confiabilidad

IS-IS y OSPF:costo, ancho de banda(implementación deCisco)

Métricas de los protocolosde enrutamiento Balanceo de carga

Ésta es la capacidad de un router de distribuirpaquetes entre varias rutas de igual costo.

Distancia administrativa de una ruta Objetivo de una métrica

Es un valor calculado que se usa para determinar la mejorruta a un destino.

Objetivo de la Distancia Administrativa Es un valor numérico que especifica la preferencia por una

ruta determinada.

Distancia administrativa de una ruta Identificación de la Distancia Administrativa (AD)

en una tabla de enrutamiento Es el primer número del valor entre paréntesis de la tabla

de enrutamiento.

Distancia administrativa de una ruta

Distancia administrativa de una ruta

Rutas conectadas directamente Tienen una AD por defecto de 0

Rutas estáticas La distancia administrativa de una ruta estática tiene un

valor por defecto de 1

Encaminamiento dinámico:Encaminamiento por inundación

Enviar cada paquete por todas las interfaces,excepto por la que ha llegado.

Utilizado en: Puentes transparentes (tramas broadcast/multicast) Algunos protocolos de routing (estado del enlace) Algunos algoritmos de routing multicast.

Si hay bucles se envían duplicados, el tráfico semultiplica y la red se bloquea. Soluciones: Bloquear interfaces (spanning tree) Incorporar contador de saltos y descartar cuando sea

cero Mantener lista de enviados y descartar duplicados

A

G

D E F

CB

A

G

D E F

CB

A

G

D E F

CB

Primer salto:3 paquetes

Segundo salto:5 paquetes

Tercersalto: 8

paquetes

Encaminamiento por inundación


Requiere recabar información en tiemporeal sobre el estado de la red

Permite responder a situacionescambiantes, p. ej.: fallo de un enlace. Perosólo si hay mallado (ruta alternativa).

Dos algoritmos principales: Vector distancia o Bellman-Ford Estado del enlace, Dijkstra o Shortest Path First

En ambos casos el cálculo de rutas óptimaslo realizan entre todos los routers de lared, de forma distribuida.

Routing por vector distanciao de Bellman-Ford El vector distancia se utiliza actualmente en

diversos protocolos de routing: Internet: RIP, BGP, IGRP, EIGRP También en Appletalk y versiones antiguas de

DECNET e IPX Está especialmente indicado cuando se utiliza

una métrica sencilla, por ejemplo el númerode saltos, ya que en ese caso el problema dela cuenta a infinito es más fácil de resolver

Su principal virtud es la sencillez delalgoritmo, que permite hacer los cálculos conpoca CPU y poca memoria en el router

Algoritmo del vector distanciao de Bellman-Ford

Cada router conoce: Su identificador Sus interfaces La distancia hasta el siguiente router de

cada interfaz Cada router construye una tabla (base

de datos) de todos los destinos, queindica por que interfaz se deben enviarlos paquetes hacia cada posible destino.

Para ello intercambia con sus vecinosunos paquetes de información llamadosvectores distancia, que indican ladistancia a cada posible destino

j

k

m

n

Distancia3

Distancia2

Distancia7

Distancia2

0 5 3 2 19 9 5 22 2 4 7

6 2 0 7 8 5 8 12 11 3 2

5 8 3 2 10 7 4 20 5 0 15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Recibido de j (+3):

Recibido de k (+2):

Recibido de m (+2):

Recibido de n (+7):

Distancia mínima:

Interfaz de salida:

12 3 15 3 12 5 6 18 0 7 15

Destino:

4

9

10

1

3

Ejemplo del algoritmo de vector distancia

2 6 5 0 12 8 6 19 3 2 9

m j m 0 k j k n j k n

Dist. 1A se enciende

Dist. 1

El problema de la cuenta a infinito

C

0 1 0 1 2

- 3 4- 5 4- 5 6- 7 6- 7 8- 9 8

. . .

. . .

. . .

A

0 - Distancias hacia A

- 3 2A se apaga

B

-

0 1 23 46857

Las noticias buenas viajan deprisa, las malas despacio.

Hay diversos ‘trucos’ para evitar el problema de la cuenta ainfinito, pero ninguno infalible.

El vector distancia se utiliza actualmente en diversosprotocolos de routing: Internet: RIP, BGP, IGRP, EIGRP También en Appletalk y versiones antiguas de DECNET e IPX

El problema de la cuenta a infinito

RIP (Routing Information Protocol)

Sufre los problemas típicos del vector distancia(cuenta a infinito).

Solo útil en redes pequeñas (5-10 routers). Métrica basada en número de saltos únicamente.

Máximo 15 saltos. La información se intercambia cada 30 segundos.

Los routers tienden a sincronizarse. La red puedebloquearse mientras ocurre el intercambio.

RIPv1 no soporta subredes ni máscaras de tamañovariable (RIPv2 sí).

Muchas implementaciones no permiten hacerbalanceo de tráfico (usar múltiples rutassimultáneamente).

Es bastante habitual en sistemas UNIX.

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) yEIGRP (Enhanced IGRP)

Protocolos propietarios de Cisco. Resuelven muchos de los problemas de RIP:

Métrica sofisticada (ancho de banda, retardo, cargade los enlaces, fiabilidad).

Posibilidad de balanceo de tráfico entre múltiplesrutas.

Incluyen soporte multiprotocolo. IGRP intercambia vectores cada 90 segundos. Mejoras de EIGRP sobre IGRP:

Soporta subredes. Solo transmite modificaciones. Incorpora mecanismos sofisticados para evitar el

problema de la cuenta a infinito.

Algoritmo del estado del enlace

Cada router contacta con sus vecinos y midesu distancia a ellos.

Construye un paquete de estado del enlace oLSP (Link State Packet) que dice: Quién es él La lista de sus vecinos y sus distancias a ellos

Envía su LSP por inundación a todos losrouters de la red

Recaba los LSPs de todos los demás nodos Calcula las rutas óptimas por el algoritmo de

Dijkstra: Se pone él mismo como raíz del árbol, y coloca a sus

vecinos Mira los LSP de sus vecinos y despliega el árbol;

cuando aparece más de un camino hacia un nodotoma el más corto y descarta los demás.

Las ramas son en principio provisionales. Una ramase confirma cuando es más corta que todas losdemás provisionales.

Algoritmo de estado del enlace

Los LSPs se transmiten por inundación. Sólo se envían LSPs cuando hay

cambios en la red (enlaces queaparecen o desaparecen, o biencambios en la métrica).

Los LSPs se numeran secuencialmente.Además tienen un tiempo de vidalimitado.

Para evitar bucles solo se reenvían losLSPs con número superior a los yarecibidos y que no están expirados.

Cada LSP pasa una vez o a lo sumo dos(pero nunca más de dos) por el mismoenlace

Reparto de los LSPs de C por inundación

C

C

A

G

D E F

CB

I

C

C

C

A

G

D E F

CB

II

C

C C

A

G

D E F

CB

III

C

A

G

D E F

CB

IV

Origen Secuen. Edad B F G B F G Datos

A 21 60 0 1 1 1 0 0 B/6, D/2

B 21 60 0 1 1 1 0 0 A/6, C/2, E/1

D 21 60 0 1 1 1 0 0 A/2, E/2

E 20 58 0 1 1 1 0 0 B/1, D/2, F/4

F 21 59 1 0 1 0 1 0 C/2, E/4, G/1

G 21 62 1 0 1 0 1 0 C/5, F/1

C 21 61 1 1 1 0 0 0 B/2, F/2, G/5

FlagsenvíoLSP

FlagsenvíoACK

LSPsD/2

B/6

A

E/1

C/2

A/6

B

G/5

F/2

B/2

C

E/2

A/2

D

F/4

D/2

B/1

E

G/1

E/4

C/2

F

F/1

C/5

GA B D E

GF

Distribución de los LSPs en el router C

A

G

D E F

CB6

2

2

2

1

41

2

5

C

B

E

D

A

F

G

Base de datos de LSPs en C

Routing por estado del enlace

Con routing por el estado del enlace cadanodo conoce la topología de toda la red (noera así con vector distancia).

La información sobre la red no se usa paraoptimizar la distribución de LSPs, sino queestos viajan por inundación haciendo uso detoda la red (si no fuera así no se sabría si lasrutas alternativas siguen operativas)

Generalmente se considera que los algoritmosdel estado del enlace son mas fiables yeficientes que los del vector distancia.

A

B/6

D/2

B

A/6

C/2

E/1

C

B/2

F/2

G/5

D

A/2

E/2

E

B/1

D/2

F/4

F

C/2

E/4

G/1

G

C/5

F/1

Link StatePackets

D

A

E F

G

CB

2

4

5

26

1

2 1

2

Algoritmo del estado del enlace (Dijkstra)

C(0)

G(5)B(2) F(2)

Coloca C en el árbol.Examina el LSP de C

G(5)

C(0)

B(2) F(2)

G(3) E(6)Coloca F en el árbol.Examina el LSP de F.Encontrado mejor camino a G

C(0)

B(2) F(2)

G(3) E(6)A(8) E(3)Coloca B en el árbol.Examina el LSP de B.Encontrado mejor camino a EC(0)

B(2) F(2)

G(3)

D(5)

E(3)A(8)

Coloca E en el árbol.Examina el LSP de E.

C(0)

B(2) F(2)

G(3)

D(5)

E(3)A(8)

Coloca G en el árbol.Examina el LSP de G.

E(3)

C(0)

B(2) F(2)

G(3)

D(5)

A(8)

A(7)Coloca D en el árbol.Examina el LSP de D.

E(3)

C(0)

B(2) F(2)

G(3)

D(5)A(7)

Coloca A en el árbol.Examina el LSP de A.No quedan nodos. terminar

Algoritmo deDijkstra

A

B/6

D/2

B

A/6

C/2

E/1

C

B/2

F/2

G/5

D

A/2

E/2

E

B/1

D/2

F/4

F

C/2

E/4

G/1

G

C/5

F/1

Árbol de rutas óptimas desde C para lared ejemplo

CA

G

D E F

CB6

2

2

2

1

41

2

5B

E

D

A

F

G

Enlaces no utilizados por C

Routing por estado del enlace

Con routing por el estado del enlace cada nodo conocela topología de toda la red (no sucede así con vectordistancia).

La información sobre la red no se usa para optimizar ladistribución de LSPs (el algoritmo fallaría)

Generalmente se considera que los algoritmos delestado del enlace son más fiables y eficientes que losde vector distancia.

Se utiliza en diversos protocolos de routing: Internet: OSPF, IS-IS ATM: PNNI DECNET IPX: NLSP

Introducción

Protocolo Algoritmo Subredes Métricacompleja

NotificaActualiz.

Nivelesjerárquicos

Estándar

RIPv1 VectorDistancia

NO NO NO NO SI

RIPv2 VectorDistancia

SI NO NO NO SI

IGRP VectorDistancia

NO SI NO NO NO

EIGRP VectorDistancia

SI SI SI NO NO

OSPF Estado Enlace SI SI SI 2 SI

IS-IS Estado Enlace SI SI SI 8 SI

Protocolos de routing dinámico

OSPF (Open Shortest Path First)

Desarrollado por el IETF entre 1988-1990.Actualmente se usa OSPF V. 3 definido en elRFC 5340.

Basado en el algoritmo del estado del enlace. Dos niveles jerárquicos (áreas):

Area 0 o backbone (obligatoria). Areas adicionales (opcionales).

Resuelve los problemas de RIP: Rutas de red, subred y host (máscaras de tamaño

variable). Admite métricas complejas (costo). En la práctica el

costo se calcula a partir del ancho de bandaúnicamente.

Balanceo de tráfico entre múltiples rutas cuandotienen el mismo costo.

Las rutas óptimas pueden no ser simétricas.

Terminología OSPF

http://www.cisco.com/warp/public/104/1.html

Introducción a OSPF

Información básica de OSPF Comenzó en 1987 En 1989, se publica OSPFv1 en RFC 1131.

Esta versión era experimental y nunca se implementó En 1991, se publica OSPFv2 en RFC 1247 En 1998, se actualiza OSPFv2 en RFC 2328 En 1999, se publica OSPFv3 en RFC 2740


Tipos paquete OSPF Existen 5 tipos

Encabezado paquete OSPF Contiene: ID del router,

ID del área y código detipo para el tipo depaquete OSPF

Encabezado paquete IPContiene: dirección IPde origen, dirección IPde destino y campo deprotocolo establecido en 89

Encapsulación de mensajes OSPF


Encapsulación de mensajes OSPF Encabezado de trama de enlace de datos

Contiene: dirección MAC de origen y de destino


Tipos de paquetes OSPF


Protocolo de saludo (hello) Paquete de saludo OSPF

– Función del paquete de saludo Detectar vecinos OSPF y establecer adyacencias Publicar pautas acerca de qué routers deben estar de

acuerdo para convertirse en vecinos Utilizado por redes de accesos múltiples para elegir un

router designado (DR) y un router designado de respaldo(BDR)


Paquetes de saludo (continuación)Contenido de un paquete de saludo

ID del router que realiza la transmisión. Intervalos de saludo OSPF

– Generalmente, multicast (224.0.0.5).– Enviados cada 30 segundos para segmentos NBMA.

Intervalo muerto OSPF– Éste es el tiempo que debe

transcurrir antes de que elvecino se considere inactivo.

– El tiempo por defecto es de4 veces el intervalo de saludo.


Los paquetes de protocolo de saludocontienen información que se utiliza enla selección del: Router designado (DR) El DR es responsable de la actualización de

todos los otros routers OSPF Router designado de respaldo (BDR) Este router asume las responsabilidades del

DR si este último falla


Actualizaciones de estado de enlace de OSPF Función de una actualización de estado de enlace (LSU)

Utilizada para entregar notificaciones del estado de enlace Función de una notificación de estado de enlace (LSA)

Contiene información acerca de los vecinos y los costos de lasrutas


Algoritmo OSPF Los routers OSPF construyen y mantienen

la base de datos del estado de enlace quecontiene las LSA recibidas de otros routers– La información que aparece en la base de

datos se utiliza tras la ejecución del algoritmoSPF de Dijkstra

– El algoritmo SPF se utiliza para crear un árbolSPF

– El árbol SPF se utiliza para completar la tablade enrutamiento


Distancia administrativa La distancia administrativa por defecto para OSPF es 110


Autenticación OSPF– El objetivo es encriptar y autenticar la

información de enrutamiento– Ésta es una configuración específica de cada

interfaz– Los routers únicamente aceptan información

de enrutamiento de otros routers que han sidoconfigurados con la misma contraseña o lamisma información de autenticación

Configuración básica de OSPF

El comando router ospf Para permitir OSPF en un router, utilice el siguiente

comando: R1(config)#router ospf id del proceso ID del proceso: Un número significativo en el ámbito local entre 1 y 65535 Esto significa que no se necesita coincidencia con otros

routers OSPF


El comando network de OSPF. Se deben especificar: La dirección de red La máscara wildcard: El inverso de la máscara de subred La ID del área: La ID del área se refiere al área OSPF. El

área OSPF es un grupo de routers que comparten informaciónsobre el estado de enlace

Por ejemplo:Router(config-router)#network dirección de red máscarawildcard área ID del área


ID del router– Dirección IP utilizada para identificar un router– Hay 3 criterios para modificar la ID del router:

Utilizar la dirección IP configurada con el comandorouter-id de OSPF

– Tiene prioridad sobre las direcciones de las interfacesloopback y física

Si no se utiliza el comando router-id, el router eligela dirección IP más alta de cualquiera de las interfacesloopback

Si no hay interfaces loopback configuradas, se utilizala dirección IP más alta de cualquiera de las interfacesactivas


ID del router OSPF Direcciones de loopback e ID del router

- La dirección de loopback más alta se utilizará comoID del router si no se emplea el comando router-id.

- Ventaja de la utilización de la dirección de loopback: La interfaz loopback no puede fallar estabilidad de

OSPF El comando router-id de OSPF

– Incorporado en IOS 12.0.– Sintaxis del comando:

Router(config)#router id-proceso ospf Router(config-router)#router-id dirección ip

Modificación de la ID del router– Use el comando Router#clear ip proceso ospf


Verificación de OSPF Utilice el comando show ip ospf para

verificar y resolver problemas de la redOSPF. El comando mostrará lo siguiente: Adyacencia de vecinos La falta de adyacencia se indica cuando:

La ID del router vecino no se muestra No se muestra un estado full (completo)

Consecuencias de la falta de adyacencia: No se intercambia información del estado de enlace Árboles SPF y tablas de enrutamiento inexactos


Análisis de la tabla de enrutamiento Utilice el comando show ip route para mostrar

la tabla de enrutamiento Una “O” al comienzo de una ruta indica que el router

es de origen OSPF Observe que OSPF no se sumariza automáticamente

en los límites de red principales

Métrica de OSPF

OSPF utiliza el costo como métricapara determinar la mejor ruta La mejor ruta tendrá el costo más bajo El costo está basado en el ancho de banda

de una interfaz El costo se calcula con la

fórmula 108/ancho de banda El ancho de banda de referencia

Es de 100 Mbps, pordefecto

Se puede modificar usando el comando auto-cost reference-

bandwidth

Métrica de OSPF

COSTO de una ruta OSPF Es el valor acumulado desde un router hasta el siguiente

Métrica de OSPF

Generalmente, la velocidad real de un enlace esdiferente al ancho de banda por defecto– Esto hace necesario que el valor del ancho de banda refleje

la velocidad real del enlace Motivo: Para que la tabla de enrutamiento contenga la

información del mejor ruta El comando show interface mostrará el ancho de banda

de la interfaz La mayoría de los enlaces

seriales, por defecto, utilizanel valor 1.544 Mbps


Modificación del costo de un enlace Ambos lados de un enlace serial deben configurarse

con el mismo ancho de banda Comandos utilizados para modificar el valor del ancho de

banda: Comando bandwidth

– Ejemplo: Router(config-if)#bandwidth ancho de banda en kbps El comando ip ospf cost permite especificar directamente el

costo de interfaz- Ejemplo: R1(config)#interface serial 0/0/0

R1(config-if)#ip ospf cost 1.562


Modificación del costo del enlace Diferencia entre el comando bandwith y el comando

ip ospf cost:– El comando ip ospf cost

Establece el costo en un valor específico– El comando bandwidth

Calcula el costodel enlace

Redes de accesos múltiples y OSPF

Dificultades de las redes de accesosmúltiples

OSPF define cinco tipos de redes:– Punto a punto– Accesos múltiples con broadcast– Accesos múltiples sin broadcast (NBMA)– Punto a multipunto– Enlaces virtuales

OSPF en redes de accesos múltiples

Dos desafíos de las redes de accesos múltiples:– Adyacencias múltiples– Flooding de LSA masivo


Flooding de LSA masivo Por cada LSA que se envía, debe haber un acuse de recibo

enviado de vuelta al router que realizó la transmisión Consecuencia: mucho consumo de ancho de banda y

tráfico caótico


La solución del problemadel flooding de LSA es la utilizaciónde:– Router designado (DR)– Router designado de respaldo

BDR) Selección de DR y BDR

– Se eligen los routers para enviary recibir LSA

Envío y recepción de LSA– Los otros DR envían LSA mediante

la dirección multicast 224.0.0.6 alDR y el BDR

– El DR reenvía las LSA mediantela dirección multicast 224.0.0.5a todos los otros routers


Proceso de selección de DR/BDR Las elecciones de DR/BDR NO ocurren en las redes

punto a punto


Las elecciones de DR/BDR ocurren en redes de accesosmúltiples, tal como se muestra a continuación


Criterios para la selección de DR yBDR:1. DR: router con la prioridad de interfaz

OSPF más alta.2. BDR: router con la segunda prioridad

de interfaz OSPF más alta.3. Si las prioridades de la interfaz OSPF

son iguales, se utiliza la ID del routermás alta para romper dicha igualdad.


Momento en que ocurre la selección deDR y BDR– Ocurre apenas se habilita la interfaz del 1.er

router en la red de accesos múltiples Cuando se elige un DR, éste permanece como DR

hasta que ocurre una de las siguientessituaciones:

– El DR falla– El proceso OSPF en el DR falla– La interfaz de accesos múltiples en el DR falla


Manipulación del proceso de selección Si desea tener influencia sobre la selección

de DR y BDR, realice uno de los procesossiguientes: Primero inicie el DR, después el BDR y luego inicie

todos los otros routers Apague la interfaz en todos los routers, utilice el

comando no shutdown en el DR, luego, en el BDRy, por último, en todos los otros routers


Prioridad de interfaz OSPF

Manipulación del proceso de selección de DR yBDR (continuación)– Use el comando ip ospf priority interface– Ejemplo: Router(config-if)#ip ospf priority {0 - 255}

El número de prioridad varía entre 0 y 255– 0 significa que el router no puede convertirse en DR o BDR– 1 es el valor de prioridad por defecto

Más sobre la configuración deOSPF

Redistribución de una ruta OSPFpor defecto

La topología incluye un enlace al ISP– Router conectado al ISP

Denominado router de borde de sistema autónomo Utilizado para propagar una ruta por defecto

– Ejemplo de ruta estática por defecto– R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 1– Requiere el uso del comando default-information originate– Ejemplo del comando default-information originate:– R1(config-router)#default-information originate

Más sobre la configuración de OSPF

Operaciones de ajuste de OSPF Debido a que las velocidades de

enlace son cada vez mayores,puede ser necesario cambiar losvalores de referencia del anchode banda.– Para hacer esto, utilice

el comando auto-costreference-bandwidth

– Ejemplo: R1(config-router)#auto-

cost reference-bandwidth10000

Más sobre la configuración de OSPF

Operaciones de ajustede OSPF

Modificación de lostemporizadores OSPF– Motivo para modificar los temporizadores:

Detección más rápida de las fallas en la red– Modificación manual de los intervalos de saludo y los

intervalos muertos: Router(config-if)#ip ospf hello-interval segundos Router(config-if)#ip ospf dead-interval segundos

– Punto para destacar: Los intervalos de saludo y los intervalos muertos deben ser los

mismos entre vecinos

Pasos en la operación OSPF

1. Establecimiento de adyacencias2. Elección de DR y BDR si es necesario3. Descubrimiento de rutas4. Selección apropiada de las rutas a

utilizar5. Mantenimiento de la información de

enrutamiento

Paso 1: Establecimiento de adyacencias

El primer paso del router es el establecimiento de lasadyacencias

Para establecer las adyacencias el router mandapaquetes Hello, mandando su ID

En este punto los routers saben quienes son sus vecinosy que tipo de redes son

Estableciendo adyacencias OSPF

Los routers OSPF deben de reconocer y establecer lasadyacencias previo a que puedan intercambiarinformación de enrutamiento

El protocolo “Hello” se encarga de establecer lacomunicación bidireccional (two-way) entre vecinos

Cada interfaz participando en OSPF usa una direcciónmulticast 224.0.0.5 y envía paquetes “Hello”periódicamente

Paquete “Hello”

Router IDIdentificador de 32 bits que identifica al router origen

Intervalo (Hello y Dead)Frecuencia en segundos en el cual el router manda los

paquetes Hello y Dead. En redes broadcast el intervalo Hello es de10 segundos (30 segundos para non-broadcast), el intervalo Deades de 40 segundos (120 segundos para non-broadcast)

Vecinos Área ID Prioridad

Numero de 8 bits que indica la prioridad de la interfaz OSPF Dirección IP del router DR y del BDR Bandera de área stub

Para remplazar las actualizaciones de enrutamiento por unaruta por defecto

Paso 2: Elecciónde DR y BDR

Dado que las redes multiacceso, pueden tener mas deun router, OSPF elige un DR (punto focal de los LSA) yun BDR como sombra del DR

El router con mayor prioridad, gana la elección y seconvierte en DR

Una vez elegidos el DR y el BDR, éstos mantienen susroles, hasta que uno de ellos falle

Por defecto, todos los routers OSPF tienen una prioridadde 1 (prioridad entre 0 y 255)

El Router ID es utilizado para romper empates, si dosrouters tienen la misma prioridad, el router con elmayor Router ID es seleccionado

El Router ID puede ser manipulado, configurando unainterfaz Loopback

Intercambiando y sincronizando LSDB

Cuando la adyacencia bidireccional es formada, OSPF debe deintercambiar y sincronizar la LSDB entre routers

Proceso1. Cuando el router A es habilitado en la red, éste tiene el estado

“down” porque no ha intercambiado información con otro router.(los paquetes “hello” son enviados a la dirección 224.0.0.5 enredes punto a punto y en redes BMA, de lo contrario se envían enpaquetes unicast)

2. Todos los routers conectados directamente reciben el paquete“hello”. Este es el estado “init”

3. Todos los routers que reciben el paquete “hello” mandan larespuesta en unicast con la información solicitada

4. Cuando el router recibe estos paquetes “hello”, éste añade todoslos routers que tienen su Router ID en los paquetes “hello” a labase de datos de vecinos

5. Si el tipo de enlace es broadcast, tiene que haber un proceso deelección del router DR y del BDR, esto debe de ocurrir antes de quecomience el intercambio de la información estado de enlace

6. Periódicamente los routers intercambian paquetes “hello” paraasegurar que la comunicación siga existiendo. Este es el estado“two way”

Descubriendo las rutas

Después de que se escoge DR y BDR, los routers estánen estado “exstart”, y ellos están listo para descubrirla información de estado de enlace y así crear la LSDB

El proceso usado para descubrir las rutas es con elprotocolo “exchange”, y éste lleva a los routers a unestado “full”

El primer paso en este proceso es que el DR y el BDRestablezcan sus adyacencias con los routers

Cuando routers adyacentes están en estado “full”, ellosno repiten el protocolo “exchange” a no ser quecambien el estado “full”

Paso 3: Descubrimientode rutas

En una red multiacceso, elintercambio de informaciónocurre entre el DR o BDR concada router en la red utilizandola dirección 224.0.0.5 (todoslos vecinos)

Los routers en una red punto a punto, tambiénintercambian información para el establecimiento devecinos

En este paso se establece una relación cliente/servidorentre dos routers, el router con mayor prioridad omayor Router ID funciona como máster (pasa al estado“Exchange”)

Los routers comparan la información recibida con lospaquetes tipo 5 (LSA) y si hay información queactualizar, entran en estado “Loading”, mandando LSR(paquetes tipo 3), y LSU (paquetes tipo 4)

Paso 4: Selección delas mejores rutas

Después que el Router ha completado la basede datos estado de enlace, está listo para crearla tabla de enrutamiento

Por medio del costo, el Router determina lamejor ruta

Para el calcula de la mejor ruta, el Routerutiliza el algoritmo SPF

El algoritmo SPF calcula los costos desde elrouter local (router “raíz”)

El comando timers spf habilita la posibilidadpara ajustar los timers, los cuales sonindispensables en este cuarto paso

Paso 5: Mantenimiento dela información de enrutamiento Cuando existe un cambio en el estado de un enlace, los

routers OSPF usan el proceso de propagación para notificara otros routers sobre este cambio

El “dead interval” provee un mecanismo simple paradeclarar “down” un enlace

Los routers envían los paquetes LSU En una red punto a punto, no existe DR ni BDR, los

mensajes se envían a 224.0.0.5 (todos los routers OSPFescuchan en esta dirección)

En una red multiacceso, existe un DR y un BDR. Si elDR quiere mandar información, lo hace a la dirección224.0.0.5. Todos los routers son adyacentes al DR y alBDR (el DR y BDR escuchan en la dirección 224.0.0.6)

Cuando un DR recibe información en la dirección224.0.0.6, éste la distribuye a la dirección 224.0.0.5utilizando paquetes LSU con los respectivos LSA

Si una ruta ya existe en un router Cisco, la ruta antigua esusada mientras el algoritmo SPF calcula la nuevainformación

NOTA: Es importante hacer notar que aunque no haya cambios enla topología, la información OSPF es actualizada periódicamente,los LSA tienen un tiempo de edad por defecto de 30 minutos

Estructura de datos OSPF

Tabla de vecinos También conocida como tabla de adyacencia Contiene la lista de los vecinos conocidos

Tabla topológica Comúnmente llamada LSDB Contiene todos los routers y sus enlaces conectados en el

área o en la red Todos los routers dentro del área tienen la misma LSDB

Tabla de enrutamiento Comúnmente llamada “forwarding database” Contiene la lista de mejores rutas para los destinos

Operación del protocolo “exchange”

Paso 1En el estado “exstart”, el DR y el BDR establecen

adyacencias con cada router en la red (se establece unarelación “maestro-esclavo”)

Paso 2Los routers maestro y esclavo intercambian uno o más

paquetes DBD (database description). Los routers están enestado “exchange”

Paso 3Cuando un router recibe un DBD, el router ejecuta las

siguientes accionesa.- Manda un LSAckb.- Compara la información recibida con la información quetiene y manda un LSR (estado “loading”)c.- El otro router responde con la información completa,

con el LSU Paso 4

El router añade los nuevos datos de estado de enlace a supropia LSDB

Manteniendo los números de secuenciaestado de enlace El numero de secuencia le ayuda a OSPF a mantener los

registros actualizados El numero de secuencia es un campo en el encabezado

LSA de 32 bits, iniciando con el numero 0x80000001 Para asegurar la integridad de la base de datos, el

router OSPF manda LSA cada 30 minutos, con cadadistribución el numero de secuencia se incrementa enuno

Estructura de las áreasde OSPF

En redes pequeñas, la telaraña de routersno es muy compleja, las rutas a los destinosindividuales son fácilmente deducidas

Para reducir los cálculos SPF, los protocolos estado de enlace puedenpartir las redes en sub-dominios llamados áreas

Un área es una colección de redes OSPF, routers y enlaces que tienenla misma identificación del área

Los routers dentro del área deben de tener sincronizada la LSDB y debede ser exactamente la misma. Sumarización de rutas y filtros puedenejecutarse entre diferentes áreas

Jerarquía Área de transito: interconecta las áreas OSPF dentro de un dominio.

El área 0 de OSPF comúnmente es un área de transito Área regular: conecta usuarios y recursos. Por defecto, un área

regular no acepta tráfico de otra área para usar estos enlaces paraalcanzar otras áreas. Un área regular puede tener subtipos,incluyendo “stub”, “totally stubby area y “not-so-stubby area(NSSA)”

Tipos de Routers OSPF

Internal router – Routers que tienen todas sus interfaces enla misma área y tienen la misma LSDB

Backbone router – Router que están ubicados en elperímetro del área 0 y tienen al menos una interfaz conectadaal área 0

Area Border Router (ABR) – Routers que tienen interfacesconectadas a múltiples áreas, manteniendo separadas lasLSDB para cada área a la que están conectados. ABR sonpuntos de salida para el área. ABR pueden ser configuradospara sumarizar la información de enrutamiento

Autonomous System Boundary Router (ASBR) – Routersque tienen al menos una interfaz conectada a una red externa(otro sistema autónomo), como red que no es OSPF. ASBRpuede importar información de enrutamiento no-OSPF, a esteproceso se le llama redistribución de rutas

Clases de rutas en OSPF: Intra-área: las determina directamente el

router. Inter-área: se resuelven en tres fases:

Ruta hacia el router backbone en el área. Ruta hacia el área de destino en el

backbone. Ruta hacia el router en el área de

destino. Inter-AS: se envían al router frontera de

AS más próximo (empleando alguna de lasdos anteriores).

Clases de rutas en OSPF

Tipos de paquetes OSPF

Hello (tipo 1)Descubre vecinos y construyeadyacencias entre ellos

Database description (DBD) (tipo 2) Sirve para sincronizar las bases de datos entre routers

Link-state request (LSR) (tipo 3) Pide registros específicos de estado de enlace de router a

router Link-state update (LSU) (tipo 4)

Manda registros de estado de enlace que fueronsolicitados

Link-state acknowledgement (LSAck) (tipo 5)Acuses de recibo de otros tipos de paquetes

Formato del encabezado del paqueteOSPF El paquete OSPF no usa TCP o UDP, OSPF requiere un

esquema de paquetes confiable, el cual es propiamentedefinido, con su propia rutina de acuse de recibo(paquete tipo 5 OSPF)

En el encabezado IP, el identificador de protocolo es 89,el cual define a todos los paquetes OSPF

Tipos de red OSPF

Un router tiende a ser adyacente(o vecino) con por lo menos unrouter en cada red IP a la cualestá conectado

Una vez que se forma unaadyacencia entre vecinos, seintercambia la información delestado de enlace

En una red multiacceso, no sesabe de antemano cuántosrouters estarán conectados

En las redes punto a punto, sólose pueden conectar dos routers

En las redes punto a punto sóloexisten dos nodos y no se eligeningún DR ni BDR

NOTA: las interfaces OSPF reconocen automáticamentetres tipos de redes: broadcast multiacceso, no broadcastmultiacceso (NBMA), y redes punto a punto.

Redes punto a punto Las redes punto a punto unen un simple par de routers Una línea Serial configurada con protocolos PPP o HDLC son un

ejemplo de redes punto a punto En redes punto a punto los routers detectan dinámicamente a

los vecinos utilizando paquetes multicast (a todos los routers),con dirección 224.0.0.5

Debido a que solo hay dos routers en el enlace, no necesitanDR ni BDR

Usualmente cuando un router manda un paquete, la direcciónorigen es la IP de la interfaz de salida del router, pero paracuando se están usando interfaces sin IP (IP unnumbered), ladirección origen es alguna otra interfaz del router

El paquete Hello y el intervalo Dead, en redes punto a puntoson de 10 y 40 respectivamente

Nota: las redes punto a multipunto son tratadas como si fueranpunto a punto, los routers se detectan mutuamente comovecinos y no eligen ni DR ni BDR

Redes Broadcast Multi-access(BMA)

Un router OSPF en una red BMA como Ethernet,forma una adyacencia con el DR y con BDR

Los routers en un segmento deben elegir un DR yun BDR

El BDR no ejecuta funciones del DR cuando el DResta en estado operacional, en cambio, el BDRrecibe toda la información, pero solo el DR seencarga de mandar los LSA y ejecutar las tareas desincronización

Si el DR falla, el BDR asume el rol de DR y segenera una nueva elección de DR

Los paquetes hacia el DR y BDR utilizan ladirección 224.0.0.6

Los paquetes desde el DR a todos los routersutilizan la dirección 224.0.0.5

Seleccionando al routerDR y al BDR

Routers en un entorno Multi-acceso (ethernet) mantienen unaadyacencia “parcial”, únicamente con el DR y el BDR

Para elegir al DR y al BDR se usan las siguientes condicionespara seleccionar a los routers El router con la prioridad más alta es el DR El router con la segunda prioridad más alta es el BDR La prioridad por defecto es 1. En caso de empate, se usa el

RouterID El router con prioridad 0 no puede convertirse en DR o en BDR Si se añade un router a la red con la prioridad más alta, puede

convertirse en DR o BDR siempre y cuando pase por un proceso deelección después de que falle un DR o un BDR

NOTA: la IP más alta en la interfaz loopback es usada normalmentecomo RouterID, pero si no existe una interfaz Loopback, se utilizala mayor IP de cualquiera de las interfaces del router

Redes No-Broadcast Multi-Access(NBMA) Cuando una interfaz del router interconecta múltiples

interfaces, puede que existan problemas de ínterconectividad

Para implementar broadcast o multicast en redes NBMA,el router replica los paquetes que serán broadcast omulticast y los manda individualmente en cada circuitopermanente virtual (PVC) a todos los destinos.

El intervalo Hello es de 30 y el intervalo Dead es de 120en redes NBMA con OSPF

Nota: se debe de configurar manualmente los vecinos,además existe elección de DR y BDR

DR y BDR en redes NBMA

OSPF considera una red NBMA similar a una red BMA Las redes NBMA son usualmente construidas en una

topología Hub-and-Spoke, usando PVCs o SVCs Hub-and-Spoke es una topología que es malla parcial

(partial mesh) Elegir un DR puede ser un factor clave en topologías

NBMA debido a que el DR y el BDR debe de tenerconectividad fisica completa con todos los routers

OSPF no puede de forma automática construir lasadyacencias con los routers vecinos sobre interfacesNBMA

Métrica (costo) de OSPF En OSPF la métrica se denomina costo. El RFC 2740 solo

especifica que el costo es un parámetro de 16 bits, no cómose calcula.

Algunos fabricantes usan número de saltos para calcular elcosto de una ruta.

Otros asocian un costo a cada interfaz calculándolo con lafórmula:Costo = 108 / Ancho_de_banda (en b/s)

El costo de una ruta es la suma de los costos de las interfacespor las que se sale (no por las que se entra) hacia el destino.

Ancho de banda 108/Ancho de banda Costo64 Kb/s 1562,5 1562

128 Kb/s 781,25 781256 Kb/s 390,62 390

2048 Kb/s 48,8 4810 Mb/s 10 10

100 Mb/s 1 11 Gb/s 0,1 1

El costo es:min (int (108/BW), 1)

Cálculo de ruta óptima en OSPF

A

C

BS0128 Kb/s

S1256 Kb/s

S1256 Kb/s

Red 30.0.0.0/8

Costo desde A hacia 30.0.0.0/8 (B):Por S0: 781 + 1 = 782Por S1: 390 + 390 + 1 = 781

E0100 Mb/s

Al ser menor el costo de S1 (tanto en A como en B) enviarán por ahí todo el tráfico.Para que el tráfico se reparta entre dos rutas los costos han de ser idénticos.En este caso la ruta por S0 solo se usará si falla la de S1 (en A y en B).El costo de la ruta se calcula sumando el costo de las interfaces por las que se sale.

E010 Mb/s

Red 20.0.0.0/8

S0256 Kb/s

S1256 Kb/s

S0128 Kb/s

Costo desde B hacia 20.0.0.0/8 (A):Por S0: 781 + 10 = 791Por S1: 390 + 390 + 10 = 790

Ejemplo de ruta asimétrica

A

C

BS0

128 Kb/s

S1256 Kb/s

S1128 Kb/s

Red 30.0.0.0/8

Costo desde A hacia 30.0.0.0/8 (B):Por S0: 781 + 1 = 782Por S1: 781 + 390 + 1 = 1172

E0100 Mb/s

Al ser ahora menor el costo de S0 se enviará por ahí todo el tráfico de A a B.Sin embargo la routa óptima de B hacia A sigue siendo a través de S1.

E010 Mb/s

Red 20.0.0.0/8S0

128 Kb/s

S1256 Kb/s

S0256 Kb/s

En este caso hemos bajado a 128 Kb/s el ancho debanda en S1 de A (el enlace A-C es asimétrico)

Costo desde B hacia 20.0.0.0/8 (A):Por S0: 781 + 10 = 791Por S1: 390 + 390 + 10 = 790

IS-IS(Intermediate System - Intermediate System)

IS-IS es el protocolo de routing propio de losprotocolos OSI de ISO no orientados aconexión.

En ellos el router se llama IS ó ‘IntermediateSystem’ (el host es un ‘End System’).

IS-IS es muy similar a OSPF, pero no esestándar Internet, es estándar ISO (OSI). Sinembargo es ampliamente utilizado enInternet.

Antiguamente había rivalidad entre lospartidarios de OSPF e IS-IS. Hoy en día sesuele utilizar OSPF en redes pequeñas e IS-ISen las grandes (ISPs).

Actualmente la mayoría de los fabricantessoportan ambos protocolos.

Mecanismo de enrutado de paquetes

Los paquetes se enrutan de acuerdocon su dirección de destino. Ladirección de origen no se toma encuenta para nada.

Si al enrutar un paquete el routerdescubre que existen varias rutasposibles para llegar a ese destinoaplica tres criterios de selección, pororden:

1. Usa la ruta de máscara más larga. En casode empate…

2. Usa la ruta de distancia administrativamenor. En caso de empate…

3. Usa la ruta de métrica menor. En caso deempate las usa todas (en algunasimplementaciones usa solo la primera).

Máscara más larga

Supongamos que se han declarado las siguientesrutas estáticas en un router:

a) ip route 20.0.0.0 255.255.254.0 10.0.0.1

b) ip route 20.0.0.0 255.255.255.0 10.0.0.2

c) ip route 20.0.0.0 255.255.255.128 10.0.0.3

Al tener máscaras diferentes las tres rutas sondiferentes y se incorporan todas ellas en la tabla derutas.

Pregunta: ¿Por donde se enviará un datagramadirigido a 20.0.0.1?

Respuesta: como las tres rutas satisfacen el paquetese enruta por 10.0.0.3 pues la ruta c) es la que tieneuna máscara más larga.

El orden como se introducen las rutas en laconfiguración es irrelevante. El router siempre lasreordena poniendo primero las de máscara más larga(en el ejemplo anterior el orden sería c, b, a).

Distancia administrativa Un router puede conocer dos rutas hacia un mismo

destino por diferentes mecanismos. Ejemplos: Un router está ejecutando simultáneamente RIP y OSPF y

recibe rutas hacia un mismo destino por ambos protocolos. Un router ejecuta IS-IS y recibeun anuncio de una ruta para la

que tenía configurada una ruta estática.

Cada ruta tiene asociada una distancia administrativaque depende del protocolo de routing o mecanismo por elque se la ha conocido.

La distancia administrativa establece una prioridad entrelos diferentes protocolos de routing. Siempre se dapreferencia a la ruta que tiene menor distanciaadministrativa.

Las distancias administrativas reflejan la confianzarelativa que nos merece un protocolo de routing frente aotro. El de más confianza debe tener una distanciamenor.

Distancias administrativas por defectoen routers Cisco

Mecanismo como se conoce la ruta Distancia administrativa

Red directamente conectada 0

Ruta estática 1

Sumarizada de EIGRP 5

BGP externa 20

EIGRP 90

IGRP 100

OSPF 110

IS-IS 115

RIP 120

EGP 140

Routing bajo demanda 160

EIGRP externo 170

BGP interno 200

Desconocido 255

Si se modifican los valores por defecto hay que hacerlo concuidado y de forma consistente en toda la red (de lo contrario

se pueden producir bucles).

Las rutas condistancia 255 nose utilizan.

Uso de la distancia administrativa

La distancia administrativa por defecto de un protocolode routing o de una ruta estática se puede cambiar. Lade una red directamente conectada no.

Por ejemplo si nos fiamos más de las rutas anunciadaspor IS-IS que de las anunciadas por OSPF debemosdarle a OSPF una distancia superior a 115 o darle a IS-IS una inferior a 110

En las rutas estáticas el cambio se puede hacerindividualmente, por ejemplo:

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.1 201

Aquí asignamos a la ruta por defecto una distanciaadministrativa de 201 para que se utilice solo cuandono se conozca una ruta por defecto por ningún otromecanismo (todos los protocolos de routing tienen pordefecto distancias administrativas de 200 o menos).

RS#CONFigure TerminalRS(config)#INterface Fastethernet 0RS(config-if)#Ip ADdress 10.0.3.1 255.255.255.0RS(config)#INterface Serial 0RS(config-if)#Ip ADdress 10.0.4.6 255.255.255.252RS(config)#IP ROute 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.4.5 201RS(config)#ExitRS#Show IP ROute

Codes: C - connected, S - static, R - RIP, O – OSPF,* - candidate default

10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masksC 10.0.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0C 10.0.4.4/30 is directly connected, Serial0S* 0.0.0.0/0 [201/0] via 10.0.4.5RS#

10.0.4.6/30

10.0.4.5/3010.0.3.1/30

A 0.0.0.0/0 por 10.0.4.5 (d.a. 201)

RSF0

S0

Distancia administrativa

Métrica (en rutas estáticas la métrica siempre es cero)

Métrica menor Cuando dos rutas están empatadas en longitud de

máscara y distancia administrativa se elige la de métricamás baja.

Cuando dos rutas tienen exactamente la misma métricanormalmente se hace balanceo de tráfico entre ambasrutas (pero el balanceo puede hacerse de muchasformas, algunas de ellas muy desequilibradas)

La(s) ruta(s) de métrica mayor no aparecen en la tablade rutas, pero se tiene(n) en reserva por si falla laelegida

En principio cada protocolo de routing calcula las métricasde distinta forma, por lo que las métricas de diferentesprotocolos en principio no son comparables. El uso dedistancias administrativas diferentes asegura que lasmétricas solo se comparen entre rutas obtenidas por unmismo protocolo

RS#CONFigure TerminalRS(config)#ROUTER OSPF 1RS(config-if)#NETwork 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0RS(config)#ExitRS#Show IP RouteCodes: C – connected, S – static, O – OSPF, * - candidate default

Gateway of last resort is 10.0.4.5 to network 0.0.0.0

10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masksO 10.0.2.0/24 [110/1563] via 10.0.4.5, 00:01:59, Serial0C 10.0.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0O 10.0.0.0/24 [110/782] via 10.0.4.5, 00:01:59, Serial0C 10.0.4.4/30 is directly connected, Serial0O 10.0.1.0/24 [110/791] via 10.0.4.5, 00:01:59, Serial0O 10.0.4.0/30 [110/1562] via 10.0.4.5, 00:01:59, Serial0S* 0.0.0.0/0 [201/0] via 10.0.4.5RS#

10.0.4.6/30

10.0.4.5/3010.0.3.1/30

A 0.0.0.0/0 por 10.0.4.5 (d.a. 201)

RSF0

S0

Distancia administrativaMétrica

OSPF

Mecanismo de enrutado: resumen

RIP(d.a.120)

OSPF(d.a.110)

Instalar rutas;elegir ganador enbase a distanciaadministrativa

Tabla derutas Proceso de

enrutado

Utilizar la rutaaplicable demáscara más

largaRIP

OSPF

Procesosde routing

Seleccionar rutas óptimas enbase a la métrica (aquí rutas

con diferente máscara seconsideran rutas diferentes)

Configuraciónmanual

(d.a. 130)

Flujo depaquetesentrantes

A la cola de lainterfaz de

salida

R1 L:24 Met:2R2 L:24 Met:5R3 L:16 Met:2R4 L:16 Met:4

R5 L:24 Met:234R6 L:24 Met:357R7 L:16 Met:135R8 L:16 Met:234R9 L:16 Met:135

R1 L:24R3 L:16

R5 L:24R7 L:16R9 L:16

R. EstáticasR10 L:24 (d.a.130)R11 L:16 (d.a.130)

R5 L:24R7 L:16R9 L:16

L: longitud de máscaraMet: Métricad.a.: Distancia administrativa

Ejemplo de aplicación:

Nueva red de laUniversidad de Alicante

Es necesaria la definición de un área backbone

Las áreas sólo se comunican entre ellas a través de ésta

En función de la pertenencia a áreas se pueden definir: Routers internos Routers de borde de área Routers de backbone

En consecuencia se definen dos tipos de routing: Intra-area routing Inter-area routing

Nueva Red de DatosOSPF

La inclusión de un router en la red implica laautentificación del mismo mediante MD5:

El área consigue una autentificación para los paquetesde actualización de rutas:

ip-router authentication create key-chainusuarios key ctron type primary id 1

ospf set area 0.0.0.0 authentication-method MD5

ospf set interface 10.16.0.1 key-chain usuariosauthentication-method MD5

Nueva Red de DatosOSPF

Backbone ATM (2 edificios punto a punto)

Tecnología: Token-Ring ATM Ethernet

Multiprotocolo (TCP/IP, SNA, Netbios)

Más de 2.000 puntos de conexión

13 Km de fibra óptica

Redes departamentales

Red de Datos anteriorCaracterísticas red Token Ring

CPD Servidores I A011

CPD Servidores II A012

A01

A05

Polideportivo

Planta Piloto

Derecho Escalera

Filosofia Derecho

Derecho Bibl.

Derecho Conserj.

EPSA I

EPSA Despachos

A04

EPSA Lab.

Ciencias Decanato

LAM RemotaCiencias Planta 0

A032 A031

A03

Ciencias Fase I

Dpto. Optica

Bibl. Magisterio

Alumnado

EU Optica

Centralita

Biología

A06

CPD

A02

Filosofia y LetrasB

LAM Remota Filosofia y LetrasC

A07

Filosofia y LetrasA

Magisterio

A08

Enfermeria

A09CPD

Segmento A


B05

Rect. Fotocop.

Rect. Contabilidad

Relaciones Int.

LAM Remota

Institutos

B03

German Bernacer

Biblioteca General

B01Segmento B

Bibl. General

C. Sociales AAulario II

B02

C. Sociales BLAN Remota

Rect. Conserjeria

Rect. Personal

B06

German Bernacer


SSR 8000

ELS 100 - 24TXM

ELS 100 - 24TXM

PC usuario 10/100

PC usuario 10/100

PC usuario 10/100

ELS 100 - 24TXM

Nodos de Planta

Nodos de Edificio Gigabit Ethernet

Fast Ethernet

SSR 2000

SSR 2000

SSR 2000

Nueva Red de DatosTopología edificio

Basado en estándares

Funcionalidades de enrutador IP/IPX avelocidad de cable en cada puerto.

Conmutación de flujos de aplicación denivel 4 a velocidad de cable

Filtros de seguridad a velocidad de cable aniveles 2, 3, y 4

Redundancia: Fuente de alimentación ymódulo de control

Características de seguridad instaladas pordefecto

Nueva Red de DatosCaracterísticas equipos de red

Nueva Red de DatosOSPF Sumarización de redes

Uno de los cometidos de las áreas es la reducción de lacantidad información de routing

Un conjunto de redes IP pueden ser representadas porotra red de rango superior

Todos los equipos conectados a un área deberánpertenecer a una subred IP determinada.

pueden ser agrupadas por:10.16.0.0/16

o también por:10.16.36.0/22

Las redes: 10.16.32.0/2410.16.33.0/2410.16.34.0/2410.16.35.0/24

Encaminamiento dinámico - ua

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