La selección de protocolos de conmutación y enrutamiento para redes corporativas requiere analizar las metas de la red, la escalabilidad y el rendimiento de los protocolos. Los switches modernos usan puentes transparentes, mientras que otras opciones incluyen mejoras al STP y protocolos para transportar información de VLANs. Existen dos tipos principales de protocolos de enrutamiento dinámicos - vector de distancias y estado de enlaces - con varias alternativas en cada tipo.

1. DISEÑO DE REDES CORPORATIVASUNA METODOLOGIA DESCENEDENTE SELECCIÓN DE PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO Y CONMUTACIÓN

2. ELECIÓN DE ENRUTAMIENTO Estático o dinámico Protocolos de Vector de Distancia y Estado de Enlaces. Interior y exterior

3. ELECIÓN DE CONMUTACIÓN Conmutacióncapa 2 (switching) Conmutaciónmulticapas Mejoras al Protocolo de ArbolCobertor (STP) s Tecnologías VLAN

4. Criterios de Selección para Protocolos de Conmutación y Enrutamiento Si son abiertos. Caracterización del tráfico de la red. Ancho de banda, memoria y uso de CPU. Número de nodos soportados. La capacidad de adaptarse rápidamente a los cambios. Soporte de autenticación.

5. LO QUE SE DEBE HACER Se deben establecer las metas. Se deberían explorar muchas opciones. Se deberían estudiar las consecuencias de las decisiones. Se deberían hacer planes de contingencia. Se puede usar una tabla de decisión.

6. EJEMPLO DE TABLA DE DESICIÓN

7. Tareas de la Conmutación (Switching) Reenviar tramas transparentemente. Aprender qué puerto usar para cada dirección MAC (backwardlearning). Reenviar las tramas por todos los puertos mientras no se sabe qué puerto usar.

8. Tareas de la Conmutación (Switching) Filtrar las tramas de puertos de salida que no incluyen la dirección de destino. Siempre reenviar por todos los puertos las tramas de difusión y multicast.

9. Tabla de reenvío en un Suiche Dirección MAC Puerto 1 08-00-07-06-41-B9 2 00-00-0C-60-7C-01 3 00-80-24-07-8C-02

10. Suiches Multicapas Enrutan a nivel IP Arquitectura de conmutación Soluciones de Cisco: Protocolo de Conmutación Multicapas (Multilayer Switching Protocol, MLSP)

11. Mejoras al STP Revisar de acuerdo a las marcas Por ejemplo, en Cisco PortFast UplinkFast y Backbone Fast Detección de enlace unidireccional Loop Guard

12. Enlaces Redundantes Nivel de Núcleo X Nivel de Distribución Suiche B Suiche C X Enlace primario Enlace secundario Nivel de Acceso X = bloqueado por STP Suiche A Si un enlace falla, ¿cuánto tarda el STP en recuperarse? Usar UplinkFast para acelerar la convergencia

13. Protocolos de Transporte de Información de VLANs IEEE 802.1Q Estándar de IEEE Protocolo de marcado (tagging protocol) VLAN Trunk Protocol (VTP) Protocolo de gestión de VLANs Inter-Switch Link (ISL) Propiedad de Cisco Protocolo de marcado (tagging protocol)

14. Selección de Protocolos de Enrutamiento Todos tienen la misma meta general: Compartir información sobre el alcance entre enrutadores

15. Selección de Protocolos de Enrutamiento Se diferencian en varios aspectos: Interiores vs exteriores. La métricas que soportan. Dinámicos vs Estáticos vs Ruta por defecto. Vector de Distancias vs Estado de Enlaces. Basados en clases o con máscara. Escalabilidad.

16. Protocolos Interiores vs Exteriores Los protocolos de enrutamiento interiores se usan dentro de un sistema autónomo . Los protocolos exteriores se usan entre sistemas autónomos. Sistema autónomo (dos definiciones frecuentes): “Conjunto de enrutadores que presentan una política común de enrutamiento entre ellos” “Una red o conjunto de redes que están bajo el control administrativo de la misma entidad”

17. Métricas de Protocolos de Enrutamiento Métrica: factor usado por un algoritmo de enrutamiento para decidir qué rutas son mejores.

18. Métricas de Protocolos de Enrutamiento Ejemplosde métricas: Ancho de banda - capacidad Retardo - tiempo Carga – cantidad de tráfico de red Confiabilidad – tasa de errores Número de saltos – número de enrutadoresque un paquetedebeatravesar antes de llegar a su red de destino Costo – valorarbitrariodefinidopor el protocolo o el administrador

19. Algoritmos de Enrutamiento Enrutamientoestático Calculado con anticipación, fuera de línea Enrutamientopordefecto “Si no reconoces el destino, envíalo al Enrutador X”

20. Algoritmos de Enrutamiento Protocolode enrutamientodinámico Algoritmos de Vector de Distancias Algoritmos de Estado de Enlaces Otros Porejemplo, enrutamientopordemanda, de Cisco Enrutamientopararedessencillas (hub-and-spoke) Usa un protocolo de descubrimiento (Cisco Discovery Protocol, CDP)

21. Ejemplo de Enrutamiento Estático 172.16.20.1 172.16.40.1 172.16.20.2 172.16.40.2 Enrutador A Enrutador B Enrutador C s0 s0 s0 s1 e0 e0 e0 172.16.10.1 172.16.30.1 172.16.50.1 Nodo A Nodo C Nodo B 172.16.10.2 172.16.30.2 172.16.50.2 Enrutador A(config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2 Enviar paquetes para sub-red 50 to 172.16.20.2 (Enrutador B)

22. Ejempo de Enrutamiento por Defecto 172.16.20.1 172.16.40.1 172.16.20.2 172.16.40.2 Enrutador A Enrutador B Enrutador C s0 s0 s0 s1 e0 e0 e0 172.16.10.1 172.16.30.1 172.16.50.1 Nodo A Nodo C Nodo B 172.16.10.2 172.16.30.2 172.16.50.2 Enrutador A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.20.2 Si no es local, enviar a 172.16.20.2 (Enrutador B)

23. Enrutamiento de Vector de Distancias El enrutadormantieneunatabla de rutasquetieneredesconocidas, la dirección (vector) a cada red, y la distancia a cada red.

24. Enrutamiento de Vector de Distancias El enrutadorperiodicamente (p.ecada 30 segundos) transmite la tabla de rutasvía un paquete de difusiónque le llega a todos los enrutadores de los segmentos locales.

25. Enrutamiento de Vector de Distancias El enrutadoractualiza la tabla de rutas, siesnecesario, basándose en la informaciónrecibida.

26. Tablas de Rutas de Vector de Distancias Enrutador A Enrutador B 172.16.0.0 192.168.2.0 Tabla de Rutas del Enrutador A Tabla de Rutas del Enrutador B Red Distancia Enviar a 172.16.0.0 0 Port 1 192.168.2.0 1 Enrutador B Red Distancia Enviar a 192.168.2.0 0 Port 1 172.16.0.0 1 Enrutador A

27. Enrutamiento de Estado de Enlaces Los enrutadoresenvíanactualizacionessólocuando hay un cambio. Un enrutadorquedetecta un cambiocrea un anuncio de estado de enlaces (LSA) y lo envía a susvecinos.

28. Enrutamiento de Estado de Enlaces Los vecinospropagan el cambio a susvecinos (inundación). Los enrutadoresactualizansu base de datostopológica, siesnecesario.

29. Estado de Enlaces vs Vector de Distancias El algoritmo de Vector de Distanciasmantieneunalista de redes, con el siguientesalto y unamétrica de distancia.

30. Estado de Enlaces vs Vector de Distancias Los algoritmos de Estado de Enlaces mantienenuna base de datos de enrutadores y enlaces entre ellos Los algoritmos de estado de enlaces representan la red como un grafo, no comounalista. Cuandoocurrencambios, los algoritmos de estado de enlaces aplican el algoritmo de caminomínimo de Dijkstra entre cada par de nodos.

32. Requiere administradores con más experiencia

35. RIP (Routing Information Protocol) Fácilde configurar y mantener. Difundesutabla de rutascada 30 segundos; 25 rutasporpaquete. Usaunamétrica simple (número de saltos) paramedir la distancia a una red de destino; el máximonúmero de saltoses15.

36. Características de RIP Versión 2 Incluye la máscara de sub-red en las actualizaciones de rutas Soporta enrutamiento de prefijo (sin clases, superredes) Soporta enmascaramiento de sub-red de longitud variable (VLSM) Incluye un método simple de autenticación

37. OSPF (Open Shortest Path First) Estándar abierto, definido en RFC 2328 Se adapta a los cambios rápidamente Soporta redes muy grandes No usa mucho ancho de banda Autentica los mensajes del protocolo para cumplir metas de seguridad

38. Métrica OSPF Usa un valor (adimensional) llamadoCosto. El administrador de la red asigna un Costo OSPF a cadainterfaz de enrutador en el camino a una red. Mientrasmásbajoes el Costomás probable esqueesainterfaz se elijaparareenviar el tráfico. En ocasiones hay costospordefecto. En un enrutador Cisco, Costo=100,000,000/ancho de banda de la interfaz (unainterfazethernet de 100-Mbps tieneCosto=1)

39. Areas OSPF conectadas a través de Enrutadores de Borde de Area (ABR) Area 0 (Backbone) ABR ABR ABR Area 1 Area 3 Area 2

40. IS-IS Intermediate System-to-Intermediate System Protocolo de estado de enlaces Diseñado por ISO para protocolos OSI El IS-IS integrado también maneja IP

41. BGP, Border Gateway Protocol Permite a los enrutadores de diferentes sistemas autónomos intercambiar información de enrutamiento Protocolo de enrutamiento exterior Usado en Internet por una gran cantidad de ISPs y compañías grandes Soporta agregación de rutas La métrica principal es la longitud de la lista de números de sistemas autónomos, aunque BGP también tiene enrutamiento basado en políticas

42. Resumen La selección de protocolos de conmutación y enrutamientodeberíabasarse en el análisis de Metas Escalabilidad y características de rendimiento de los protocolos

43. Resumen En suichesmodernos se usanpuentestransparentes Otrasopcionesinvolucranmejoras al STP y protocolosparatransportarinformación de VLANs Hay dos tiposprincipales de protocolosenrutamiento y variasalternativasdentro de cadatipo.