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I Taller RUDAC en Tecnología de Redes Internet Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon RUDAC 99 http://...
Nociones de Enrutamiento <ul><li>Introducción </li></ul><ul><li>Configuraciones de Enrutamiento </li></ul><ul><li>Algoritm...
Introducción <ul><li>Enrutamiento permite que los datagramas lleguen de una red a otra.  </li></ul><ul><li>Enrutamiento <>...
Configuraciones de Enrutamiento <ul><li>Minima: sólo nos podemos comunicar con el segmento local. Configuración usando com...
Configuraciones de Enrutamiento (2) <ul><li>Estática: En una red con un limitado número de portales para comunicarse con o...
Configuraciones de Enrutamiento (3) <ul><li>Dinámica: Para usarse en una red donde haya más de una ruta para llegar a otra...
Configuraciones de Enrutamiento (4) <ul><li>La regla general es: </li></ul><ul><ul><li>Usar enrutamiento estático donde se...
Algoritmos de Enrutamiento <ul><li>Para una dirección de IP dada: </li></ul><ul><ul><li>Si Existe una entrada para esa dir...
Algoritmos de Enrutamiento <ul><li>Para una dirección de IP dada: </li></ul><ul><ul><li>Buscar en la tabla de rutas por la...
Variedades de Protocolos de Enrutamiento <ul><li>IGP: usados internamente en un sistema autónomo. </li></ul><ul><li>EGP: u...
IGPs (RIP v1) <ul><li>Protocolo de Vector de Distancias (Bellman-Ford) </li></ul><ul><li>Era de uso común (routed, gated) ...
IGPs (RIP v1) <ul><li>Una distancia con valor de 16 quiere decir que la ruta está abajo. </li></ul><ul><li>Procesamiento: ...
Ejemplo de una Red Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon Subred 12 Subred 1 Subred 3 Subred 25 Subred...
IGPs (RIP v1) <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><ul><li>Diámetro Pequeño: La distancia mas larga para una ruta es solo 15. ...
IGPs (RIP v1) <ul><li>Soluciones: </li></ul><ul><ul><li>Horizontes Divididos (Split Horizon): un enrutador no anuncia ruta...
IGPs (RIP v2) <ul><li>RIP v1 (RFC-1058) no es compatible con CIDR. Declarado histórico. </li></ul><ul><li>RIP v2 (RFC-2453...
IGPs (OSPF) <ul><li>Es un algoritmo de estado de enlace (link state). </li></ul><ul><li>En lugar de intercambiar distancia...
IGPs (OSPF) <ul><li>Cada nodo mantiene una base de datos en la que almacenan el mapa de la red. </li></ul><ul><li>Cada reg...
IGPs (OSPF) <ul><li>Cada registro es insertado por el nodo reponsable. </li></ul><ul><li>Algoritmo para poblar la base de ...
IGPs (OSPF) <ul><li>El algoritmo anterior permite sincronizar (bringing up adjacencies) las BD de los nodos en la red aún ...
IGPs (OSPF) <ul><li>Beneficios de OSPF: </li></ul><ul><ul><li>Convergencia rápida y evita la creación de circulos (loops)....
EGPs (BGP) <ul><li>BGP utiliza un vector de caminos (path vector). </li></ul><ul><li>Divide la Internet en sistemas autóno...
Seleccionando un Protocolo <ul><li>Los diferentes protocolos han sido creados para satisfacer necesidades específicas. </l...
Multicast <ul><li>DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol </li></ul><ul><li>PIM-DM (Protocol Independent Multica...
Referencias Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon <ul><li>Tcp/IP Network Administración. Craig Hunt. ...
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Enrutamiento

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Enrutamiento

  1. 1. I Taller RUDAC en Tecnología de Redes Internet Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon RUDAC 99 http://ns.uoregon.edu/~jad/INET99
  2. 2. Nociones de Enrutamiento <ul><li>Introducción </li></ul><ul><li>Configuraciones de Enrutamiento </li></ul><ul><li>Algoritmos de Enrutamiento </li></ul><ul><li>Variedades de Protocolos de Enrutamiento </li></ul><ul><li>IGPs </li></ul><ul><li>EGPs </li></ul><ul><li>Seleccionando un Protocolo </li></ul><ul><li>Multicast </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  3. 3. Introducción <ul><li>Enrutamiento permite que los datagramas lleguen de una red a otra. </li></ul><ul><li>Enrutamiento <> Protocolos de Enrutamiento </li></ul><ul><li>Se usan tablas de enrutamiento y un “default gateway” </li></ul><ul><li>Entradas en la tabla pueden contener información para una estación o para una red. </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  4. 4. Configuraciones de Enrutamiento <ul><li>Minima: sólo nos podemos comunicar con el segmento local. Configuración usando comandos como “ifconfig”. </li></ul><ul><li>Routing Table: </li></ul><ul><li>Destination Gateway Flags Ref Use Interface </li></ul><ul><li>-------------------- -------------------- ----- ----- ------ --------- </li></ul><ul><li>128.223.156.0 128.223.156.111 U 2 2333 hme2 </li></ul><ul><li>128.223.60.0 128.223.60.70 U 3 64934 hme0 </li></ul><ul><li>127.0.0.1 127.0.0.1 UH 0 950666 lo0 </li></ul><ul><li>Configuración para dos tarjetas de redes en diferentes subredes. </li></ul><ul><li>La dirección 127.0.0.1 representa a la estación local y siempre aparece en la tabla de rutas </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  5. 5. Configuraciones de Enrutamiento (2) <ul><li>Estática: En una red con un limitado número de portales para comunicarse con otras redes, las entradas en la tabla pueden ser introducidas manualmente. En UNIX se puede usar el comando “route”. </li></ul><ul><li>Routing Table: </li></ul><ul><li>Destination Gateway Flags Ref Use Interface </li></ul><ul><li>-------------------- -------------------- ----- ----- ------ --------- </li></ul><ul><li>128.223.156.0 128.223.156.111 U 2 2333 hme2 </li></ul><ul><li>128.223.60.0 128.223.60.70 U 3 64934 hme0 </li></ul><ul><li>128.223.130.0 128.223.156.1 UG 2 64934 hme2 </li></ul><ul><li>127.0.0.1 127.0.0.1 UH 0 950666 lo0 </li></ul><ul><li>default 128.223.60.1 UG 0 62972970 hme0 </li></ul><ul><li>route add -net <network> gw <gateway> dev <device> </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  6. 6. Configuraciones de Enrutamiento (3) <ul><li>Dinámica: Para usarse en una red donde haya más de una ruta para llegar a otra estación/subred. </li></ul><ul><li>La tabla de rutas es poblada utilizando una aplicación para comunicarse con otros portales y determinar la mejor ruta. </li></ul><ul><li>Los protocolos de enrutamiento actualizan cualquier cambio que se dé en las condiciones de la red. </li></ul><ul><li>Pueden seleccionar varias rutas para un mismo destino. </li></ul><ul><li>Cada portal anuncia las redes con las que se puede comunicar. </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  7. 7. Configuraciones de Enrutamiento (4) <ul><li>La regla general es: </li></ul><ul><ul><li>Usar enrutamiento estático donde se puede </li></ul></ul><ul><ul><li>Usar enrutamiento dinámico donde se debe </li></ul></ul><ul><li>Usar rutas por defecto estáticas en las estaciones </li></ul><ul><li>Usar protocolos dinámicos entre los ruteadores </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  8. 8. Algoritmos de Enrutamiento <ul><li>Para una dirección de IP dada: </li></ul><ul><ul><li>Si Existe una entrada para esa dirección </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Enviar el datagrama al portal de acceso </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Sino </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Determinar el número de red de la dirección dada </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Si tengo una interfaz en esa red: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Determinar la máscara de la Subred en la interfase </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sino </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Determinar la máscara de la red para la clase a la que pertenece la red </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>FinSi </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Enmascarar la dirección de destino con la máscara para determinar la subred </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Si tengo una interfaz en esa subred: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Enviar el datagrama directamente al destinatario </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sino Si tengo una entrada en la tabla de rutas para esa subred: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Enviar el datagrama al portal de acceso </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sino Si tengo una ruta por defecto: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Enviar el datagrama al portal de acceso </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sino </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Reportar que no se puede alcanzar la dirección dada </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>FinSi </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>FinSi </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon <ul><li>Enrutamiento en IP Tradicional (Clásico) </li></ul>
  9. 9. Algoritmos de Enrutamiento <ul><li>Para una dirección de IP dada: </li></ul><ul><ul><li>Buscar en la tabla de rutas por la entrada con el mayor prefijo igual a la dirección de IP dada </li></ul></ul><ul><ul><li>Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas </li></ul></ul><ul><ul><li>Enviar el datagrama al portal de acceso </li></ul></ul><ul><ul><li>Si no se encontró una entrada en la tabla: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Reportar que no se puede alcanzar la dirección dada </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>FinSi </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon <ul><li>Enrutamiento en IP Sin Clase </li></ul>
  10. 10. Variedades de Protocolos de Enrutamiento <ul><li>IGP: usados internamente en un sistema autónomo. </li></ul><ul><li>EGP: usados entre sistemas autónomos. Intercambio de información de alcance. </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon * Vector de Caminos (Path Vector)
  11. 11. IGPs (RIP v1) <ul><li>Protocolo de Vector de Distancias (Bellman-Ford) </li></ul><ul><li>Era de uso común (routed, gated) </li></ul><ul><li>Información en las tablas: </li></ul><ul><ul><li>La dirección de destino </li></ul></ul><ul><ul><li>Distancia asociada a ese destino </li></ul></ul><ul><ul><li>La dirección del portal de acceso </li></ul></ul><ul><ul><li>Un indicador de “Actualizado recientemente” </li></ul></ul><ul><ul><li>Varios Temporizadores </li></ul></ul><ul><li>Las entradas se mantienen en la tabla hasta ser actualizadas cuando una mejor distancia es recibida. </li></ul><ul><li>Si no se recibe información sobre un router en 180s, la entrada en la tabla es borrada </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  12. 12. IGPs (RIP v1) <ul><li>Una distancia con valor de 16 quiere decir que la ruta está abajo. </li></ul><ul><li>Procesamiento: </li></ul><ul><ul><li>Si no existe un entrada en la tabla y la distancia en el mensaje recibido no es infinita, agregarla a la tabla, inicializando la distancia al valor recibido y la dirección del portal de acceso a la dirección del enrutador que envió el mensaje antes de inicializar el temporizador para la entrada. </li></ul></ul><ul><ul><li>Si existe un entrada con una distancia mayor, actualizar la distancia y la dirección del portal de acceso y reinizializar el temporizador. </li></ul></ul><ul><ul><li>Si existe una entrada y el portal de acceso es quien envió el mensaje, actualizar la distancia si es diferente del valor almacenado, y en todo caso reinicializar el temporizador. </li></ul></ul><ul><ul><li>Para cualquier otro caso, el mensaje es ignorado. </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  13. 13. Ejemplo de una Red Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon Subred 12 Subred 1 Subred 3 Subred 25 Subred 36 R1 R2 R4 R3 R5
  14. 14. IGPs (RIP v1) <ul><li>Problemas: </li></ul><ul><ul><li>Diámetro Pequeño: La distancia mas larga para una ruta es solo 15. Si la red se encuentra a una distancia mayor de 15, esta es considerada abajo </li></ul></ul><ul><ul><li>Convergencia Lenta: Toma mucho tiempo el que la tabla de rutas refleje el estado actual de la red. Esto es debido a que las rutas solo se eliminan luego de 180s o a que los enrutadores deben intercambiar mensajes hasta que lleguen a infinito (16) antes de declarar una entrada como invalida. </li></ul></ul><ul><ul><li>Enrutamiento basado en Clases: RIP interpreta todas las direcciones de acuerdo a las clases que ya habiamos definido. Esto quiere decir que RIP no entiende los conceptos de superredes y máscaras de longitud variable. </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  15. 15. IGPs (RIP v1) <ul><li>Soluciones: </li></ul><ul><ul><li>Horizontes Divididos (Split Horizon): un enrutador no anuncia rutas por la misma interfaz en que le llegaron. Con esto se elimina el problema de tener que contar hasta el infinito. </li></ul></ul><ul><ul><li>Envenenamiento en Reverso (Poison Reverse): cuando un enlace se cae, el enrutador inmediatamente envia un mensaje con la ruta y una distancia de infinito (16). </li></ul></ul><ul><ul><li>Actualizaciones Immediatas (Triggered Updates): cuando uno de los enlaces de un router se cae, un mensaje de actualización es enviado sin necesidad de esperar los 30s reglamentarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>Espera (Hold Down): cuando un enrutador detecta que un enlace se ha caído, este no acepta mensajes de enrutamiento por un período determinado. Esto permite que la actualización inmediatamente se propague. </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  16. 16. IGPs (RIP v2) <ul><li>RIP v1 (RFC-1058) no es compatible con CIDR. Declarado histórico. </li></ul><ul><li>RIP v2 (RFC-2453) define extensiones para RIP: </li></ul><ul><ul><li>Compatible con RIP v1. </li></ul></ul><ul><ul><li>Agrega la máscara para las direcciones destino en la tabla de rutas, permitiendo el uso de subredes y superredes (CIDR). </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite autentificación de los enrutadores vecinos durante los mensajes de actualización. </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite la definición de dominios de enrutamiento (Sistemas Autónomos). </li></ul></ul><ul><ul><li>Introduce la opción de utilizar multicast para el envío de mensajes de actualización sólo a los miembros del grupo de enrutadores en un segmento (224.0.0.9). </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  17. 17. IGPs (OSPF) <ul><li>Es un algoritmo de estado de enlace (link state). </li></ul><ul><li>En lugar de intercambiar distancias a los destinos, cada nodo mantiene un mapa de la topología de la red. Este mapa sería actualizado cada vez que haya un cambio en la topología. </li></ul><ul><li>Estos mapas son utilizados para generar tablas de rutas más exactas que las que se generan con los protocolos de vector de distancias. </li></ul><ul><li>Para calcular las rutas se utiliza el algoritmo de camino mas corto (Short Path First - SPF) propuesto por Dijkstra. </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  18. 18. IGPs (OSPF) <ul><li>Cada nodo mantiene una base de datos en la que almacenan el mapa de la red. </li></ul><ul><li>Cada registro representa un nodo en la red: </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon (A) --- 1 --- (B) --- 2 --- (C) | | / 3 4 / | | 5 (D) --- 6 --- (E) ---- /
  19. 19. IGPs (OSPF) <ul><li>Cada registro es insertado por el nodo reponsable. </li></ul><ul><li>Algoritmo para poblar la base de datos: </li></ul><ul><ul><li>Recibe el mensaje. Busca por el registro en la BD </li></ul></ul><ul><ul><li>Si el registro no existe, agregarlo a la BD, enviar mensaje </li></ul></ul><ul><ul><li>Sino, Si el número en la BD es menor que el número en el mensaje, remplazar el registro con los nuevos valores, enviar mensaje </li></ul></ul><ul><ul><li>Sino, Si el número en la BD es mayor, transmitir los valores en la base de datos en un nuevo mensaje a través de la interfase que recibió el mensaje original </li></ul></ul><ul><ul><li>Sino, Si ambos números son iguales, no hacer nada </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  20. 20. IGPs (OSPF) <ul><li>El algoritmo anterior permite sincronizar (bringing up adjacencies) las BD de los nodos en la red aún cuando por alguna razón la red se haya dividido temporalmente en varios segmentos. </li></ul><ul><li>Seguridad en la Actualización de los mapas: </li></ul><ul><ul><li>El algoritmo para poblar la BD incluye mensajes de confirmación </li></ul></ul><ul><ul><li>Los datagramas de descripción de la BD son transmitidos en forma segura </li></ul></ul><ul><ul><li>Cada registro de estado de enlace es protegido por un cronómetro y es removido de la BD si un datagrama de actualización no arriva en el tiempo especificado. </li></ul></ul><ul><ul><li>Todos los registros estan protegidos por un checksum </li></ul></ul><ul><ul><li>Los mensajes pueden ser autentificados, usando claves por ejemplo. </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  21. 21. IGPs (OSPF) <ul><li>Beneficios de OSPF: </li></ul><ul><ul><li>Convergencia rápida y evita la creación de circulos (loops). </li></ul></ul><ul><ul><li>Soporte para el uso de varios tipos de medidas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se pueden calcular varias rutas para un mismo destino. </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite definir jerarquías de dominios </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  22. 22. EGPs (BGP) <ul><li>BGP utiliza un vector de caminos (path vector). </li></ul><ul><li>Divide la Internet en sistemas autónomos. </li></ul><ul><li>A cada SA (AS) se le asigna número cuando va a participar en la Internet. También existen números privados. </li></ul><ul><li>Regularmente utilizado cuando se tiene mas de una conexión hacia fuera de nuestra red. </li></ul><ul><li>Permite tomar una mejor decisión sobre la ruta que los datagramas deben de enviarse/recibirse. </li></ul><ul><li>Agrupa prefijos internos y los anuncia a los SA vecinos. </li></ul><ul><li>Definido en RFC-1771. Última versión es 4. </li></ul><ul><li>Una introducción en: </li></ul><ul><ul><li>http://www.netaxs.com/~freedman/bgp/bgp.html </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  23. 23. Seleccionando un Protocolo <ul><li>Los diferentes protocolos han sido creados para satisfacer necesidades específicas. </li></ul><ul><li>Para LANs todavía muchas instituciones usan RIP. </li></ul><ul><li>Para redes mas grandes se prefiere OSPF. </li></ul><ul><li>La selección de un EGP dependerá del protocolo utilizado por los demás sistemas autonomos. BGP4 es lo que la mayoría utiliza. </li></ul><ul><li>Al final la selección dependerá de los protocolos soportados por los equipos y que tan confortable uno se sienta con uno u otro protocolo. </li></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  24. 24. Multicast <ul><li>DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol </li></ul><ul><li>PIM-DM (Protocol Independent Multicast - Dense Mode) </li></ul><ul><li>MOSPF (Multicast OSPF) </li></ul><ul><li>PIM-SM (PIM - Sparse Mode) </li></ul><ul><li>Una introducción en: </li></ul><ul><ul><li>http://www.nanog.org/mtg-9806/ppt/davemeyer/index.htm </li></ul></ul>Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
  25. 25. Referencias Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon <ul><li>Tcp/IP Network Administración. Craig Hunt. </li></ul><ul><li>Managing IP Networks with Cisco Routers. Scott M. Ballew. </li></ul><ul><li>Routing In The Internet. Christian Huitema. </li></ul><ul><li>Internet Routing Architectures. Bassam Halabi. </li></ul><ul><li>http://www.cis.ohio-state.edu/hypertext/information/rfc.html </li></ul><ul><li>RFC-1058 RIP v1 </li></ul><ul><li>RFC-2453 RIP v2 </li></ul><ul><li>RFC-2328 OSPF v2 </li></ul><ul><li>RFC-1771 BGP v4 </li></ul>

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