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El Enrutamiento IP



Introducción

A finales del siglo XX, hemos visto como las redes de comunicación se han ido formando poco a poco en parte indispensable de nuestra vida, desde pagar en un establecimiento público, pasando por el servicio de internet hasta poder recibir asistencia en un centro médico, implica la intervención de redes y de enrutamiento. Para que esto sea posible, se necesitó (y se sigue necesitando) de un elemento indispensable: El enrutamiento IP y con él, una gran cantidad de protocolos de red, los cuales permiten organizar la información para su organización y administración.

En esta minimalista monografía, intentaremos dar definición y organizar de forma sintetizada toda la información referente al enrutamiento IP y de todos los protocolos que lleva consigo, para buscar así, una respuesta al funcionamiento de las grandes redes con las que convivimos.

Daremos definición también, a muchos de los términos informáticos recurrentes en este tema, por el motivo de ser elementos necesarios para comprender los diversos temas que abordaremos.

Definiendo el enrutamiento IP

Este proceso permite la interconectividad y la comunicación de redes, a través de paquetes IP enviados desde un origen a un destino, gracias a la tecnología incorporada dentro de cada router, que lo hacen posible, a través de diversas configuraciones y protocolos.

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Utilidad

Con el transcurso de los años y el desarrollo de servidores, redes de ordenadores y el internet, se buscó aumentar la eficacia de dichos sistemas, por lo que a lo largo del último siglo se han ido lanzando nuevas propuestas buscando nuevas mejoras, es así como nacieron nuevos elementos como los routers y con ellos una serie de nuevos protocolos que facilitarían la centralización y el intercambio de datos entre redes.

Algunas de sus utilidades son:

Tipos

Estático

Es una configuración IP definida por el administrador de una red, con el fin de que un router pueda aprender y registrar en su tabla de enrutamiento, diversas direcciones con las cuales podrá interactuar. (Con interactuar nos referiremos al intercambio de datos y tablas)

Ventajas y Desventajas

Ventajas

Desventajas

Suele ser muy segura debido a que es configurada manualmente.

Requiere mantenimiento constante por parte del administrador

Es muy eficaz en redes pequeñas, en las que el administrador tiene total control de la red

Su manejo en redes grandes suele ser muy complejo y requiere mucho tiempo.

Consume muy pocos recursos de sistema y la banda ancha.

No es escalable, por lo que no actualiza sus tablas de enrutamiento automáticamente.

Sintaxis

Router (config) # ip route (direccion de red) (mascara de subred) (direccion de IP/interfaz de salida )

Dónde:

Dirección de red: Es la dirección de la red remota que deseamos alcanzar.

Máscara de subred: máscara de subred de la red remota.

Dirección IP: Dirección ip de la interfaz del router vecino (ip del siguiente salto).

Interfaz de salida: Interfaz que utilizará el router para enviar paquetes a la red remota de destino.

Configurándose de dos formas:

Router (config) # ip route (direccion de red) (mascara de subred) (direccion IP)

Router (config) # ip route (direccion de red) (mascara de subred) (interfaz de salida)

Default

Definición

Esta configuración se suele usar cuando tenemos una ruta de destino desconocido, debido a que, en este caso, el router no tendrá una direccion fija con la que pueda interactuar.

Sintaxis

Con la que pueda interactuar.

Router (config) # ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [IP del primer salto/interfaz de salida][distancia administrativa]

Dinámico

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Definición

Esta configuración nos permite el enrutamiento automático de una determinada red, así como una actualización frecuente de la tabla de enrutamiento de la red. Fue diseñada para la administración de redes grandes. Su principal característica, y la que la diferencia de las demás, es su escalabilidad.

Ventajas y Desventajas

Ventajas

Desventajas

El tiempo de mantenimiento se reduce notablemente.

Su nivel de seguridad es mucho menor al de un enrutamiento estático.

Es eficaz tanto en redes grades como pequeñas.

Se requiere, por parte del administrador, conocimientos complejos sobre enrutamiento dinámico.

Es escalable, lo que reduce el trabajo del administrador de la red

Consume muchos recursos del router, así como banda ancha (Esto dependerá del tipo de protocolo que se suela usar.

Distancia Administrativa

Es un número entre 0 y 255 que califica la confiabilidad de la información de enrutamiento recibida por un dispositivo de cualquiera de las fuentes de información que están disponibles. Se utiliza también como criterio de selección cuando el dispositivo tiene en su base de información múltiples rutas hacia el mismo destino, obtenidas a través de diferentes fuentes de información.

Origen de Ruta

Distancia

Interface Conectada

0

Ruta Estática

1

Ruta Sumaria EIGRP

5

BGP externo

20

Ruta Interna EIGRP

90

IGRP

100

OSPF

110

IS-IS

115

RIP

120

Ruta Externa EIGRP

170

BGP Interno

200

Desconocido

255

Tipos de enrutamiento dinámico

Protocolos IGP

Traducida al Español, como protocolo de pasarela interior, (de la traducción "Interior Gateway Protocol") es una categoría de protocolos de enrutamiento usado para intercambiar información en un AS (sistema autónomo, de la traducción "Autonomy System") que hace énfasis también a todos los protocolos dentro del AS.

Autonomy System (AS)

Definido como "Un grupo de redes IP que poseen una política de rutas propia e independiente", se caracteriza por ser un grupo de redes comunicadas bajo una administración autónoma, siendo estas mayormente ISP (Proveedor de servicios de internet), así como también caracterizada por realizar su propia gestión de tráfico entre sí misma y otras SA.

Se Suelen dividir en tres categorías, en base al modo de operación y sus características de conectividad:

Clases de Protocolos

Se suelen clasificar en:

Vector-Distancia: Es un método de enrutamiento que utiliza el algoritmo de Bellman-End-Ford, para hallar las rutas más cortas hacia un destino.

Sus características son las siguientes:

Estado de enlace: Creado por ARPANET a fines de la década de los 70s, como un sustituto progresivo del modelo de vector–distancia, con el fin de hacer más efectivo el tráfico de información en un SA. Usa un "encaminador" (que puede ser un router) para poder comunicar a los demás nodos datos y distancias cerca de los mismos.

Sus características son:

Su funcionamiento Se puede dividir en 5 pasos importantes y necesarios:

En este paso, el router envía un paquete especial que le permite determinar a sus adyacentes en la red (Este paquete, variara con el protocolo que se use)

En este paso, el router envía otro paquete especial que le permitirá a través del cálculo del tiempo de ida y regreso dividido sobre la cantidad de nodos (dos), determinar el retado promedio con el router al que le envío el paquete.

Una vez recolectada la información previa, los routers de la red envían un paquete de estado de enlace, los cuales ofrecen información sobre le estado de la red, la estructura de los paquetes suele ser la que mostramos a continuación:

En esta parte, se reparte el paquete por cada uno de los nodos de la red, este proceso suele ser muy tedioso y riesgoso, debido a que pro algún pequeño error, se puede ocasionar un caos en el envío, incapacitando el envío de paquetes de enlace.

En este paso, el router, a través del algoritmo de Dijkstra determina la ruta más corta para enviar, de un nodo a otro, un paquete.

Tipos de Protocolos

Estos se suelen dividir en:

Classful: Son aquellos protocolos que no soportan DLSM, debido a que la tabla de enrutamiento no incluye las máscaras de red, por lo cual las redes con esta deficiencia no se pueden comunicar con redes adyacentes de diferente clase.

Su origen se remonta al ambiguo protocolo de Xerox corporation: GWINFO, la cual después de varias modificaciones, desemboco en el protocolo routed (1982). Desde su aparición a fines de los 80s ha sido la base de diversos protocolos híbridos, como el Apple Talk Routing Table Maintenance Protocol.

Temporizadores:

Sintaxis de configuración (Wikipedia, 10 de noviembre del 2017):

Router(config)#router rip

Router(config-router)#network 192.168.1.0

Router(config-router)#network 200.200.1.0

Router(config-router)#version 2

Router(config-router)#maximum-paths 6

Router(config-router)#no auto-summary

Leyenda:

Inicialmente creada por CISCO, fue desplegada con éxito en 1986. Actualmente se emplea en el protocolo TCP/IP según el modelo OSI de interconexión de datos.

Sintaxis de configuración (Aprende Redes, 19 de septiembre del 2006):

Router (config)#router igrp 100

Router (config-router)#network 192.168.1.0

Router (config-router)#network 200.200.1.0

Router (config-router)#variance ?

Metric variance multiplier

Router (config-router) #variance 2

Router (config-router) #traffic-share ?

balanced Share inversely proportional to metric

min All traffic shared among min metric paths

Leyenda:

Classless: Son aquellos protocolos si soportan DLSM, debido a que la tabla de enrutamiento no incluye las máscaras de red, por lo cual estas redes no se pueden aplicar a redes de diferentes clases.

Sintaxis de configuración (Redes y comunicaciones,16 de Abril del 2017):

router(config)#router rip

router(config-router)#versión 2

router(config-router)#network a.a.a.a

router(config-router)#network b.b.b.b

router(config-router)#network c.c.c.c

Leyenda:

Tablas:

Sintaxis de configuración (Aprende Redes, 3 de octubre del 2006):

router(config)#router eigrp 240

router(config-router)#network network-number

router(config-if)#bandwidth kilobits

router(config-router)#eigrp log-neighbor-changes

Leyenda:

Este protocolo suele usarse con frecuencia en redes de gran magnitud

Tipos de paquetes en OSPF

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Sintaxis de configuración (CISCO, 10 de Agosto del 2005):

RTA#

Interface Ethernet0 ip address 192.213.11.1 255.255.255.0

Interface Ethernet1 ip address 192.213.12.2 255.255.255.0

Interface Ethernet2 ip address 128.213.1.1 255.255.255.0

Router ospf 100

Network 192.213.0.0 0.0.255.255 area 0.0.0.0

Network 128.213.1.1 0.0.0.0 area 23

Características principales:

Protocolos EGP

Traducida al español, como protocolo de puerta de enlace exterior, (de la traducción "Exterior Gateway Protocol") es una categoría de protocolos de enrutamiento usado para intercambiar información entre los AS (sistema autónomo, de la traducción "Autonomy System").

Protocolo NAP

Permiten la interconexión de AS a través de mensajes que aseguren tanto al emisor como al receptor del mensaje que serán vecinos. Del inglés Network Access Point, son usados por los ISP a través de acuerdos de intercambio.

Protocolo NR

Son usados por las puertas de enlace, para mantenerse informado de la accesibilidad de los nodos adyacentes a sí mismo. Para ello se sirve de dos paquetes:

Tiene la capacidad de enviar mensajes de actualización a otros nodos, así como de usar una puerta de enlace para enviar a todos los nodos un sondeo de red.

Sintaxis y mensajes reconocidos (Wikipedia, 6 de febrero del 2017):

Acquisition Request: solicita que una pasarela se convierta en vecina.

Acquisition Confirm: respuesta afirmativa a un "acquisition request".

Acquisition Refuse: respuesta negativa a un "acquisition request".

Cease Request: solicitud de terminación de la relación de vecindad.

Cease Confirm: confirmación para que cesen las peticiones.

Hello: solicitud de respuesta e un vecino, si está vivo.

I Hear You: respuesta el mensaje Hello.

Poll Request: solicitud de la tabla de encaminamiento de la red.

Routing Update: información de accesibilidad de la red.

Error: respuesta a un mensaje incorrecto.

Conclusiones

Las redes informáticas han influido de una forma impensada e importante en nuestra vida diaria, a su vez estas se han visto influencias por nuestras necesidades al pasar los años. Desde la antigua red RIP v1, pasando por las redes IGRP, hasta las sofisticadas redes EIGRP o las redes IS-IS, hemos ido incorporando nuevas características que nos han servido como herramientas indispensables en la mejora de intranets, extranets y de la internet.

Bibliografía

Nociones Básicas, Herramientas de Gestión de redes.

 

 

 

Autor:

Conde Machaca.

Carlos Daniel.

Lazo Pintado.

Jairo Aldair.

Leonel Claudio Huachaca Velásquez.