Tarea 5 Teleco2 Protocolos De Ruteo

[2009]  Tarea 5: Protocolos de Ruteo:  BGP ‐ OSPF ‐ RIP ‐  IGRP

Alumnos: Jorge Faúndez López Ariel Reyes Álvarez Asignatura: Telecomunicaciones II Profesor Cátedra: Sr. Arnaldo Dossi Dossi

Telecomunicaciones II 2do Semestre 2009

Tarea 5 de Telecomunicaciones II Consiste en Investigar los siguientes conceptos pedidos por el profesor: • • • •

BGP OSPF RIP IGRP

Desarrollo del trabajo ¿Qué es un Protocolos de ruteo? Un protocolo de ruteo o enrutamiento es el esquema de comunicación entre routers. Un protocolo de enrutamiento permite que un router comparta información con otros routers, acerca de las redes que conoce así como de su proximidad a otros routers. La información que un router obtiene de otro, mediante el protocolo de enrutamiento, es usada para crear y mantener las tablas de enrutamiento. Algunos ejemplos de protocolos de enrutamiento: • Protocolo de Gateway fronterizo (BGP) • Protocolo "Primero la ruta más corta" (OSPF) • Protocolo de información de enrutamiento (RIP) • Protocolo de enrutamiento de gateway interior (IGRP)

Nótese que es distinto a un protocolo enrutado, el cual se usa para dirigir el tráfico generado por los usuarios, como Protocolo Internet (IP) y el (IPX) o Intercambio de paquetes de internetwork Objetivo de los protocolos de enrutamiento El objetivo de un protocolo de enrutamiento es crear y mantener una tabla de enrutamiento. Esta tabla contiene las redes conocidas y los puertos asociados a dichas redes. Los routers utilizan protocolos de enrutamiento para administrar la información recibida de otros routers, la información que se conoce a partir de la configuración de sus propias interfaces, y las rutas configuradas manualmente. Los protocolos de enrutamiento aprenden todas las rutas disponibles, incluyen las mejores rutas en las tablas de enrutamiento y descartan las rutas que ya no son válidas. El router utiliza la información en la tabla de enrutamiento para enviar los paquetes de datos.

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Protocolos de ruteo Protocolo de enrutamiento de pasarela interior: OSPF Como se ha dicho antes, la Internet se compone de una gran cantidad de sistemas autónomos. Cada sistema autónomo es operado por una organización diferente y puede usar internamente su propio algoritmo de enrutamiento. Por ejemplo, las redes internas de las compañías X, Y, y Z generalmente se verían como tres sistemas autónomos si las tres estuvieran en Internet. Las tres pueden usar algoritmos de enrutamiento diferentes internamente. No obstante, la existencia de estándares aún para enrutadores internos, simplifica la implementación en las líneas divisorias entre los sistemas autónomos y permite la reutilización de código. El algoritmo de enrutamiento interno de un sistema autónomo se llama protocolo de pasarela interior; al algoritmo de enrutamiento entre varios sistemas autónomos se le llama protocolo de pasarela exterior. El protocolo de pasarela interior original de Internet fue un protocolo de vector de distancia (RIP) basado en el algoritmo Bellman-Ford. Este protocolo funcionó bien en pequeños sistemas, pero menos bien a medida que los sistemas autónomos se volvieron más grandes. En 1988, la Internet Engineering Task Force (grupo de trabajo de ingeniería de Internet) comenzó a trabajar en su sucesor. Ese sucesor llamado OSPF (Open Shortest Path First, abrir primero la trayectoria más corta), se convirtió en estándar en 1990. Dada la amplia experiencia con otros protocolos de enrutamiento, el grupo que diseñó el nuevo protocolo tenía una larga lista de requisitos que cumplir. • • • • •

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Primero, el algoritmo tenía que publicarse como literatura abierta, de ahí “O” (de Open) en OSPF. Segundo, el nuevo protocolo tenía que reconocer una variedad de métricas de distancia, incluidas distancia físicas, retardo y otras. Tercero, tenía que ser un algoritmo dinámico, uno que se adaptara a los cambios de topología rápida y automáticamente. Cuarto, algo nuevo para el OSPF, tenía que reconocer el enrutamiento basado en el tipo de servicio. El nuevo protocolo tenía que ser capaz de enrutar el tráfico de tiempo real de una manera y otros tipos de tráfico de otra manera. Quinto, y relacionado con el anterior, el nuevo protocolo tenía que efectuar equilibrio de cargas, dividiendo la carga entre varias líneas. La mayoría de los protocolos previos enviaban todos los paquetes a través de la mejor ruta. La segunda mejor ruta no se usaba en lo absoluto. En muchos casos, la división de la carga a través de varias líneas produce un mejor desempeño. Sexto se requería el reconocimiento de sistemas jerárquicos. Por último, se requería un mecanismo para manejar los enrutadores que se conectaban a Internet a través de un túnel. Los protocolos previos no manejaban bien esta cuestión.

El OSPF reconoce tres tipos de conexiones y redes: 1. Líneas punto a punto entre dos enrutadores (exactamente). 2. Redes multiacceso con difusión (por ejemplo, la mayoría de las LAN). 3. Redes multiacceso sin difusión (por ejemplo, la mayoría de las WAN de conmutación de paquetes). El OSPF funciona haciendo una abstracción del conjunto de redes, enrutadores y líneas en un grafo dirigido en el que a cada arco se le asigna un costo (distancia, retardo, etc.). Entonces se calcula la trayectoria más corta con base en los pesos de los arcos. En la siguiente figura (a) se muestra la representación gráfica de la red de la figura (b). Lo fundamental que hace el OSPF es representar la red como un grafo de este tipo y luego calcular la trayectoria más corta de un enrutador a todos los demás.

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En la figura de la izquierda, (a) Sistema Autónomo. (b) Representación con grafos de (a).

Muchas de los sistemas autónomos de Internet son grandes y nada fáciles de manejar. El OSPF permite su división en áreas numeradas, donde un área es una red o un grupo de redes contiguas. Un área es una generalización de una subred. Fuera de un área, su topología y detalles no son visibles. Cada sistema autónomo tiene un área de backbone, llamada área 0. Todas las áreas se conectan al backbone, posiblemente mediante túneles, por lo que hay posibilidad de ir de cualquier área del sistema autónomo a cualquier otra a través del backbone. Un túnel se representa en el grafo como un arco y tiene un costo. Cada enrutador conectado a dos o más, áreas es parte del backbone, siendo la topología del mismo no visible desde fuera del backbone. Dentro de un área, cada enrutador tiene la misma base de datos de estado de enlace y ejecuta el mismo algoritmo de trayectoria más corta; su tarea principal es calcular la trayectoria más corta de sí mismo a todos los demás enrutadores del área, incluido el enrutador que está conectado al backbone. La manera en que el OSPF maneja el enrutamiento de tipo de servicio es teniendo varios grafos, uno etiquetado con los costos cuando la métrica es el retardo, otro etiquetado con los costos cuando la métrica es el rendimiento, y uno más etiquetado con los costos cuando la métrica es la confiabilidad. Aunque esto triplica el cálculo, permite rutas separadas para optimizar el retardo, el rendimiento y la confiabilidad. Durante una operación normal pueden necesitarse tres tipos de rutas: intraárea, interárea e intersistema autónomo. Las rutas intraáreas son las más fáciles, dado que el enrutador de origen ya conoce la trayectoria más corta al enrutador de destino. El enrutamiento interárea siempre procede en tres pasos: va del origen al backbone, pasa a través del backbone, al área de destino y va al destino. Este algoritmo obliga a una configuración en estrella en el OSPF, siendo el backbone el centro y las demás áreas los rayos. En la figura de la izquierda, Relación entre los sistemas autónomos, los backbone y las áreas en el OSPF.

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Telecomunicaciones II 2do Semestre 2009 El OSPF distingue cuatro clases de enrutadores: 1. Enrutadores internos que están contenidos en una sola área. 2. Enrutadores de borde de área que conectan dos o más áreas. 3. Enrutadores de backbone que están en el backbone. 4. Enrutadores de frontera de sistemas autónomos que hablan con los enrutadores de otras áreas de sistemas autónomos. El OSPF funciona intercambiando información entre enrutadores adyacentes, que no es lo mismo que entre enrutadores vecinos. En particular es ineficiente hacer que todos los enrutadores de una LAN hablen con todos los enrutadores de otra LAN. Para evitar esta situación, se elige un enrutador como enrutador designado, el cual se dice que es adyacente a todos los demás enrutadores, e intercambia información con ellos. Los enrutadores que no son vecinos no se intercambian información entre ellos, se mantienen actualizados designando un enrutador de respaldo para facilitar la transición en el caso que el enrutador designado primario se caiga.

Protocolo de enrutamiento de pasarela exterior: BGP Dentro de un solo sistema autónomo, el protocolo de enrutamiento recomendado en Internet es el OSPF (aunque no es el único en uso). Entre los AS se usa un protocolo diferente, el BGP (Border Gateway Protocol, protocolo de pasarela exterior). Se requiere un protocolo diferente entre las AS, ya que las metas de un protocolo de pasarela interior y un protocolo de pasarela exterior no son iguales. Un protocolo de pasarela interior sólo tiene que mover paquetes con la mayor eficiencia posible, desde el origen hasta el destino; no necesita preocuparse por la política. Los enrutadores de protocolo de pasarela exterior tienen que preocuparse por los asuntos políticos. En particular el BGP, se ha diseñado para permitir muchos tipos de políticas de enrutamiento aplicables al tráfico intersistema autónomo. Las políticas típicas comprenden consideraciones políticas, de seguridad o económicas. Éstas se configuran manualmente en cada enrutador BGP. No son parte del protocolo mismo. Desde el punto de vista de un enrutador BGP, el mundo consiste en otros enrutadores BGP y en las líneas que los conectan. Se consideran conectados dos enrutadores BGP si comparten una red en común. Dada la importancia del BGP en el tránsito, las redes se agrupan en una de tres categorías. La primera categoría es la de las redes de punta, que sólo tienen una conexión al grafo BGP; no se pueden usar para tráfico en tránsito porque no hay nadie del otro lado. La segunda categoría son las redes multiconectadas. Por último están las redes de tránsito, como los backbone, que están dispuestas a manejar los paquetes de terceros, posiblemente con algunas restricciones. Los pares de enrutadores BGP se comunican entre ellos estableciendo conexiones TCP. Este tipo de operación proporciona comunicación confiable y esconde todos los detalles de la red por la que pasa. El BGP fundamentalmente es un protocolo de vector de distancia, pero muy diferente de casi todos los demás, como el RIP. En lugar de mantener sólo el costo a cada destino, cada enrutador BGP lleva el registro de la trayectoria seguida. Del mismo modo, en lugar de dar periódicamente sus costos estimados a todos los destinos posibles, cada enrutador BGP le dice a sus vecinos la trayectoria exacta que se está usando.

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Protocolo de encaminamiento de información: RIP RIP son las siglas de Routing Information Protocol (Protocolo de encaminamiento de información). Es un protocolo de puerta de enlace interna o IGP (Internal Gateway Protocol) utilizado por los routers (enrutadores), aunque también pueden actuar en equipos, para intercambiar información acerca de redes IP. Funcionamiento RIP RIP utiliza UDP (User Datagram Protocol o Protocolo de datagrama de usuario) para enviar sus mensajes y el puerto 520. RIP calcula el camino más corto hacia la red de destino usando el algoritmo del vector de distancias. La distancia o métrica está determinada por el número de saltos de router hasta alcanzar la red de destino. RIP tiene una distancia administrativa de 120 (la distancia administrativa indica el grado de confiabilidad de un protocolo de enrutamiento, por ejemplo EIGRP tiene una distancia administrativa de 90, lo cual indica que a menor valor mejor es el protocolo utilizado) RIP no es capaz de detectar rutas circulares, por lo que necesita limitar el tamaño de la red a 15 saltos. Cuando la métrica de un destino alcanza el valor de 16, se considera como infinito y el destino es eliminado de la tabla (inalcanzable). La métrica de un destino se calcula como la métrica comunicada por un vecino más la distancia en alcanzar a ese vecino. Teniendo en cuenta el límite de 15 saltos mencionado anteriormente. Las métricas se actualizan sólo en el caso de que la métrica anunciada más el coste en alcanzar sea estrictamente menor a la almacenada. Sólo se actualizará a una métrica mayor si proviene del enrutador que anunció esa ruta. Las rutas tienen un tiempo de vida de 180 segundos. Si pasado este tiempo, no se han recibido mensajes que confirmen que esa ruta está activa, se borra. Estos 180 segundos, corresponden a 6 intercambios de información. Ventajas y desventajas En comparación con otros protocolos de enrutamiento, RIP es más fácil de configurar. Además, es un protocolo abierto, soportado por muchos fabricantes. Por otra parte, tiene la desventaja que, para determinar la mejor métrica, únicamente toma en cuenta el número de saltos (por cuántos routers o equipos similares pasa la información); no toma en cuenta otros criterios importantes, como por ejemplo ancho de banda de los enlaces. Por ejemplo, si tenemos una métrica de 2 saltos hasta el destino con un enlace de 64 kbps y una métrica de 3 saltos, pero con un enlace de 2 Mbps, lamentablemente RIP tomara el enlace de menor número de saltos aunque sea el más lento. El Protocolo de información de enrutamiento (RIP) fue descrito originalmente en el RFC 1058. Sus características principales son las siguientes: • • • •

Es un protocolo de enrutamiento por vector-distancia. Utiliza el número de saltos como métrica para la selección de rutas. Si el número de saltos es superior a 15, el paquete es desechado. Por defecto, se envía un broadcast de las actualizaciones de enrutamiento cada 30 segundos.

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Protocolo de enrutamiento de gateway interior IGRP IGRP (Interior Gateway Routing Protocol, o Protocolo de enrutamiento de gateway interior) es un protocolo propietario patentado y desarrollado por Cisco que se emplea con el protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol o Protocolo de control de transmisión / protocolo Internet), según el modelo (OSI) Internet. La versión original del IP fue diseñada y desplegada con éxito en 1986. Se utiliza comúnmente como IGP para intercambiar datos dentro de un Sistema Autónomo, pero también se ha utilizado extensivamente como Exterior Gateway Protocol (EGP) para el enrutamiento interdominio. El concepto es que cada router no necesita saber todas las relaciones de ruta/enlace para la red entera. Cada router publica destinos con una distancia correspondiente. Cada router que recibe la información, ajusta la distancia y la propaga a los routers vecinos. La información de la distancia en IGRP se manifiesta de acuerdo a la métrica. Esto permite configurar adecuadamente el equipo para alcanzar las trayectorias más óptimas. IGRP es un protocolo con clase, lo que significa que no pueden manipularse las máscaras de red (utiliza las máscaras por defecto de cada Clase) Entre las características de diseño claves del IGRP se destacan las siguientes: • • •

Es un protocolo de enrutamiento por vector-distancia. Se considera el ancho de banda, la carga, el retardo y la confiabilidad para crear una métrica compuesta. Por defecto, se envía un broadcast de las actualizaciones de enrutamiento cada 90 segundos.

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