Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos

Administración de Redes 1
Elaboró: Ing. Ma. Eugenia Macías Ríos
CIDR ("Classless Inter-Domain Routing")
El uso de un rango de direcciones de clase C en vez de una sola de clase B
acarrea un gran problema: cada red ha de ser direccionada por separado. El
encaminamiento IP estándar sólo comprende las clases A, B y C. Dentro de cada
uno de estos tipos de red, se puede usar "subnetting" para proporcionar mejor
granularidad del espacio de direcciones en cada red, pero no hay forma de
especificar que existe una relación real entre múltiples redes de clase C. El
resultado de esto se denomina el problema de la explosión de la tabla de
encaminamiento: una red de clase B de 3000 host requiere una entrada en la
tabla de encaminamiento para cada "router" troncal, pero si la misma red se
direccionase como un rango de redes de clase C, requeriría 16 entradas.
La solución a este problema es un método llamado CIDR ("Classless InterDomain Routing"). El CIDR es un protocolo propuesto como estándar con
status electivo.
El CIDR no encamina de acuerdo a la clase del número de red (de ahí el término
"classless": sin clase) sino sólo según los bits de orden superior de la dirección
IP, que se denominan prefijo IP. Cada entrada de encaminamiento CIDR contiene
una dirección IP de 32 bits y una máscara de red de 32 bits, que en conjunto dan
la longitud y valor del prefijo IP. Esto se puede representar como <dir_IP
máscara_red. Por ejemplo, <194.0.0.0 254.0.0.0 representa el prefijo de 7 bits
B'1100001'. CIDR maneja el encaminamiento para un grupo de redes con un
prefijo común con una sola entrada de encaminamiento. Esta es la razón por la
que múltiples números de red de clase C asignados a una sola organización
tienen un prefijo común. Al proceso de combinar múltiples redes en una sola
entrada
se
le
llama agregación
de
direcciones o reducción
de
direcciones. También se le llama supernetting poque el encaminamiento se basa
en máscaras de red más cortas que la máscara de red natural de la dirección IP,
en contraste con el subnetting, donde las máscaras de red son más largas que la
máscara natural.
A diferencia de las máscaras de subred, que normalmente son contiguas pero
pueden tener una parte local no contigua, las máscaras de superred
son siempre contiguas
Si se representan las direcciones IP con una árbol que muestre la topología de
encaminamiento, donde cada hoja del árbol significa un grupo de redes que se
consideran como una sola unidad(llamada dominio de encaminamiento) y el
esquema de direccionamiento IP se elige de modo que cada bifurcación del
árbol corresponda a un incremento en la longitud del prefijo IP, entonces el
CIDR permite realizar la agregación de direcciones muy eficientemente. Por
ejemplo, si un "router" en Norteamérica encamina todo el tráfico europeo a
través de un único enlace, entonces una sola entrada de encaminamiento para
<194.0.0.0 254.0.0.0 incluye el grupo de direcciones de redes de clase C
asignadas a Europa. Esta única entrada toma el lugar de todas las entradas de
los números de red asignados, que son un máximo de 2exp17, o 131,072. En el
extremo europeo del enlace, hay entradas de encaminamiento con prefijos más
largos que mapean la topología de la red europea, pero esta información de
encaminamiento no hace falta en el extremo americano. La filosofía de CIDR
es "la mejor aproximación es la que tiene más aciertos", de modo que si los US
necesitan hacer una excepción para un rango de direcciones, como por ejemplo
las 64 redes <195.1.64.0 255.555.192.0, necesita sólo una entrada adicional, que
en la tala de encaminamiento se superpone a otras entradas más generales (más
cortas) de las redes que contiene. De este ejemplo se hace evidente que a
medida que aumenta el uso del espacio de direcciones IP, particularmente de las
de clase C, los beneficios de CIDR aumentan por igual, siempre que la asignación
de direcciones siga la topología de la red. El estado actual del espacio de
direcciones IP no sigue este esquema ya que el desarrollo de CIDR fue posterior.
Sin embargo, se están asignando nuevas direcciones de clase C de tal modo que
sean compatibles con CIDR, lo que debería tener el efecto de aliviar el problema
de la explosión de las tablas de encaminamiento a corto plazo. A largo plazo,
puede que sea necesaria una reestructuración del espacio de direcciones IP
siguiendo pautas topológicas. Esto supondría tener que renumerar un gran
número de redes, implicando un enorme trabajo de implementación, por lo que
se trataría de un proceso gradual
Asumir que la topología de encaminamiento se puede representar con un
simple árbol es un exceso de simplificación; aunque la mayoría de los dominios
de encaminamiento tienen un sólo enlace que proporciona acceso al resto de
Internet, hay también muchos dominios con enlaces múltiples. Los dominios de
encaminamiento
de
estos
dos
tipos
se
llaman "singlehomed"(unipuerto) y "multi-homed"(multipuerto). Es más, la topología no es
estática. No sólo se unen nuevas organizaciones a un ritmo creciente, sino que
las ya existentes pueden cambiar partes de su topología, por ejemplo, si
cambian de proveedor de servicios por razones comerciales o de otra índole.
Aunque estos casos complican la implementación práctica del encaminamiento
basado en CIDR y reducen la eficiencia de la agregación de direcciones que se
puede conseguir, la estrategia no deja de ser válida.
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Las políticas actuales para la distribución de direcciones de Internet y las
suposiciones en las que se basan se describen en el RFC 1518 - Una arquitectura
para la distribución de direcciones IP con CIDR. Se pueden resumir en:





La asignación de direcciones IP refleja la topología física de la red y no
de la organización; las restricciones organizacionales y administrativas
no deberían usarse en la asignación de direcciones IP cuando no se
ajusten a la topología de la red.
En general, la topología de la red seguirá de cerca los límites
continentales y nacionales, y por tanto las direcciones IP se deberían
asignar partiendo de esta base.
Habrá un número relativamente pequeño de redes que transportarán
una elevada cantidad de tráfico entre dominios de encaminamiento y
que estarán conectadas de modo no jerárquico, traspasando los límites
nacionales. Estas redes se denominan TRDst("Transit Routing
Domains"). Cada TRD tendrá un prefijo IP unívoco. En general, los TRDs
no se organizarán jerárquicamente. Sin embargo, cuando un TRD se
halle por completo dentro de los límites contientales, su prefijo IP
debería ser una extensión del prefijo IP continental.
Habrá organizaciones con enlaces a otras organizaciones que son para
su uso privado y que no transportarán tráfico dirigido a otros
dominios(tráfico de tránsito). Estas conexiones privadas no tienen un
efecto significativo sobre la topología de red y pueden ser ignoradas.
La gran mayoría de los dominios de encaminamiento serán singlehomed. Es decir, estarán conectadas a un sólo TDR. Se les debería
asignar direcciones que comiencen por el prefijo IP de ese TRD. Por
tanto, todas las direcciones de los dominios "single-homed" conectados
a un TDR se pueden agregar en una sola entrada de la tabla de
encaminamiento para todos los dominios externos a ese TRD.
Nota: Esto implica que si una organización cambia su proveedor de
servicios de Internet, debería cambiar todas sus direcciones IP. Esto no
es lo habitual, pero es probable que la difusión de CIDR lo convierta en
una práctica mucho más común.

Hay una serie de esquemas de asignación de direcciones que se pueden
usar con dominios "multi-homed". Algunos son:
o El uso de un único prefijo IP para el dominio. Los "routers"
externos deben tener una entrada para la organización que se
halla parcial o totalmente fuera de la jerarquía normal. Donde

un dominio sea "multi-homed", pero todos los TRDs
conectados estén topológicamente cerca, sería apropiado que
el prefijo IP del dominio incluyese los bits comunes a todos los
TRDs conectados. Por ejemplo, si todos los TRDs estuvieran
totalmente dentro de los Estados Unidos, un prefijo IP
indicando exclusivamente un dominio de Norteamérica sería lo
adecuado.
o El uso de un prefijo IP para cada TRD conectado, con hosts en
el dominio que tengan direcciones IP que contengan el prefijo
del TRD más apropiado. La organización da la impresión de ser
un conjunto de dominios de encaminamiento.
o Asignar un prefijo IP de uno de los TRDs conectados. Este TRD
se convierte en un TRD por defecto para el dominio, aunque
otros dominios pueden encaminar explícitamente sus mensajes
por uno de los TRDs alternativos.
o El uso de prefijos IP para referirse a conjuntos de dominios
"multi-homed" con conexiones a TRDs. Por ejemplo, puede
haber un prefijo IP que se refiera a dominios "single-homed"
conectados a la red A, uno que se refiera a dominios "singlehomed" conectados a la red B y uno para los dominios
conectados a A y a B.
Cada uno de estos esquemas tiene sus ventajas, desventajas y efectos
colaterales. Por ejemplo, el primero tiende a generar un tráfico interno
en el dominio receptor más cercano al host fuente superior al generado
por el segundo esquema, aumentando recursos de red consumidos en la
organización receptora.
Debido a que los dominios "multi-homed" varían mucho en su carácter y
ninguno de los esquemas anteriores parece apropiado para todos, no existe una
política que sea la mejor, y el RFC 1518 no especifica ninguna regla para elegir
entre ellas.
Implementación de CIDR
La implementación de CIDR en Internet se basa fundamentalmente
en BGP("Border Gateway Protocol", versión 4) (ver BGP-4("Border Gateway
Protocol", versión 4)). En el futuro CIDR también se implementará con una
variante del estándar ISO IDRP, ISO 10747("Inter-Domain Routing Protocol"),
llamado IDRP para IP, que está estrechamente relacionado con BGP-4.
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La estrategia de implementación, descrita en el RFC 1520 - Intercambiando
información de encaminamiento a través de las fronteras de los proveedores en el
entorno CIDR, implica un proceso por fases a través de la jerarquía de
encaminamiento, empezando por los "routers" troncales. Los proveedores de
servicios de red se dividen en cuatro tipos:
Tipo 1
Aquellos que no pueden emplear ningún IDRP.
Tipo 2
Aquellos que usan IDRP por defecto pero que requieren rutas explícitas
para una proporción considerable de los números IP de red asignados.
Tipo 3
Aquellos que usan IDRP por defecto y añaden además un pequeño
número de rutas explícitas.
Tipo 4
Aquellos que ejecutan IDRP utilizando sólo rutas por defecto.
La implementación de CIDR implica una primera fase por medio de los
proveedores de tipo 0, luego los de tipo 2 y finalmente los de tipo 3. CIDR ya se
ha instituido ampliamente en troncales y más de 9000 rutas se han
reemplazado por aproximadamente 2000 rutas CIDR.
Referencias
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RFC 1467 - Difusión de CIDR en Internet
RFC 1517 - Condiciones de aplicabilidad de CIDR
RFC 1518 - Una arquitectura para la distribución de direcciones IP con
CIDR
RFC 1519 - CIDR: asignación de direcciones y estrategia de agregación
RFC 1520 -Intercambiando información de encaminamiento a través de
las fronteras de los proveedores en el entorno CIDR
Tutorial
y
descripción
técnica
de
TCP/IP
http://www.ulpgc.es/otros/tutoriales/tcpip/