2. Objetivos y alcance

2. Objetivos y alcance
2.1.
Introducción
Aunque Internet fue inicialmente desarrollada para la interconexión de un
pequeño número de redes de investigación, actualmente es una red de datos de cobertura
mundial que soporta un gran número de redes cuyas aplicaciones necesitan una
interconexión global.
Con el fin de reducir el tamaño de las tablas de encaminamiento y de facilitar su
gestión, Internet se encuentra dividida en numerosos sistemas autónomos (Autonomous
Systems). Un sistema autónomo es un conjunto de redes y routers administrados por una
misma organización (operadores, grandes sitios mono o multiconectados), en el que se
define una única política de encaminamiento.
Para poder identificar una red autónoma en Internet éstas se numeran mediante
un ASN (Autonomous System Number). Este identificador tiene una longitud de 16 bits,
lo que permitiría hasta 65536 sistemas autónomos teóricos diferentes, aunque el rango
de 64512 a 65535 se encuentra reservado para uso privado.
Todo el encaminamiento entre routers se puede categorizar en intra-AS (o
Interior) si los routers pertenecen al mismo AS, o inter-AS (o Exterior) si pertenecen a
distintos AS. El encaminamiento intra-AS usa un protocolo de encaminamiento de
pasarela interior o IGP (Internal Gateway Protocol) como, por ejemplo, RIP (RFC
1058) u OSPF (RFC 1247). Un protocolo IGP permite el intercambio de información de
encaminamiento entre routers en redes no muy grandes (con menos de 100 routers
aproximadamente).
A su vez, los sistemas autónomos están interconectados mediante un enlace
punto a punto que une dos routers llamados pasarelas (Gateways Routers), los cuales
pertenecen a un AS distinto cada uno y realizan el encaminamiento inter-AS
intercambiando información según un protocolo de encaminamiento de pasarela exterior
o EGP (Exterior Gateway Protocol). Se requiere un protocolo de encaminamiento
inter-AS que sea independiente del protocolo IGP utilizado en cada AS, que minimice
el tráfico inducido sobre los enlaces y que sea estable.
Un protocolo IGP sólo se preocupa de que circulen los paquetes IP con la mayor
eficiencia posible, desde el origen hasta el destino. En cambio, un protocolo EGP no
está pensado sólo para optimizar rutas a través de AS, sino también para seguir una
política de encaminamiento que seleccione las rutas según una serie de consideraciones
políticas, comerciales o de seguridad.
Las políticas de encaminamiento se configuran manualmente en las pasarelas de
un AS. De esta manera, se indica una serie de AS de confianza, de forma que se
establecen los tipos de tráfico que pueden transportarse, así como los orígenes y
destinos permitidos. De este modo, un proveedor de servicios de Internet (ISP) puede
prohibir el paso a los paquetes que provengan de un origen que pertenezca a la
competencia. Del mismo modo, un país puede decidir que sus informaciones no
circulen por territorios de países enemigos.
2.2.
Motivación del proyecto
El soporte de multihoming permite a un nodo disfrutar de las ventajas que aporta
disponer de múltiples direcciones IP simultáneamente:
•
Tolerancia a fallos: Un AS cliente con multihoming es inmune a fallas de
tránsito o de acceso en alguno de los ISPs que le prestan servicio. De este
modo, si se detecta una falla que afecta a un ISP, el AS cliente debe ser
capaz de cursar tráfico a través de otro ISP que no esté afectado por el
problema.
•
Balanceo de carga: El multihoming permite distribuir el tráfico entrante y
saliente entre los distintos ISPs a los que se está conectado, de forma que se
tiende a maximizar la utilización de los recursos.
•
Ingeniería de tráfico: El AS cliente puede decidir qué tipo y qué volumen de
tráfico enviar a cada ISP basándose en aspectos tales como los acuerdos de
nivel de servicio, el costo de enviar determinado tipo de tráfico a cada ISP o
cualquier otra política que se haya definido.
•
Independencia de los ISPs: Normalmente un AS cliente busca no depender
de los ISPs para poder gozar de las ventajas del multihoming. Es por eso que
las soluciones de multihoming suelen tener en cuenta que no se necesite de
ningún tipo de colaboración especial por parte de los ISPs para
implementarlas. Esto permite que cada sitio pueda contratar a distintos ISPs
de forma independiente e implementar multihoming por cuenta propia.
Para implementar un escenario con un AS cliente conectado a varios ISPs se
utiliza el protocolo BGPv4, el cual es capaz de llevar a cabo el encaminamiento
dinámico entre los routers de borde de los diferentes sistemas autónmos y de aplicar
políticas de encaminamiento mediante el uso del filtrado de rutas y la manipulación de
los atributos.
En este Proyecto de Fin de Estudios se aborda el problema de la implementación
del multihoming en un sistema autónomo cliente para conectarse a varios ISPs. Para
ello, en primer lugar se hace un estudio teórico del protocolo de encaminamiento de
pasarela externa BGP y de las diferentes funcionalidades que soporta. Posteriormente,
se trata paso a paso el procedimiento y los comandos necesarios para configurar el
protocolo BGP en routers Cisco. Finalmente, se incluye una parte práctica en la que se
puede ver un ejemplo de configuración de los diferentes routers Cisco utilizados en un
escenario en el que un AS cliente accede a Internet a través de dos ISPs distintos.
2.3.
Bibliografía
• IETF Protocol References: RFC 4271, RFC 2545. (http://www.faqs.org)
• www.cisco.com
• Manual de referencia Cisco. Brian Hill. Edt. Mc Graw Hill.
• Cisco - BGP Case Studies.
• Configuring BGP on Cisco Routers, Student Guide v3.0.
• Cisco IOS IP and IP Routing Configuration Guide.
• Cisco IOS IP and IP Routing Command Referente.
• Cisco − Load Sharing with BGP in Single and Multihomed Environments:
Sample Configurations.
• Sample Configuration for BGP with Two Different Service Providers
(Multihoming).
• Manual para zebra-0.94.(http://www.zebra.org/zebra/ )
• Apuntes de la asignatura LAN, MAN, WAN del Departamento de
Telecomunicaciones y Servicios del Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas
(INSA) de Lyon.
• BGP - The Border Gateway Protocol Advanced Internet Routing Resources:
http://www.bgp4.as/
• S-BGP: http://www.net-tech.bbn.com/sbgp/sbgp-index.html
• http://www.mindspring.com/~jlindsay/bgp.html
•
RFC 2901 - Guía de Procedimientos Administrativos de la Infraestructura de
Internet.
•
Data Sheet de la serie Cisco Catalyst 6500.