Capitulo 4 – Protocolos de enrutamiento de vector distancia 4.0

Capitulo 4 – Protocolos de enrutamiento de vector distancia
4.0 Introducción
En este capítulo se analiza el funcionamiento, ventajas y desventajas de los protocolos de enrutamiento
por vector distancia.
4.1 Introducción a los protocolos por vector distancia.
4.1.1 Protocolos del vector distancia.
Los protocolos de enrutamiento dinámico se usan en redes grandes, en las cuales sería difícil mantener
las rutas estáticas correctamente configuradas. Los protocolos de vector distancia incluyen: RIP, IGRP e
IGRP.
4.1.2 Tecnología del vector distancia.
Al utilizar un protocolo de vector distancia un router solo conoce: La dirección o interfaz a la que deben
enviarse los paquetes y la distancia (o que tan lejos esta la red destino) en términos de una métrica como
el conteo de saltos.
–
Algunos protocolos de vector distancia envían actualizaciones periódicas a los routers vecinos.
Normalmente 30 segundos para RIP y 90 para IGRP. Estas se envían incluso si la topología no ha
cambiado.
–
Los “vecinos” son routers que comparten un enlace y que ejecutan el mismo protocolo de
enrutamiento. El router solo conoce las redes conectadas a sus interfaces y aquellas que puede
alcanzar por medio de los routers vecinos.
–
Los routers envían las actualizaciones por broadcast (255.255.255.255). Los vecinos configurados
con el mismo protocolo procesarán la actualización, rescatando la información pertinente y
descartando el resto. El resto de los dispositivos también procesa el paquete de broadcast hasta la
capa 3, luego lo descartan.
4.1.3 Algoritmos de los protocolos de enrutamiento
Un algoritmo es un procedimiento para realizar una tarea. En el caso del los algoritmos de enrutamiento
se realizan los siguientes procedimientos:
●
Mecanismo para enviar y recibir información de enrutamiento.
●
Mecanismo para calcular las mejores rutas e instalar rutas en la tabla de enrutamiento.
●
Detectar y reaccionar ante cambios en la topología.
4.1.4 Características de los protocolos de enrutamiento
Los protocolos de enrutamiento pueden compararse mediante algunos parámetros.
●
Tiempo de convergencia – Velocidad con la que los routers comparten información
●
Escalabilidad – Tamaño de la red soportado por el protocolo
●
Sin clase (VLSM) o con clase – Los protocolos SIN clase incluyen la mascara de subred en las
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actualizaciones y permiten el uso de VLSM.
●
Uso de recursos – Ancho de banda, memoria y CPU usados por el protocolo.
●
Implementación y mantenimiento – Nivel de conocimiento requerido para configurar y mantener la
red.
4.2 Descubrimiento de la red
4.2.1 Arranque en Frío
Cuando un router arranca solo tiene la información guardada en el archivo de configuración en la
NVRAM. Una vez que se inicia exitosamente, ejecuta la configuración guardada en dicho archivo. Si el
direccionamiento IP esta configurado correctamente el router dará de alta (descubrirá) sus interfaces en
la tabla de enrutamiento.
4.2.2 Intercambio inicial de información de enrutamiento
Cuando el router inicia y tiene configurado un protocolo de enrutamiento, comienza a intercambiar
información con los otros routers. Inicialmente las actualizaciones solo contienen información de las redes
conectadas directamente. Los routers vecinos agregarán automáticamente cualquier ruta que no tengan
registrada.
4.2.3 Intercambio de información de enrutamiento
Después de la primera actualización los routers tienen información de sus redes y de las redes conocidas
por sus vecinos. Para lograr la convergencia de la red harán falta varias actualizaciones, en las cuales
cada router verificará si hay información nueva y la agregará a su tabla de enrutamiento.
4.2.4 Convergencia
La cantidad de tiempo necesario para que una red sea convergente es directamente proporcional al
tamaño de dicha red.
La velocidad para alcanzar la convergencia consiste en:
●
La velocidad con la que los routers propagan un cambio en la topología.
●
La velocidad para calcular las mejores rutas con la información obtenida.
La red no esta completamente operativa hasta que no haya convergido por completo, así que
normalmente se prefieren protocolos con tiempos de convergencia menores.
4.3 Protocolo de mantenimiento de las tablas de enrutamiento
4.3.1 Actualizaciones períodicas RIP V1 e IGRP
Los protocolos de enrutamiento como RIP e IGRP utilizan actualizaciones periódicas para mantener
actualizada la tabla de enrutamiento. Dichas actualizaciones se transmiten en el caso de RIP cada 30
segundos a la dirección de broadcast 255.255.255.255, ya sea que se haya producido un cambio en la
topología de la red o no. El temporizador de 30 segundos también se usa para determinar la antigüedad
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de la información en la tabla de enrutamiento. La antigüedad de la información de la tabla de
enrutamiento se renueva cada vez que se recibe una actualización.
Temporizadores de Rip
–
Temporizador de invalidez, Si no se recibe una actualización para renovar la ruta antes de 180
segundos, esta se invalida, la métrica se actualiza con un nuevo valor de 16. La ruta se mantiene en
la tabla hasta que se vence el temporizador de purgado.
–
Temporizador de purgado, esta configurado cada 240 segundos, es decir 60 segundos más que el
temporizador de invalidez, cuando se vence se eliminan rutas invalidas de la tabla.
–
Temporizador de espera, este se utiliza para evitar problemas de routing loops mientras la
antropología converge (se explican más adelante).
Los valores de los temporizadores pueden verificarse mediante los comandos “show ip route” y “show ip
protocols”.
4.3.2 Actualizaciones limitadas de EIGRP
El protocolo EIGRP no envía actualizaciones periódicas, en cambio solo manda actualizaciones sobre
una ruta cuando la ruta o su métrica han cambiado, cuando una nueva ruta esta disponible, o cuando
debe borrarse determinada ruta. (Las actualizaciones se producen con cambios que afectan la topología)
EIGRP solo manda información sobre la ruta en cuestión, no toda la tabla como lo hace RIP, y solo la
manda a los routers que la necesitan usando paquetes multicast.
4.3.3 Updates Disparados
Un update disparado en RIP es una actualización de la tabla de enrutamiento que se envía de manera
inmediata como resultado a un cambio en el enrutamiento. Este tipo de actualizaciones no esperan a que
se venzan los temporizadores de actualizaciones. El router que detecta un cambio envía inmediatamente
una actualización a los routers vecinos, los cuales a su vez también envían un update disparado a sus
vecinos. Un update disparado se produce en las siguientes situaciones:
●
Una interfaz cambia de estado (up-down)
●
Una ruta ingresa o sale del estado inalcanzable
●
Cuando se instala una nueva ruta en la tabla de enrutamiento.
4.3.4 Fluctuación de fase aleatoria.
Cuando varios routers transmiten actualizaciones de enrutamiento al mismo tiempo en segmentos LAN
multiacceso, los paquetes de actualización pueden colisionar y producir retardos o consumir demasiado
ancho de banda. Con el tiempo los temporizadores de actualización de los routers pueden llegar a
sincronizarse, agravando este problema. La solución es utilizar una variable aleatoria denominada
RIP_JITTER que resta una cantidad de tiempo aleatoria al temporizador de actualización. Esta
fluctuación varía entre 0% y 15% del intervalo de actualización.
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4.4 Routing Loops
4.4.1 Definición y consecuencias.
Es una condición en la cual un paquete se transmite continuamente dentro de una serie de routers sin
que pueda alcanzar la red destino. Normalmente se producen cuando dos o mas routers tienen
información de enrutamiento errónea que indica una ruta valida para un destino inalcanzable'.
Un routing loop se puede producir como resultado de los siguientes factores:
–
Rutas estáticas mal configuradas.
–
Redistribución de rutas configurada incorrectamente (intercambio de información de enrutamiento
entre distintos protocolos de enrutamiento, que es un tema de CCNP).
–
Tablas de enrutamiento incongruentes por una lenta convergencia.
–
Rutas de descarte configuradas incorrectamente.
Consecuencias.
–
Uso ineficiente del ancho de banda de los enlaces.
–
La CPU del router estará sobrecargada con paquetes inútiles, lo que también afecta los tiempos de
convergencia.
–
Las actualizaciones de enrutamiento pueden perderse o no ser procesadas, esto puede provocar
más routing loops.
–
Los paquetes pueden perderse en “agujeros negro”
4.4.2 Problema Cuenta a Infinito
La cuenta a infinito es una condición que se produce cuando las actualizaciones de enrutamiento
inexactas aumentan el valor de la métrica a "infinito" para una red que ya no se puede alcanzar.
4.4.3 Configuración del valor máximo
Para detener el aumento de la métrica, el valor “infinito” se define, configurando un valor máximo de
métrica, por ejemplo RIP define 16 saltos como una métrica a una red inalcanzable. Una vez que la
métrica llega a ese valor, los routers marcan la red como inalcanzable.
4.4.4 Temporizadores de espera
Los temporizadores de espera se utilizan para evitar que las actualizaciones regulares de los routers
vuelvan a instalar rutas que no son válidas.
1. Un router recibe una actualización de que una red que era accesible ya no lo es.
2. El router marca la red como “possibly down” e inicia el temporizador de espera.
3. Si se recibe una actualización con una métrica mejor para esa red desde cualquier router vecino
durante el período de espera, la red se reinstala y se elimina el temporizador de espera.
4. Si se recibe una actualización desde cualquier otro vecino durante el período de espera con la
misma métrica o una métrica peor para esa red, se ignorará dicha actualización. De este modo,
se dispone de más tiempo para que la información acerca del cambio pueda propagarse.
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5. Los routers continúan enviando paquetes a las redes de destino que están marcadas como
possibly down. Esto permite que el router supere cualquier dificultad relacionada con la
conectividad intermitente. Si realmente la red de destino no está disponible y los paquetes se
envían, se crea un enrutamiento de agujero negro y dura hasta que venza el temporizador de
espera.
4.4.5 Regla de Horizonte Dividido
Otro método para evitar los routing loops producidos por una convergencia es la regla del horizonte
dividido. La regla del horizonte dividido establece que un router no debería publicar una red a través de la
interfaz de la cual provino la actualización.
4.4.6 Horizonte dividido con envenenamiento de ruta.
El envenenamiento de ruta se utiliza para marcar una ruta como inalcanzable en una actualización de
enrutamiento que es enviada a otros routers. Se interpreta una red inalcanzable como aquella con una
métrica de 16 (valor máximo en RIP). Entonces, la actualización disparada que envía un router cuya red
se ha vuelto inaccesible, contiene un valor de métrica de 16 para esa red. Este método tiene como
ventaja que produce una convergencia más rápida que esperar el conteo de saltos a “infinito”.
4.4.7 IP y TTL
El campo TTL (tiempo de vida) es un campo de 8 bits en el encabezado IP que limita la cantidad de
routers (saltos) que un paquete puede atravesar antes de ser descartado. El propósito es evitar que el
paquete continúe en un routing loop indefinidamente. Si el campo alcanza el valor de 0, el router
descartará el paquete y enviará un mensaje de error (ICMP) a la dirección origen del paquete.
4.5 Protocolos por vector distancia en la actualidad.
4.5.1 RIP y EIGRP
En realidad los protocolos de vector distancia usados actualmente son: RIP e IGRP
RIP
EIGRP
- Con el tiempo ha evolucionado de ser un protocolo
con clase (RIPv1) a uno sin clase.(RIPv2).
- protocolo estandarizado que funciona en entornos de
fabricantes mixtos.
- Fácil de configurar, adecuado en redes pequeñas.
- La métrica se basa en el conteo de saltos en las dos
versiones
- Desarrollado a partir de IGRP, otro protocolo de
vector distancia
- Se ejecuta únicamente en routers cisco, es una
tecnología patentada.
- Mantenimiento mas complejo, sin embargo mejora la
escalabilidad de la red.
- Métrica compuesta
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Sugerencias, errores y comentarios.
Si notas algún error o tienes algún comentario sobre este resumen, puedes contactarme en la siguiente
dirección de correo electrónico: ruben @ tech-freaks.net.
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