Ch6 Enrutamiento IP

7/30/2019 Ch6 Enrutamiento IP

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Enrutamiento IP

Captulo 6Enrutamiento IP

Juan M. Urti ([email protected])

Miguel F. Lattanzi ([email protected])


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Introduccin

Cuando hablamos de redes enrutadas, es decir que hay uno o mas routers, estamos hablando bajo elconcepto de Internetworking.

Recordemos lo que ello significaba, volviendo a utilizar el concepto definido en el captulo 1:

InternetworkingDefine la interconexin entre dos o mas redes LAN/WAN a travs de un Router y pormedio de la configuracin de un esquema de direccionamiento de red lgico, basado en algn protocolode capa 3 del modelo de referencia OSI (ej.: IP).

Cuando se hace uso de los routers se deben realizar las configuraciones necesarias a nivel dedireccionamiento lgico (IP en nuestro caso de estudio) para que los hosts de las distintas redes se

puedan comunicarse entre s.

El concepto de enrutar se refiere a la accin en la cual un equipo de red (un router) tome un paquete (IP)de datos originado por un host A, lo analice y decida por donde lo debe enviar para que alcance al host Bde destino.

Los routers utilizan las direcciones de red para enrutar los paquetes de datos hasta la red de destino, endonde el ltimo router utiliza la direccin MAC del host de destino para poder identificarlo y retransmitirlelos paquetes de datos que sean destinados al mismo.


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Introduccin

Para el anlisis del proceso del enrutamiento es necesario tener bien en claro la diferencia que existeentre los protocolos de enrutamiento y los protocolos enrutables:

Protocolos EnrutablesSon aquellos protocolos que pueden ser encaminados hasta su destino en funcin del anlisis de sudireccin lgica de destino asociada, como es el caso del protocolo IP (o el IPX de Novell).

Protocolos de EnrutamientoSon aquellos protocolos encargados de calcular y establecer las rutas ms ptimas hacia cada una delas redes de destino, de mantener actualizadas las tablas de enrutamiento de los routers y deintercambiar la informacin relacionada con las rutas conocidas con otros routers.

Para poder enrutar los paquetes de datos, un router debe conocer lo siguiente:

1. Direccin IP de destino2. Rutas vecinas3. Rutas posibles a las redes remotas

4. La ruta ms optima hacia cada una de las redes de destino5. Como establecer y mantener la informacin de enrutamiento


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Introduccin

Existen dos tipos de enrutamiento:

EstticoEs el ms sencillo de los dos mtodos. Bsicamente todas las tareas son llevadas a cabo por eladministrador de la red, quien se encarga de declarar la informacin necesaria para llevar a cabo elenrutamiento y del mantenimiento de las rutas necesarias. Estos cambios son llevados a cabo en formamanual y router por router.

DinmicoA diferencia del mtodo anterior, se configura un protocolo de enrutamiento en los routers de la red paraque puedan establecer, intercambiar y actualizar la informacin necesaria de forma automtica.

Bsicamente lo que ocurre, es que un determinado protocolo de enrutamiento activado en un router Aconversa con el mismo protocolo de enrutamiento activado en los otros routers de la red.

f0/0f0/1

f0/2

RouterA#show ip route

[...]

Gateway of the last resort is not setC 10.10.10.16/28 is directly connected, FastEthernet0/0

C 10.10.10.8/29 is directly connected, FastEthernet0/1

C 10.10.10.4/30 is directly connected, FastEthernet0/2

C 10.10.10.0/30 is directly connected, Serial 0/0

s0/0


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Proceso de Enrutamiento IP

Vemos la siguiente topologa para poder entender el proceso de enrutamiento IP que describiremos acontinuacin, en el cual el Host A realiza un PING hacia el Host B.

Internet Control Message Protocol (ICMP) crea un mensaje Echo Request. ICMP encapsula dicho mensaje en el campo Payload del protocolo IP, el cual crea un paquete. Este

paquete como mnimo debe contener la direccin IP de origen (Host A) y la direccin IP de destino (Host

B). Una vez que el paquete es creado, por medio de la IP de destino se determina si la direccin pertenece a

la red local o a una red remota. Debido a que la IP de destino pertenece a una red remota (172.16.20.2), el paquete IP debe ser dirigido a

travs del Default Gateway, de manera tal que podr ser enrutado a la red de destino. El Default Gateway del Host A (172.16.10.2) es la interfase Fast Ethernet 0/0 del router, cuya IP es la

172.16.10.1. Para poder encapsular el paquete IP (cuyo destino ser el Host B) en una trama Ethernet, es precisoconocer la direccin MAC de la interfase f0/0 del router.Para ello, el protocolo ARP entra en accin. ARP primero verifica en la tabla local del Host A si ladireccin IP del Default Gateway ha sido traducida a la direccin MAC correspondiente.

f0/0 f0/1

172.16.10.1172.16.10.2 172.16.20.2172.16.20.1

Host A Host B


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Luego de dicha verificacin pueden ocurrir dos cosas:A) Si la tabla de ARP del Host A conoce la traduccin de IP a MAC, entonces el paquete de datos estransferido y encapsulado en una trama Ethernet, cuya MAC de origen ser la del Host A y cuya MAC dedestino ser la de la interfase f0/0 del router.

B) Si la traduccin no se encuentra en la tabla de ARP local, entonces, el Host A enviar un mensajeARP Request en broadcast para resolver la direccin MAC relacionada con la direccin IP 172.16.10.1.El router responder a dicho pedido con un mensaje ARP Response informando cual es la direccinMAC asociada a la interfase f0/0 que tiene configurada la direccin IP en cuestin. Luego, el Host Aagregar esta informacin en su tabla local de ARP. Una vez hecho esto, se enva el paquete a la capade enlace de datos (capa dos) para que sea encapsulado en una trama Ethernet, con las direcciones

MAC correspondientes.

Una vez que la trama esta completa, es enviada a la capa fsica para ser enviada a travs del mediofsico (en nuestro ejemplo un cable de par trenzado) en forma de bits, distribuidos de forma serial, esdecir que sern enviados uno a uno.

Todos los equipos conectados en el mismo dominio de colisin recibirn los bits enviados por el Host A yreensamblarn la trama nuevamente. Luego activarn un proceso de CRC y verificaran el contenido delcampo FCS de la trama Ethernet, si la respuesta no es correcta la trama es marcada como no vlida yluego es descartada.Si la verificacin del FCS por medio del CRC es correcta, entonces el equipo receptor verificar ladireccin MAC de destino, si est dirigida a l comenzar a procesar la informacin, sino descartar latrama. Si la misma es procesada, se verificar a continuacin el campo Ether-Type para conocer cual esel protocolo que esta siendo utilizado en la capa 3 (Capa de Red).


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Luego el paquete es retirado de la trama, y lo que quedo de esta es descartado. La capa 3 recibe el paquete y verifica la direccin IP de destino, como la misma no pertenece a la

interfase que lo recibi, el router verifica su tabla de ruteo para poder tomar una decisin en funcin de ladireccin IP de la red de destino.

Para que el paquete sea procesado y enrutado, la tabla del router debe tener una entrada relacionadacon la red 172.16.20.0, de no ser as el router descartara el paquete y generara un mensaje ICMP HostUnreachable, para notificarle al Host A, que el destino es inalcanzable.

Si el router encuentra la informacin necesaria en su tabla de ruteo, entonces el paquete es enviado atravs de la interfase de salida correspondiente, en este caso la f0/1.Vale aclarar que en este ejemplo no hay protocolos de enrutamiento habilitados porque no es necesario,debido a que todas las redes que intervienen en la comunicacin estn directamente conectadas al

router, y el mismo por lo tanto tiene conocimiento de ellas. Antes de encapsular el paquete IP en una nueva trama Ethernet, el router debe conocer la direccin

MAC del Host B. Para lo cual verifica su tabla local de ARP, si la traduccin entre la IP del Host B y sudireccin MAC es conocida, continua el proceso de encapsulamiento desde la capa 3 hacia la capa 2.Por el contrario, de no conocerse, el router enviar un ARP Request por su interfase f0/1 preguntandopor la MAC address asociada a la IP 172.16.20.2, una vez conocidos los datos por medio del ARPResponse proveniente del Host B, el proceso continua.

Se gener entonces una trama Ethernet, cuya direccin de origen es la correspondiente a la interfasef0/1 del router y cuyo destino es la direccin MAC del Host B.

El Host B al recibir la trama, verifica el campo FCS por medio de su algoritmo de CRC, si la verificacines exitosa continua por verificar la direccin MAC de destino, de ser la propia verificar el contenido delcampo Ether-Type para saber cual es el protocolo de capa 3 que est siendo utilizado. Si la MAC dedestino no corresponde a la propia, la trama Ethernet ser descartada.


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Luego se retira el paquete IP de la trama Ethernet, la misma es descartada y en la capa 3 se verifica ladireccin IP de destino. Como la misma es la del Host B, este procesa la informacin contenida en elPayload del paquete IP.

Al ver que se trata de un ICMP Echo Request, el proceso relacionado con el protocolo ICMP genera unmensaje ICMP Echo Reply, el cual ser encapsulado en el Payload de un nuevo paquete IP.

Un nuevo paquete IP es creado. La direccin IP de origen ser la del Host B (172.16.20.2) y la de destinoser la del Host A (172.16.10.2).

El proceso asociado a la capa 3 verifica si la direccin IP de destino se encuentra en la red local, como elHost A no est en la red local, se verifica la direccin IP del Default Gateway configurada en el Host B yluego se procede a verificar la tabla local de ARP para saber si se conoce la direccin MAC del DefaultGateway (interfase f0/1 del router) en funcin de su IP.

Luego de que se conoce dicha traduccin (de IP a MAC) el paquete IP es transferido a la capa 2 endonde es encapsulado en una trama Ethernet con MAC de origen la del Host B y MAC de destino la de lainterfase f0/1 del router.

La trama es transferida a la capa fsica donde es enviada a travs del medio en forma de bits. El router procesar la trama, el paquete IP y luego encapsular a este en una nueva trama que ser

enviada a travs de la interfase f0/0 hacia el Host A. Una vez procesado el paquete IP en el Host A, el proceso del protocolo ICMP determina que se trata de

un mensaje ICMP Echo Reply, esto es evidenciado por algn tipo de mensaje hacia el usuario pormedio de una interfase grfica. Luego el protocolo ICMP realizar otros cuatro intentos y enviar otroscuatro mensajes ICMP Echo Request, los cuales sern procesados exactamente de la misma manera.


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Ejemplo 1:

1. Cual ser el puerto de destino cuando el Host A arma el segmento TCP en capa 4?2. Cual ser la direccin IP de destino cuando el Host A arma el paquete en capa 3?3. Cual ser la direccin MAC de destino cuando el Host A arma la trama capa 2?4. Cuales son las direcciones MAC e IP entre R1 y R2?5. Cuales son las direcciones MAC e IP entre R2 y el Servidor HTTP?6. Cual sera la direccin MAC de destino en el caso de existir un LAN Switch entre el Host A y R1?

f0/0 f0/0

192.168.10.1/24

192.168.10.2/24172.16.20.2/16

10.10.10.2/8

Host AServidor HTTP

s0/0 s0/0

10.10.10.1/8

172.16.20.1/16

R1 R2


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Ejemplo 2:

En un router dado, se ejecuta el siguiente comando para verificar la informacin correspondiente a lasrutas aprendidas:

Router#show ip route

[...]

R 192.168.215.0 [120/2] via 192.168.20.2, 00:00:23, Serial0/0

R 192.168.115.0 [120/1] via 192.168.20.2, 00:00:23, Serial0/0

R 192.168.30.0 [120/1] via 192.168.20.2, 00:00:23, Serial0/0

C 192.168.20.0 is directly connected, Serial0/0

C 192.168.214.0 is directly connected, FastEthernet0/0

El router recibe un paquete IP con direccin de origen 192.168.214.20 y direccin de destino192.168.22.3, analizar entonces:

1. Por cual interfase ha ingresado el paquete IP?2. Como procesar el router dicho paquete y que acciones tomar?


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Enrutamiento Esttico

Topologa y Configuracin de Red:

f0/0

.1

s0/0/0

(DCE)

10.1.6.0/24

.2

R1

R2

R3

R4

f0/1

s0/0/0

f0/0

f0/0

Host_A Host_C

Host_B

f0/0

f0/0

f0/0

f0/0f0/1

f0/1

10.1.8.0/24

10.1.10.0/24

.2

.2.1

.1

172.28.10.0/24

172.28.20.0/24

172.28.30.0/24

.1

.1.1

.2

.2

.2


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Configuracin Router R1:

Router>enable

Router#configure terminal

Router(config)#hostname R1

R1(config)#interface fastEthernet 0/0R1(config-if)#ip address 172.28.20.1 255.255.255.0

R1(config-if)#description Enlace a R3

R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#interface fastEthernet 0/1

R1(config-if)#ip address 172.28.30.1 255.255.255.0



R1(config-if)#interface serial 0/0/0R1(config-if)#ip address 172.28.10.1 255.255.255.0


R1(config-if)#clock rate 128000

R1(config-if)#bandwidth 128



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Router>enable



R2(config-if)#interface serial 0/0/0R2(config-if)#ip address 172.28.10.2 255.255.255.0





R2(config-if)#description Enlace a Host_A



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Router>enable



R3(config-if)#interface fastEthernet 0/0R3(config-if)#ip address 172.28.20.2 255.255.255.0





R3(config-if)#description Enlace a Host_B



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Router>enable



R4(config-if)#interface fastEthernet 0/0R4(config-if)#ip address 172.28.30.2 255.255.255.0





R4(config-if)#description Enlace a Host_C



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Configuracin de los Hosts:

Router>enable


Router(config)#hostname Host_A

Host_A(config-if)#interface fastEthernet 0/0Host_A(config-if)#ip address 10.1.6.2 255.255.255.0

Host_A(config-if)#description Enlace a R2

Host_A(config-if)#no shutdown

Router>enable


Router(config)#hostname Host_B

Host_B(config-if)#interface fastEthernet 0/0Host_B(config-if)#ip address 10.1.8.2 255.255.255.0

Host_B(config-if)#description Enlace a R3

Host_B(config-if)#no shutdown

Router>enable


Router(config)#hostname Host_CHost_C(config-if)#interface fastEthernet 0/0

Host_C(config-if)#ip address 10.1.10.2 255.255.255.0

Host_C(config-if)#description Enlace a R4

Host_C(config-if)#no shutdown


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Rutas estticas necesarias para R1, R2, R3 y R4:

R1>enable

R1#configure terminal

R1(config)#ip route 10.1.6.0 255.255.255.0 172.28.10.2

R1(config)#ip route 10.1.8.0 255.255.255.0 172.28.20.2

R1(config)#ip route 10.1.10.0 255.255.255.0 172.28.30.2

R2>enable


R2(config)#ip route 172.28.20.0 255.255.255.0 172.28.10.1

R2(config)#ip route 172.28.30.0 255.255.255.0 172.28.10.1

R2(config)#ip route 10.1.8.0 255.255.255.0 172.28.10.1

R2(config)#ip route 10.1.10.0 255.255.255.0 172.28.10.1

R3>enable


R3(config)#ip route 172.28.10.0 255.255.255.0 172.28.20.1

R3(config)#ip route 172.28.30.0 255.255.255.0 172.28.20.1

R3(config)#ip route 10.1.6.0 255.255.255.0 172.28.20.1

R3(config)#ip route 10.1.10.0 255.255.255.0 172.28.20.1

R4>enable


R4(config)#ip route 172.28.10.0 255.255.255.0 172.28.30.1

R4(config)#ip route 172.28.20.0 255.255.255.0 172.28.30.1

R4(config)#ip route 10.1.6.0 255.255.255.0 172.28.30.1

R4(config)#ip route 10.1.8.0 255.255.255.0 172.28.30.1


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Configuracin del Default Gateway en los Hosts:

Host_A>enable

Host_A#configure terminal

Host_A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.6.1

Host_A(config)#ip classless

Host_B>enable

Host_B#configure terminal

Host_B(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 f0/0

Host_B(config)#ip classless

Host_C>enableHost_C#configure terminal

Host_C(config)#ip default-network 10.1.10.0

Host_C(config)#ip classless

En los tres ejemplos se utilizan comandos distintos para obtener los mismos resultados, en los tres casos

se est definiendo cual ser el Default Gateway. El Default Gateway es utilizado para enviar paquetes aredes de destino remotas (por no estar directamente conectadas) y desconocidas, es decir, cuyasdirecciones IP no se encuentran en la tabla de ruteo en ninguna de las formas posibles: directamenteconectadas (C) o definidas en una ruta esttica (S).


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Para ver como se muestran las diferentes entradas en la tabla de enrutamiento veamos el ejemplo delHost_A:

Host_A>enable

Host_A#show ip route

[...]Gateway of the last resort is 10.1.6.1 to network 0.0.0.0


S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 10.1.6.1

El smbolo * se utiliza para identificar el Default Gateway. En este caso se trata de una ruta esttica,

identificada con la letra S que a su vez es el Default Gateway, identificado con el *.


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Enrutamiento Dinmico

Enrutamiento Dinmico es cuando se utilizan protocolos de enrutamiento para establecer y mantener lasdiferentes rutas hacia las redes remotas en forma dinmica, esta informacin al igual que en el caso delas rutas estticas, reside en la tabla de enrutamiento del router.

Existen dos tipos de protocolos de enrutamiento, que son:

1) IGP: Los protocolos IGP son utilizados para realizar el intercambio de informacin de enrutamiento conrouters que se encuentren dentro del mismo sistema autnomo (AS).Un sistema autnomo es un conjunto de redes dentro de un mismo dominio administrativo, lo que esdecir, que todos los routers dentro del mismo AS comparten la misma informacin en sus tablas de ruteoy estn utilizando el mismo protocolo de enrutamiento, por ejemplo RIP.

2) EGP: Los protocolos EGP son utilizados para realizar el intercambio de informacin de enrutamientoentre diferentes sistemas autnomos (AS).


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Distancia Administrativa (AD)La distancia administrativa es utilizada como un parmetro de confianza en el cual el router se basa para establecer lasrutas hacia las redes de destino.Los valores posibles para este parmetro se encuentran en el rango de 0 255. Donde 0 indica la ruta/enlace msconfiable y 255 indica que la informacin no ser enviada a travs de la ruta/enlace asociado a dicho valor.Supongamos que un router recibe dos actualizaciones diferentes pero que tratan de la misma red remota, lo primero quehace el router es verificar el valor del parmetro AD. Si una de las rutas publicadas por el protocolo de enrutamiento tienemenor AD que la otra, el router la seleccionar para agregarla a su tabla de ruteo.Ahora bien, supongamos que ambas rutas publicadas tienen el mismo valor de AD, entonces el router verificar el valor dela mtrica (como ser el nmero de saltos o el ancho de banda de los enlaces) de cada una de las rutas para seleccionar lams ptima. La ruta publicada que tenga el menor valor de mtrica ser la seleccionada para ser agregada a la tabla deenrutamiento del router.Por ltimo, se puede dar el caso de que las dos rutas tengan el mismo valor de AD y el mismo valor de mtrica, entonces

el router agregar las dos rutas y realizar balanceo de carga (load-balance) hacia la red de destino, lo que implica enviarpaquetes a travs de las dos rutas en forma ms o menos equitativa.

A continuacin se muestran los valores por defecto que asigna el router para la distancia administrativa (AD):

Route Source AD

Connected Interface 0

Static Route 1EIGRP 90IGRP 100OSPF 110RIP 120External EIGRP 170Unknow 255


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Enrutamiento IP


Existen tres clases de protocolos de enrutamiento, los cuales son:

Vector Distancia (Distance Vector)Los protocolos de enrutamiento por Vector Distancia encuentran la ruta ms ptima hacia la red de destino evaluando ladistancia existente hasta la misma.

Cada vez que un paquete pasa a travs de un router, se llama a dicha accin como salto o hop.La ruta con la menor cantidad de saltos (o hops) es considerada como la ms ptima, debido a que es la mas corta.Tanto RIP (Routing Information Protocol) como IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) son protocolos de vectordistancia.Al intercambiar informacin de enrutamiento, estos protocolos envan toda la informacin contenida en la tabla de ruteo alos routers vecinos que estn directamente conectados.

Estado de Enlace (Link State)

Los protocolos de enrutamiento por Estado de Enlace son tambin llamados shortest-path-first.Los routers utilizando este tipo de protocolos crean tres tablas diferentes: una es utilizada para conocer y establecerenlaces con los routers vecinos directamente conectados, otra es utilizada para determinar la topologa de la red y larestante es utilizada como tabla de enrutamiento.Los protocolos de estado de enlace envan actualizaciones peridicas a todos los routers de la red informando el estado desus interfases.Estos protocolos conocen ms de la red que los protocolos de vector distancia, debido a la cantidad y tipo de informacin

que intercambian entre los routers.Un ejemplo de este tipo de procolos es OSPF (Open Shortest Path First).

HbridosSon aquellos protocolos de enrutamiento que utilizan parte de las cualidades de los protocolos de Vector Distancia yEstado de Enlace.Un ejemplo de este tipo de protocolos es EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol).


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Protocolos de Vector DistanciaLos protocolos de Vector Distancia, como ya se mencion, envan toda la informacin contenida en latabla de enrutamiento a los routers vecinos, los cuales combinan la informacin recibida con la suyapropia y obtienen de esta manera un tabla de enrutamiento completa.Este tipo de intercambio de informacin es conocido como routing by rumor, debido a que el router que

recibe la informacin actualizada de las rutas hacia las redes remotas, desde un router vecino, cree enla misma y la toma como vlida a pesar de que no puede comprobarla por s mismo.

Pinhole CongestionEn una red dada, es posible que se tengan mltiples enlaces hacia el mismo destino. Como se explicoanteriormente, en el caso de que las rutas tengan el mismo valore de AD, el protocolo de enrutamiento

deber utilizar l valor de la mtrica para determinar cual es la ruta ms ptima hacia la red de destino.En el caso de RIP, ste utiliza solo el conteo de saltos (hops) como mtrica para determinar la ruta msptima. Si RIP encuentra ms de un enlace con la misma mtrica (y el mismo valor de AD) en formaautomtica utilizar balanceo de carga para el envo de paquetes a travs de las dos rutas.

s0/0/0 s0/0/0

s0/0/0s0/0/0

172.16.30.0

172.16.20.0

T1

56k

R1 R2

R3 R4200.51.122.0


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Al contrario de lo que puede parecer, en estos casos no es ptimo realizar balanceo de carga, lo mejorsera utilizar el enlace T1 (1.5 Mbps) como vnculo principal y utilizar en enlace de 56 kbps como enlacede emergencia, en caso de que el enlace T1 se encuentre cado.Debido a que RIP solo tiene en cuenta el nmero de saltos, no es posible tomar decisiones respecto delancho de banda de los enlaces, utilizando as uno de los enlaces en forma ineficiente.

Routing LoopsLos protocolos de vector distancia mantienen un seguimiento de todos los cambios que se producen enla red, por medio de mensajes de Broadcast enviados a travs de todas las interfases activas de unrouter.Estos mensajes de Braodcast contienen la informacin completa de toda la tabla de enrutamiento delrouter que origin los mensajes.A pesar de que es un mtodo efectivo de intercambio de informacin, tiene la desventaja de incrementarel uso de la CPU y de ocupar una porcin del ancho de banda de cada uno de los enlaces e interfases dered del router.Los loops de enrutamiento pueden ocurrir cuando todos los routers no tienen la informacin deenrutamiento actualizada de forma simultnea. Analicemos el siguiente ejemplo:

R1

R2

R3 R4 R5Red 1 Red 2 Red 3


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Supongamos que la interfase del router 5 hacia la red 3 se cae, entonces tendramos:

Cuando el enlace hacia la red 3 falle, el router R5 le dir al router R4 que la red 3 es inalcanzable. Entonces el router R4

dejar de enrutar hacia la red 3 a travs del router R5. Como los routers R1, R2 y R3 no conocen an sobre el estado de lared 3, continuarn enviando paquetes de actualizacin de rutas como si la ruta 3 fuese alcanzable.Eventualmente el router R4 enviar informacin actualizada al router R3, indicando el estado de la red 3, por ende R3dejar de enrutar informacin hacia dicha red. Los routers R1 y R2 siguen sin ser actualizados.Para R1 y R2, la red 3 continua siendo alcanzable a travs de R3 con una mtrica de 3, debido a que son necesarios tressaltos para alcanzar dicha red remota.El problema de loops ocurrir cuando el router R1 enve un mensaje de actualizacin diciendo que la red 3 es alcanzable,

entonces los routers R2 y R3 comprendern que esto es as (routing by rumor) y enviarn a su vez mensajes deactualizacin diciendo lo mismo.Entonces todos los routers comprendern que R1 puede alcanzar la red 3, con lo cual todos los paquetes hacia dicha redsern enviados hacia el router R1.R1 luego enviar los paquetes hacia R3 (el cual R1 comprende es el nodo indicado para alcanzar la red 3), pero ahoracomo R3 entiende que R1 esta alcanzando la red 3, enva los paquetes nuevamente hacia R1.Este proceso contina hasta tanto no se resuelvan las entradas errneas en las tablas de enrutamiento.

R1

R2

R3 R4 R5Red 1 Red 2 Red 3

X


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Mximo Nmero de Saltos (Maximum Hop Count)El problema de los loops descrito anteriormente es conocido como counting to infinity, debido a quecada vez que un paquete pasa por un router incrementa el nmero de saltos realizados, pudiendorealizar un incremento casi infinito.Una de las soluciones de este problema es definir un nmero mximo de saltos permitidos, luego de los

cuales, los paquetes sern descartados por el prximo router en procesarlos.RIP permite un nmero mximo de saltos igual a 15, con lo cual todas las redes remotas que requierande 16 o ms saltos para ser alcanzadas, no podrn ser utilizadas.En el caso de RIP, y volviendo al ejemplo anterior, luego de 15 saltos la red 3 ser considerada comoinalcanzable por R1, quedando de esta manera resuelto el problema de los loops.Entonces podemos decir que el nmero mximo de saltos utilizado por el protocolo de enrutamiento en

cuestin, definir cuanto tiempo es razonable para decidir si una tabla de enrutamiento es vlida o no.

Split HorizonOtra solucin al problema de los loops se conoce como Split Horizon, por medio de la cual se reduce lainformacin de enrutamiento incorrecta que puede ser producida en base a la baja velocidad deconvergencia que tienen los protocolos de enrutamiento por vector distancia.Lo que se hace por medio de sta tcnica, es indicar que la informacin de enrutamiento recibida de una

red remota X, no puede ser propagada por la misma interfase por la cual fue aprendida.Volviendo a nuestro ejemplo de loops, esto significara que R1 al haber aprendido por medio de R3 acerca de la red 3 (en el momento original, antes que la red 3 este cada), no podra bajo ningn conceptopublicar hacia R3 que la red 3 es alcanzable, con lo cul ningn router entender que la red 3 puede seralcanzable a travs de R1 cuando la misma est cada.


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Enrutamiento IP


Route PoisoningOtra alternativa a la solucin de los loops y la falta de informacin de enrutamiento por actualizacionesinconsistentes, se conoce como Route Poisoning.Utilizando nuevamente el ejemplo anterior, cuando la red 3 se cae y se vuelve inalcanzable, el router R5le enviar un mensaje de actualizacin al router R4 indicndole la red 3 con una mtrica de 16 (lo cual se

conoce como inalcanzable o infinita).Este proceso de envenenamiento asegura que el router R4 no enviar rutas errneas al momento deintercambiar informacin de enrutamiento actualizada.Cuando R4 recibe un mensaje de poisoning desde el router R5, ste enva (a R5) un mensaje conocidocomo poisoning reverse informndole que sus routers vecinos (en este ejemplo solo R3) han sidonotificados con la informacin de enrutamiento envenenada.

HolddownsEl procedimiento de Holddown permite prevenir el restablecimiento de rutas que levanten y caigan congran frecuencia (fenmeno conocido como flapping) por medio de los mensajes de actualizacin de rutas.Bsicamente previene que el cambio en las rutas a redes remotas se haga demasiado rpido, dandotiempo a que se solucione el problema y levante la interfase afectada o que la misma quede abajo enforma definitiva y la topologa de red converja a un nuevo camino hacia la red de destino (en caso de

haberlo).


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Enrutamiento IP


Routing Information Protocol (RIP)Es puramente un protocolo de enrutamiento del tipo vector distancia, debido a que solo toma comomtrica el nmero de saltos (hops) a la hora de seleccionar los caminos ptimos para enrutar lospaquetes de informacin. Como mximo (y como valor por defecto) RIP puede alcanzar redes remotasque estn a 15 hops de distancia, con lo cual las redes en el hop 16 o ms sern inalcanzables.

Cada 30 segundos RIP enva la informacin completa contenida en la tabla de enrutamiento del router, atravs de todas sus interfases activas, permitiendo as que los routers vecinos puedan a su vez actualizarsus tablas de enrutamiento.Existen dos versiones de RIP: RIPv1 y RIPv2.RIPv1 utiliza una tcnica que se conoce como Classful Routing, lo cual significa que para poder habilitarRIP en una red dada todos los equipos tienen que utilizar la misma mscara de subred. Esto se debe a

que RIPv1 no enva el dato de la mscara de subred en los mensajes de actualizacin de rutas quepropaga por la red.RIPv2 en cambio, utiliza una tcnica conocida como Classless Routing, que provee un parmetroconocido como prefijo de ruteo, el cual permite indicar la mscara de subred en los mensajes deactualizacin de rutas que se propagan por la red.

El protocolo RIP funciona bien en redes pequeas, pero es ineficiente en redes grandes que tengan un

gran nmero de routers instalados.


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Enrutamiento IP


RIP utiliza cuatro tipos diferentes de timers para regular su rendimiento, estos son:

Route Update TimerEstablece el intervalo de tiempo (30 segundos) entre los mensajes de actualizacin de los datos deenrutamiento, en los cuales el router enva una copia completa de su propia tabla de ruteo a todos sus

vecinos a travs de las interfases activas.

Route Invalid TimerEspecifica el perodo de tiempo (180 segundos) que debe transcurrir antes de que el router determineque una red se ha vuelto invlida. El router decide que una ruta ya no es vlida cuando no recibe ningunaactualizacin sobre la misma durante el perodo de tiempo preestablecido. Cuando el router toma esta

decisin, notifica a los routers vecinos que dicha ruta ya no es vlida.

Holddown TimerEstablece el intervalo de tiempo (180 segundos) durante el cual la informacin de enrutamiento essuprimida. Una ruta entra en el estado de Holddown cuando el router recibe un mensaje de actualizacinindicando que la red es inalcanzable.La red continua en estado de Holddown hasta tanto se reciba un mensaje de actualizacin con una

mtrica mejor hacia la ruta de destino o hasta que expira el tiempo indicado.

Route Flush TimerEstablece el perodo de tiempo (240 segundos) entre el cual una red se vuelve invlida y es borrada de latabla de ruteo del router.


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Enrutamiento IP


Topologa y Configuracin de Red:

.1 .2

R1R2 R3 R4

f0/0

172.28.10.0/24.2 .2.1

172.28.20.0/24 172.28.30.0/24.1

f0/0 f0/1 f0/1f0/0 f0/0

Network I M

172.28.10.0

172.28.20.0

172.28.30.0

f0/0

f0/0

f0/0

0

1

2

Network I M

172.28.10.0

172.28.20.0

172.28.30.0

f0/0

f0/1

f0/1

0

0

1

Network I M

172.28.20.0

172.28.30.0

172.28.10.0

f0/0

f0/1

f0/0

0

0

1

Network I M

172.28.30.0

172.28.20.0

172.28.10.0

f0/0

f0/0

f0/0

0

1

2


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Enrutamiento IP



Router>enable



R1(config)#interface fastEthernet 0/0




R1(config-if)#exit

R1(config)#router rip

R1(config-router)#network 172.28.0.0

Tabla de enrutamiento:

R1#show ip route

Gateway of last resort is not set

172.28.0.0/24 is subnetted, 3 subnets

C 172.28.10.0 is directly connected, FastEthernet0/0R 172.28.20.0 [120/1] via 172.28.10.2, 00:00:05, FastEthernet0/0

R 172.28.30.0 [120/2] via 172.28.10.2, 00:00:05, FastEthernet0/0


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Enrutamiento IP



Router>enable











R2(config-if)#exitR2(config)#router rip



R2#show ip routeGateway of last resort is not set






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Enrutamiento IP



Router>enable











R3(config-if)#exitR3(config)#router rip



R3#show ip routeGateway of last resort is not set






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Enrutamiento IP



Router>enable




R4(config-if)#ip address 172.28.30.2 255.255.255.0R4(config-if)#description Enlace a R3


R4(config-if)#exit

R4(config)#router rip



R4#show ip route

Gateway of last resort is not set


R 172.28.10.0 [120/2] via 172.28.30.1, 00:00:18, FastEthernet0/0R 172.28.20.0 [120/1] via 172.28.30.1, 00:00:18, FastEthernet0/0



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Enrutamiento IP


RIP permite deshabilitar el envo de mensajes de actualizacin, publicando las rutas conocidas, por unainterfase de red determinada.Esta funcionalidad es muy utilizada cuando alguna interfase de un router est conectada a una red LAN ouna red WAN a la cual no se quiere propagar las rutas conocidas, por cuestiones de seguridad.Cuando una interfase es puesta en modo pasivo deja de enviar los mensajes de actualizacin por dicha

interfase, pero contina recibiendo los que son enviados por el router vecino que le permitirn actualizarsu propia tabla de ruteo.

El comando para establecer el modo pasivo en una interfase es:

Router(config-router)#passive-interfase fastEthernet 0/0

Otros comandos tiles son:

Router#show ip protocols

Router#show ip interface brief

Router#show ip route

Router#debug ip ripRouter#terminal monitor

Router#undebug all

E t i t IP


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Enrutamiento IP


RIPv1 en comparacin con RIPv2

RIPv1 RIPv2

Vector Distancia Vector Distancia

Mximo nmero de saltos 15 Mximo nmero de saltos 15

Classful Classless

Broadcast Multicast (224.0.0.9)

No soporta VLSM Soporta VLSM

Sin autenticacin Permite el uso de autenticacin (MD5)

No soporta redes discontinuas Soporta redes discontinuas

E t i t IP


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Enrutamiento IP


Configuracin para RIPv2:

Para configurar RIP versin 2 basta con ejecutar la siguiente secuencia de comandos:

Router(config)#router rip

Router(config-router)#network 192.168.10.0Router(config-router)#network 192.168.20.0

Router(config-router)#version 2

Como se puede ver, solo es necesario agregar el comando version 2 luego de configurar las redes que

sern propagadas.A diferencia de RIPv1, ya no es necesario que todos los routers utilicen la misma mascara de subred o

pertenezcan a diferentes subredes dentro de una misma red (lo cual se consigue por medio delsubnetting).

Enrutamiento IP


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Enrutamiento IP


Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)Es un protocolo del tipo vector distancia que es propietario de CISCO. Esto quiere decir que para utilizareste protocolo en una red dada, todos los routers de la red deben ser routers CISCO.CISCO creo este protocolo como mejora frente a las funcionalidades del protocolo RIP.IGRP soporta un nmero mximo de saltos igual a 255, por defecto este parmetro se encuentra

configurado en 100 (lo mismo que para el caso de EIGRP).En redes grandes, con muchos routers instalados, esto permite solucionar el problema de poder realizarsolamente un nmero mximo de saltos igual a 15, como era el caso de RIP.IGRP utiliza una mtrica distinta a la de RIP, en lugar de utilizar el nmero de saltos, utiliza por defecto elancho de banda y el delay asociados a cada uno de los enlaces de la red.En funcin de esta mtrica IGRP toma las decisiones para seleccionar la ruta mas ptima hacia cada unade las redes remotas de destino.Como mtrica IGRP tambin puede utilizar la fiabilidad, la carga y la MTU (Maximum Transmission Unit).

Ch6 Enrutamiento IP

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