Cisco Protocolos de enrutamiento de vector distancia

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.

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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.

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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.

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Mecanismo para calcular las mejores rutas e instalar rutas en la tabla de enrutamiento.

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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

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Escalabilidad – Tamaño de la red soportado por el protocolo

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Sin clase (VLSM) o con clase – Los protocolos SIN clase incluyen la mascara de subred en las

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Capitulo 4 – Protocolos de enrutamiento de vector distancia actualizaciones y permiten el uso de VLSM. ●

Uso de recursos – Ancho de banda, memoria y CPU usados por el protocolo.

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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.

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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 CCNA Exploration 4.0

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Capitulo 4 – Protocolos de enrutamiento de vector distancia 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.

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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.

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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)

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Una ruta ingresa o sale del estado inalcanzable

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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.

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Redistribución de rutas configurada incorrectamente (intercambio de información de enrutamiento entre distintos protocolos de enrutamiento, que es un tema de CCNP).

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Tablas de enrutamiento incongruentes por una lenta convergencia.

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Rutas de descarte configuradas incorrectamente.

Consecuencias. –

Uso ineficiente del ancho de banda de los enlaces.

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La CPU del router estará sobrecargada con paquetes inútiles, lo que también afecta los tiempos de convergencia.

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Las actualizaciones de enrutamiento pueden perderse o no ser procesadas, esto puede provocar más routing loops.

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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. CCNA Exploration 4.0

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Capitulo 4 – Protocolos de enrutamiento de vector distancia 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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