Teoria Del Enrutamiento

2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Pblico de Cisco 1

Teora del enrutamiento

2 2007 Cisco Systems, Inc. Todos los derechos reservados. Pblico de Cisco

Enrutamiento dinmico y protocolos

oEl enrutamiento (routing) es el mtodo por el cual los dispositivos de red direccionan mensajes a travs de las redes para que lleguen al destino correcto.

oCada router toma decisiones de ruteo, basado en la informacin de su tabla de ruteo.

oEsta tabla contiene informacin de las rutas y trayectorias que el router utiliza para alcanzar otras redes remotas, que no tienen conexin local.

oUn administrador puede agregar estas rutas de manera esttica, o bien otro router puede asignarlas de forma dinmica a travs de los protocolos de ruteo.


Cmo los routers utilizan las rutas

La tabla de routing contiene un conjunto de rutas en donde cada ruta describe qu gateway o interfaz necesita el router para llegar hasta una red especfica.

Una ruta tiene cuatro componentes principales:

1.Valor de destino

2.Mscara

3.Gateway o direccin de interfaz

4.Costo de la ruta o mtrica


Paso 1 El router aplica cada mscara de subred a la direccin IP de destino para encontrar la direccin de red con la coincidencia mas larga. 172.16.236.101 coincidencia mas larga 172.16.236.0 255.255.255.0

Paso 2

El router compara la direccin de red resultante con las entradas de la tabla de ruteo. S 172.16.236.0/24 [1/0] a travs de 172.16.3.1

Paso 3 El router enva el paquete por la interfaz correcta para que llegue a la direccin del siguiente salto para la red de destino. C 172.16.3.0/24 est conectada directamente a Fast Ethernet 0/1


Rutas estticas y por defecto

Existen varias rutas que pueden aparecer en la tabla de ruteo:

Rutas de conexin directa

Rutas estticas

Rutas dinmicas (actualizadas en forma dinmica)


oCuando el router se enciende, se habilitan las interfaces configuradas.

oA medida que entran en funcionamiento, el router guarda en la tabla de ruteo las direcciones de red local que se conectan directamente como rutas conectadas.

oEn el caso de los routers Cisco, estas rutas se identifican en la tabla de ruteo con el prefijo C.

oEstas rutas se actualizan en forma automtica cada vez que se desactiva o se vuelve a configurar la interfaz.

C


oUn administrador de red puede configurar en forma manual una ruta esttica en una red especfica.

oUna ruta esttica no cambia hasta que el administrador la vuelve a configurar en forma manual.

oEstas rutas se identifican en la tabla de routing con el prefijo S.

S


oLos protocolos de ruteo crean y mantienen en forma automtica las rutas dinmicas.

oLos protocolos de ruteo se implementan en programas que se ejecutan con routers y que intercambian informacin de ruteo con otros routers de la red.

oLas rutas actualizadas en forma dinmica se identifican en la tabla de ruteo con el prefijo que corresponde al tipo de protocolo creado por la ruta; por ejemplo, se usa R para el Protocolo de Informacin de Routing (RIP, Routing Information Protocol).

R


oEs un tipo de ruta esttica que especifica un gateway que se usa cuando la tabla de ruteo no incluye una ruta que se deba usar para llegar a la red de destino.

oLas rutas predeterminadas se dirijan al siguiente router en el trayecto hacia el proveedor de servicios de Internet.

oSi una subred tiene slo un router, dicho router se transforma automticamente en el gateway predeterminado debido a que todo el trfico de red desde y hacia dicha red local no tiene otra opcin ms que viajar a travs de ese router.

S*


Pasos para configurar una ruta esttica

Ingresar al modo de configuracin global. Router1#config terminal Router1(config)#

Utilizar el comando IOS ip route para configurar la ruta esttica con el siguiente formato:

ip route [destination_network] [subnet_mask] [gateway_address] Por ejemplo, para habilitar el Router1 para alcanzar un host en la red 192.168.16.0, el administrador configura una ruta esttica en el Router1 con el siguiente comando IOS en el modo de configuracin global:

Router1(config) #ip route 192.168.16.0 255.255.255.0 192.168.15.1

Para habilitar la comunicacin de dos vas con un host en la red 192.168.16.0, el administrador tambin configura una ruta esttica en el Router 2.

Router1(config) #ip route 192.168.14.0 255.255.255.0 192.168.15.2


..ruta esttica

Las rutas estticas se configuran manualmente, por lo tanto, los administradores de red deben agregar y eliminar rutas estticas para reflejar cualquier cambio en la topologa de red. En redes pequeas, con pocos cambios posibles, las rutas estticas requieren muy poco mantenimiento.

Redes de mayor tamao generalmente utilizan ruteo dinmico en lugar de rutas estticas.


Ventajas y desventajas de enrutamiento esttico

oEl procesamiento de la CPU es mnimo. oEs ms fcil de comprender para el administrador.

oEs fcil de configurar.

Ventajas

Desventajas oLa configuracin y el mantenimiento son prolongados.

oLa configuracin es propensa a errores, especialmente en redes extensas.

oSe requiere la intervencin del administrador para mantener la informacin cambiante de la ruta.

oNo se adapta bien con las redes en crecimiento; el mantenimiento se torna cada vez ms complicado.

oRequiere un conocimiento completo de toda la red para una correcta implementacin.


Ventajas y desventajas de enrutamiento dinmico

oEl administrador tiene menos trabajo en el mantenimiento de la configuracin cuando agrega o quita redes.

oLos protocolos reaccionan automticamente a los cambios de topologa.

oLa configuracin es menos propensa a errores.

oEs ms escalable, el crecimiento de la red normalmente no representa un problema.

Ventajas

Desventajas

oSe utilizan recursos del router (ciclos de CPU, memoria y ancho de banda del enlace).

oEl administrador requiere ms conocimientos para la configuracin, verificacin y resolucin de problemas.


Enrutamiento dinmico vs enrutamiento esttico


Protocolos de ruteo.

RIP: un protocolo de enrutamiento interior por vector de distancia

IGRP: el enrutamiento interior por vector de distancia desarrollado por Cisco (en desuso desde 12.2 IOS y versiones posteriores)

OSPF: un protocolo de enrutamiento interior de estado de enlace

IS-IS: un protocolo de enrutamiento interior de estado de enlace

EIGRP: el protocolo avanzado de enrutamiento interior por vector de distancia desarrollado por Cisco

BGP: un protocolo de enrutamiento exterior de vector de ruta

Protocolos de enrutamiento mas utilizados:


Protocolos de enrutamiento de gateway interior (IGP)

Se usan para el enrutamiento dentro de un sistema autnomo y dentro de redes individuales Por ejemplo: RIP, EIGRP, OSPF

IGP y EGP

Protocolos de enrutamiento exterior (EGP)

Se usan para el enrutamiento entre sisteas autnomos Por ejemplo: BGPv4


Protocolos de enrutamiento de gateway interior (IGP)

Se usan para el enrutamiento dentro de un sistema autnomo y dentro de redes individuales Por ejemplo: RIP, EIGRP, OSPF

IGP

Protocolos de enrutamiento exterior (EGP)

Se usan para el enrutamiento entre sisteas autnomos Por ejemplo: BGPv4


Los IGP se usan para el enrutamiento dentro de un dominio de enrutamiento, aquellas redes bajo el control de una nica organizacin. Un sistema autnomo est comnmente compuesto por muchas redes individuales que pertenecen a empresas, escuelas y otras instituciones.

IGP

Los IGP para IP incluyen RIP, IGRP, EIGRP, OSPF e IS-IS.

Por otro lado, los EGP estn diseados para su uso entre diferentes sistemas autnomos que estn controlados por distintas administraciones. El BGP es el nico EGP actualmente viable y es el protocolo de enrutamiento que usa Internet


Los protocolos de gateway interiores (IGP) pueden clasificarse en dos tipos:

Protocolos de enrutamiento por vector distancia Protocolos de enrutamiento de estado de enlace

El vector distancia significa que las rutas son publicadas como vectores de distancia y direccin. La distancia se define en trminos de una mtrica como el conteo de saltos y la direccin es simplemente el router del siguiente salto o la interfaz de salida. Los protocolos por vector de distancia generalmente usan el algoritmo Bellman-Ford para la determinacin de la mejor ruta.

Clasificacin de los IGP


Los protocolos por vector de distancia funcionan mejor en situaciones donde:

La red es simple y plana y no requiere de un diseo jerrquico especial. Los administradores no tiene suficientes conocimientos como para configurar protocolos de estado de enlace y resolver problemas en ellos. Los peores tiempos de convergencia en una red no son motivo de preocupacin.


El estado de enlace puede crear una "vista completa" o topologa de la red al reunir informacin proveniente de todos los dems routers a diferencia del vector distancia donde el router solamente conoce la informacin de enrutamiento que recibi de sus vecinos. Con algunos protocolos de enrutamiento por vector de distancia, los routers envan actualizaciones peridicas de su informacin de enrutamiento a sus vecinos. Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace no usan actualizaciones peridicas. Luego de que la red ha convergido, la actualizacin del estado de enlace slo se enva cuando se produce un cambio en la topologa.


Los protocolos de estado de enlace funcionan mejor en situaciones donde:

El diseo de red es jerrquico, y por lo general ocurre en redes extensas. Los administradores conocen a fondo el protocolo de enrutamiento de estado de enlace implementado. Es crucial la rpida convergencia de la red.


Clasificacin de los protocolos con clase y sin clase

Los protocolos de enrutamiento con clase no envan informacin de la mscara de subred en las actualizaciones de enrutamiento.

Los protocolos de enrutamiento sin clase incluyen la mscara de subred con la direccin de red en las actualizaciones de enrutamiento. Las redes de la actualidad ya no se asignan en funcin de las clases y la mscara de subred no puede determinarse segn el valor del primer octeto.

La mscara de subred es la misma en toda la topologa

La mscara de subred puede variar en la topologa

RIP v1 IGRP

RIP v2 EIGRP OSPF IS-IS BGP


Qu es la convergencia?

La convergencia ocurre cuando todas las tablas de enrutamiento de los routers se encuentran en un estado de uniformidad. La red ha convergido cuando todos los routers tienen informacin completa y precisa sobre la red. El tiempo de convergencia es el tiempo que los routers tardan en compartir informacin, calcular las mejores rutas y actualizar sus tablas de enrutamiento. Una red no es completamente operativa hasta que la red haya convergido; por lo tanto, la mayora de las redes requieren tiempos de convergencia cortos.

Las propiedades de convergencia incluyen la velocidad de propagacin de la informacin de enrutamiento y el clculo de rutas ptimas.

Convergencia mas lenta: RIP, IGRP Convergencia mas rpida: EIGRP y OSPF


RIP

El Protocolo de Informacin de Ruteo (RIP, Routing Information Protocol) es un protocolo de enrutamiento de vector de distancia que se usa en miles de redes en todo el mundo. Las principales caractersticas del RIP incluyen:

Inicialmente especificado en RFC 1058

Es un protocolo de enrutamiento de vector de distancia

Utiliza el conteo de saltos como mtrica para la seleccin de rutas

Define un conteo de saltos mayor de 15 como una ruta inalcanzable

De manera predeterminada, enva contenidos de la tabla de enrutamiento cada 30 segundos

Cuando una ruta recibe una actualizacin de enrutamiento que incluye una ruta nueva o modificada, el router actualiza su tabla de enrutamiento para reflejar esta nueva ruta, independientemente de las actualizaciones peridicas que envan los routers RIP a intervalos regulares.


RIP


EIGRP

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) es un protocolo de enrutamiento por vector de distancia patentado por Cisco. EIGRP se desarroll para abordar algunas de las limitaciones de otros protocolos de routing de vector de distancia, tales como RIP. Estos lmites incluyen el uso del conteo de saltos como mtrica y el tamao de red mximo de 15 saltos. EIGRP utiliza distintas mtricas, incluso un valor de ancho de banda configurado, y el retardo que se produce cuando un paquete viaja por una ruta en particular.

Las caractersticas principales de EIGRP son las siguientes: Utiliza una variedad de mtricas para calcular el costo de una ruta Combina las caractersticas de mtricas y siguiente salto de los protocolos por vector de distancia, con caractersticas adicionales de actualizacin y base de datos Tiene un conteo mximo de saltos de 224 saltos


OSPF

Open Shortest Path First (OSPF) es un protocolo de enrutamiento de estado de enlace no propietario descrito en RFC 2328.

Las caractersticas principales de EIGRP son las siguientes: Usa el algoritmo SPF para calcular el costo ms bajo hasta un destino Enva actualizaciones de enrutamiento slo cuando la topologa cambia; no enva actualizaciones peridicas de la tabla de enrutamiento completa Proporciona una rpida convergencia Admite VLSM y subredes no contiguas Proporciona autenticacin de rutas

En redes habilitadas con OSPF, los routers se envan notificaciones de estado de enlace entre ellos cuando se produce un cambio, por ejemplo:

Se agrega un nuevo vecino Un enlace falla Se restaura un enlace


Los routers OSPF reciben la LSA y actualizan la base de datos de estado de enlace. A continuacin ejecutan el algoritmo SPF (Shortest Path First) para crear un rbol SPF. Por ltimo, las mejores rutas se instalan en la tabla de ruteo

LSA. Describe el estado de las interfaces (enlaces)


Ruteo dentro de la organizacin

Tipo de organizacin

Pequea Probablemente las empresas pequeas no utilicen ruteo. Solo una conexin a internet

Pequea a mediana Probable el enrutamiento esttico

Mediana RIP v2 combinado con enrutamiento esttico

Grande EIGRP u OSPF

De gran envergadura Empresas muy grandes con equipos de varios fabricantes= OSPF

Empresa mundial Pueden adoptar una solucin de ruteo similar a la utilizada por los ISP

Tipo de organizacin


Configuracin bsica de un router (Nombre, contraseas)

La configuracin inicial de un dispositivo del IOS implica configurar un nombre de dispositivo y luego las contraseas que se usan para controlar el acceso a las diferentes funciones del dispositivo.

Router(config)# hostname [nombre] Router (config-router)#version 2 Router(config-router)#network [network-number]

El siguiente paso debera ser configurar las contraseas para impedir que individuos no autorizados obtengan acceso al dispositivo. Los comandos enable password y enable secret se usan para restringir el acceso al modo EXEC privilegiado para impedir que usuarios no autorizados realicen cambios en el router.

Router(config)# enable password [contrasea] Router(config)# enable secret [contrasea]

La diferencia entre enable password y enable secret es que el comando enable password no est encriptado por defecto. Si se establece la contrasea enable seguida de la enable secret, enable secret sustituir la contrasea enable.


Configuracin bsica de un router (contraseas y encriptacin)

Para evitar que usuarios no autorizados accedan al modo usuario desde el puerto de consola.

Router(config)# line console 0 Router(config-line)# password [contrasea] Router(config-line)# login

Para verificar que las contraseas se establecieron correctamente, teclea el comando show running-config Para encriptar todas las contraseas guardadas en el router de manera que no puedan ser vistas fcilmente por individuos no autorizados, el comando service password encryption garantizar que todas las contraseas estn encriptadas.

Cuando se accede al dispositivo a travs de la red, se le considera una conexin de terminal virtual. La contrasea debe estar configurada en el puerto virtual.

Router(config)# line vty 0 4 Router(config-line)# password [contrasea] Router(config-line)# login

Router(config)# service password-encryption


Configuracin bsica de un router (ruta predeterminada default)

La ruta por defecto generalmente apunta al router del siguiente salto en la ruta a Internet. La informacin necesaria para configurar la ruta por defecto es la direccin IP del router de siguiente salto o la interfaz que utiliza el router para reenviar trfico con una red de destino desconocida. Para configurar la ruta por defecto en un ISR Cisco deber estar en el modo de configuracin global:

Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0


Configuracin de NAT esttico

Para permitir que los hosts con direcciones privadas internas se comuniquen a travs de Internet, se utiliza NAT . Cuando se configura NAT: Se debe configurar al menos una interfaz como la interfaz interna, es decir, la que est conectada a la red privada interna. Se debe configurar otra interfaz como la interfaz externa, que generalmente es la interfaz externa utilizada para obtener acceso a Internet. Cuando los dispositivos en la red interna se comunican a travs de la interfaz externa, las direcciones se pueden traducir a una o ms direcciones IP registradas. NAT esttico garantiza que las direcciones asignadas a los hosts en la red interna son siempre traducidas a la misma direccin IP registrada.


Configuracin de NAT esttico

Para configurar NAT y NAT esttico: 1. Especificar la interfaz 2. Establecer la IP principal 3. Identificar la interfaz interna 4. Configurar la interfaz externa 5. Establecer la direccin IP principal 6. Identificar la interfaz externa 7. Definir la traduccin de direcciones para el servidor 8. Verificar la configuracin

Router(config)# interface fastethernet 0/0/0 Router(config-if)# ip address 172.31.232.182 255.255.255.0 Router(config-if)# ip nat inside Router(config-if)# exit Router(config)# interface serial 0/0/0 Router(config-if)# ip address 209.165.201.1 255.255.255.252 Router(config-if)# ip nat outside Router(config-if)# exit Router(config)# ip nat inside source static 172.31.232.14 209.165.202.130 Router(config)#exit Router# show running-config

Un servidor con la direccin interna

172.31.232.14 siempre se traduce

a la direccin externa

209.165.202.130


En el paso 7 definimos la traduccin de direcciones para el servidor: Un servidor con la direccin interna 172.31.232.14 siempre se traduce a la direccin externa 209.165.202.130


Configuraciones bsicas

Para la configuracin ms bsica de RIP, existen tres comandos que debe recordar:

Router(config)#router rip Router (config-router)#version 2 Router(config-router)#network [network-number]

Comandos de verificacin de ruteo de IP : show ip protocols show ip route

Show ip protocols : Verifica que el ruteo de RIP est configurado, que las interfaces correctas estn enviando y recibiendo actualizaciones de RIP y que el router est publicando las redes correctas.

Show ip route : Muestra la tabla de ruteo, que verifica que las rutas que reciben los RIP vecinos se instalen en la tabla de ruteo.

Debug ip rip: puede usarse para observar las redes publicadas en las actualizaciones de routing a medida que se envan y se reciben. Los comandos debug muestran la actividad del router en tiempo real.


Configuraciones bsicas EIGRP

Para la configuracin de EIGRP Router(config)#router eigrp autonomous-system Router(config-router)#network [network-number]

Para poder establecer adyacencias de vecinos, EIGRP requiere que todos los routers del mismo dominio de enrutamiento estn configurados con el mismo ID de proceso. Por lo general, slo se configura un nico ID de proceso de cualquier protocolo de enrutamiento en un router.

El comando de configuracin global router eigrp autonomous-system habilita a EIGRP. El parmetro del sistema autnomo es un nmero que el administrador de red elige entre 1 y 65535. El nmero elegido es el nmero del ID de proceso y es importante porque todos los routers en este dominio de enrutamiento EIGRP deben usar el mismo nmero del ID de proceso (nmero del sistema autnomo).



El comando network en EIGRP tiene la misma funcin que en los otros protocolos de enrutamiento IGP:

Toda interfaz en este router que coincida con la direccin de red en el comando network estar habilitada para enviar y recibir actualizaciones EIGRP. Esta red (o subred) estar incluida en las actualizaciones de enrutamiento EIGRP.

R1(config-router)#network 172.16.0.0 R2(config-router)#network 172.16.0.0 %DUAL-5-NBRCHANGE: IP-EIGRP 1: Neighbor 172.16.3.1 (Serial0/0/0) is up: new adjacency %DUAL-5-NBRCHANGE: IP-EIGRP 1: El vecino 172.16.3.1 (Serial0/0) se encuentra activo: nueva adyacencia

Cuando se configura EIGRP en R2, DUAL enva un mensaje de notificacin a la consola en el que indica que se ha establecido una relacin de vecinos con otro router EIGRP. Esta nueva adyacencia se produce automticamente porque R1 y R2 utilizan el mismo proceso de enrutamiento eigrp 1 y ambos routers envan en ese momento actualizaciones por la red 172.16.0.0.



R1(config)#router eigrp 1 R1(config-router)#network 172.16.0.0 R1(config-router)#network 192.168.10.0 R2(config)#router eigrp 1 R2(config-router)#network 172.16.0.0

%DUAL-5-NBRCHANGE: IP-EIGRP 1: Neighbor 172.16.3.1 (Serial0/0) is up: new adjacency El vecino 172.16.3.1 (Serial0/0) se encuentra activo: nueva adyacencia


Configuraciones bsicas OSPF

Para la configuracin de OSPF Router(config)#router ospf proccess-id Router(config-router)#network [network-address] wilcard mask area area id

El comando process-id es un nmero entre 1 y 65535 elegido por el administrador de red. El comando process-id es significativo a nivel local, lo que implica que no necesita coincidir con otros routers OSPF para establecer adyacencias con dichos vecinos. Esto difiere de EIGRP. La ID del proceso EIGRP o el nmero de sistema autnomo s necesita coincidir con dos vecinos EIGRP para volverse adyacente. A diferencia de EIGRP, OSPF si necesita la mascara de wildcard La direccin de red junto con la mscara wildcard se utiliza para especificar la interfaz o rango de interfaces que se habilitarn para OSPF con el comando network.


Configuraciones bsicas OSPF

El comando network en OSPF tiene la misma funcin que en los otros protocolos de enrutamiento IGP:

Cualquier interfaz en un router que coincida con la direccin de red en el comando network estar habilitada para enviar y recibir paquetes OSPF. Esta red (o subred) estar incluida en las actualizaciones de enrutamiento OSPF.

R1(config-router)#network R2(config-router)#network 172.16.0.0 %DUAL-5-NBRCHANGE: IP-EIGRP 1: El vecino 172.16.3.1 (Serial0/0) se encuentra activo: nueva adyacencia

Cuando se configura EIGRP en R2, DUAL enva un mensaje de notificacin a la consola en el que indica que se ha establecido una relacin de vecinos con otro router EIGRP. Esta nueva adyacencia se produce automticamente porque R1 y R2 utilizan el mismo proceso de enrutamiento eigrp 1 y ambos routers envan en ese momento actualizaciones por la red 172.16.0.0.


Configuraciones bsicas

R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#network 172.16.1.16 0.0.0.15 area 0 R1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.3 area 0 R1(config-router)#network 192.168.10.4 0.0.0.3 area 0



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