Protocolos de Encaminamiento Avanzados PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Protocolos de Encaminamiento Avanzados

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ENRUTAMIENTO IP

Agenda Repaso de IP Examinando Tabla de Rutas – PC Examinando Tabla de Rutas – Router Cisco Direcciones Especiales Operaciones con la tabla de rutas Repaso de Cálculo de Dirección de Red Enrutamiento Estático Enrutamiento Dinámico Protocolos de Vector de Distancia Protocolos de Estado de Enlace RIP Distancia Administrativa (Cisco) Mejoras de RIPv2 Comandos RIP (Cisco) Más herramientas para depurar RIP

Repaso de IP Un enrutador o router es aquel capaz de leer las IP de los “paquetes” y localizar la manera de que un “paquete” llegue a su destino. Lógicamente estamos trabajando a nivel 3 del modelo OSI (red), pues los routers, desmontan el paquete que les llegue hasta poder obtener su IP de destino. Además los routers son capaces de elegir una ruta u otra en función de distintos parámetros que le harán elegir la mejor entrega (“best effort”).

Repaso de IP Para ello consulta su tabla de rutas ó tabla de enrutamiento, que no es más que un espacio de almacenamiento en el que tiene asociadas unas rutas de red a una interfaz concreta. Si no posee esa ruta, usaría ICMP (Protocolo de Control de Mensajes de Internet) para indicarle al emisor la imposibilidad de llegar al destino y destruye el paquete.

Repaso de IP

Examinando Tabla de Rutas - PC

Examinando Tabla de Rutas - PC Destino de red Redes o direcciones a las que el enrutador puede encaminar paquetes. Máscara de red Indica la parte de red de la dirección y la parte de host de la dirección. Puerta de acceso Dirección accesible directamente al router, por donde enviará los paquetes en busca de su destino. Interfaz Dirección IP de la tarjeta de red por la que enviará un paquete para alcanzar un destino determinado. Métrica Valor que se asocia a una ruta para elegirla antes que otra en función de parámetros como el número de routers a atravesar para llegar al destino, saturación de la red, etc. A menor métrica mayor prioridad.

Examinando Tabla de Rutas – Router Cisco

Examinando Tabla de Rutas – Router Cisco Código Indica de que forma el router “aprende” la red. Ejemplos (C: Red directamente conectada, S: Red aprendida a través de enrutamiento Estático, R: Red aprendida por RIP, etc…) Dirección de red/máscara de red Indica la dirección de red y la máscara de esa red (si es un host específico o interfaz específica la máscara se establece a 32) [Distancia administrativa/métrica] Indica la distancia administrativa de la red, que es una medida de confiabilidad de la ruta, mientras más bajo ese valor más “confiable” es la ruta, sirve para comparar dos protocolos con diferentes métricas. La métrica es la medida utilizada para calcular la ruta (ejemplo: RIP utiliza cuenta de saltos, OSPF utiliza costo, etc..)

Examinando Tabla de Rutas – Router Cisco Vía interfaz (IP) Indica la dirección IP de la interfaz a la cual serán dirigidos los paquetes para una red específica. Tiempo Indica el tiempo de actualización en la tabla de enrutamiento para esa red específica. Interfaz Indica la interfaz por donde saldrán los paquetes del router a la red específica.

Direcciones Especiales 127.0.0.0 bucle invertido para comprobar la pila TCP/IP 0.0.0.0 identifica la puerta de enlace por defecto, es decir, aquellos paquetes cuya dirección no consigue encaminar con las rutas disponibles en la tabla serán enviados a la puerta de enlace por defecto. 224.0.0.0 dirección de multidifusión 255.255.255.255 dirección de difusión.

Operaciones con la Tabla de Rutas Cuando una máquina va a mandar un “paquete”, mira su tabla de rutas para averiguar si conoce ese destino de red. Recordamos que para averiguar el destino de red, multiplicaba en binario (AND) la IP de destino por su propia máscara. Si conoce el destino encamina el paquete hacia la interfaz asociada. Si no lo conoce, encamina el paquete hacia la NIC asociada a la red 0.0.0.0. (puerta de enlace predeterminada), si esta no está configurada, devolverá un mensaje de error. Las tablas de rutas se guardan en la memoria RAM. Al arrancar el equipo se examinan las redes y se establecen las entradas de la tabla de rutas.

Repaso de Cálculo de Dirección de Red Dirección de destino: 10.12.159.3 Dirección de origen: 62.158.1.56 Máscara de origen: 255.248.0.0 IP Destino (Base10) 10 12 159 3 00001010 00001100 10011111 00000011 255 248 11111111 11111000 00000000 00001000 8 IP Destino (Base2) Luego, se comprueba si existe una entrada en la tabla de rutas para esa dirección de red. Máscara (Base10) Máscara (Base2) Resultado AND IP Red Destino

Enrutamiento Estático Es cuando el administrador edita la tabla de rutas directamente para añadir acceso a nuevas redes, nuevas puertas de enlace, etc.

Enrutamiento Dinámico Un protocolo de enrutamiento dinámico cumple con las siguientes funciones. 1.- Es capaz de elegir dinámicamente la mejor ruta para un paquete IP. 2.- Actualiza sus tablas de rutas de manera automática, comunicándose con otros routers con los que se “pasa” información. 3.- Ahorra una gran cantidad de trabajo de administración, pues cada modificación de rutas es actualizada automáticamente y comunicada al resto de los routers.

Protocolos de Vector de Distancia Usan el algoritmo de bellman-ford Permiten a los routers comunicar el contenido de sus tablas con sus vecinos. Asocian una métrica a las rutas para establecer cual es la mejor. No tienen “conocimiento” del estado de la red ni de su topología. Cuando reciben una tabla de rutas de un enrutador vecino: Añade las entradas que no tiene y les incrementa la métrica Si la ruta la conoce y su métrica es superior o igual a la que el ya tiene, la desecha. Si la ruta la conoce pero la métrica es menor, la añade, sustituyendo a su antigua ruta.

Protocolos de Vector de Distancia Las tablas de los routers se comunican por broadcast, los protocolos menos evolucionados, por multicast los más modernos y por unicast los que permiten configurar vecinos predeterminados. Son protocolos de vector distancia: RIPv1 (Protocolo de Información de Enrutamiento versión 1). RIPv2 (Protocolo de Información de enrutamiento versión 2). IGRP (Protocolo de Enrutamiento de puerta de Enlace Interior).

Protocolos de Estado de Enlace Usan el algoritmo SPF (short path first) No se intercambian tabla de enrutamiento, sino los datos que permiten construir dicha tabla. Para ello tienen un buen conocimiento de la topología de la red en su conjunto. Este conocimiento lo obtienen a través de paquetes “LSP” (link state packet) que se envían entre los routers que tienen estos protocolos instalados.

Protocolos de Estado de Enlace Utilizan métricas sofisticadas para saber la velocidad de la red, saturación, etc. Para poder encaminar el “paquete” por la ruta más conveniente. Son protocolos de este tipo OSPF e IS-IS. OSPF (abrir primero la ruta más corta) IS-IS (sistema intermediario a sistema intermediario).

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Usa el número de saltos como métrica. Tiene un límite de saltos de 15 (15 enrutadores).

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Formato del Mensaje Dos tipos de mensaje Petición (enviado por los dispositivos después de la inicialización para solicitar una copia unicast de la tabla de enrutamiento de un vecino. Respuesta (enviada por los dispositivos que “hablan” RIP difundiendo cada 30 segundos a la IP 255.255.255.255) Enviados a través de UDP/520 hasta 25 rutas por paquete que incluyen redes IP, métrica pero no la máscara de subred.

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Para cada interfaz activa RIP. Anuncia rutas RIP conocidas por las interfaces habilitadas con RIP cada 30 segundos. El proceso recibe anuncios RIP colocando rutas en la tabla de enrutamiento si son mejores que las rutas existentes y agrega un 1 a la cuenta de saltos. No anuncia cosas aprendidas en una interfaz de la misma interfaz (horizonte dividido). Sólo anuncia si es alcanzable con una cuenta de saltos menor a 15.

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Timers RIP Timers básicos (update, invalid, holddown, flush) Update 30s (respuesta a difusión) Invalid 180s (cuando no escucha anuncios por 180s, no se utilizan) Holddown 180s (cuando los vecinos incrementan la métrica a una red, no la acepta inmediatamente) Flush 240s (después que el timer invalid expira, se marca como métrica de 16 inalcazable)

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Configuración del protocolo RIP

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Configuración opcionales de RIP Desactivación de la técnica de horizontes divididos Modificación de los temporizadores básicos de RIP

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Configuración opcionales de RIP

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Configuración opcionales de RIP

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Configuración opcionales de RIP

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Diagnóstico de fallas de las actualizaciones de RIP

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Balance de carga con el protocolo RIP El balance de carga que se utiliza por defecto es por destino conocido como fast switching, el cual hace uso de la memoria caché para evitar consultar la tabla cada ves que envía un paquete. Para lograr que el balance se efectué por paquete es necesario deshabilitar la memoria caché para forzar a que el router consulte la tabla por cada paquete que envía, esto se hace con el comando: no ip route-cache en modo de configuración de interfaz.

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) Distancias administrativas por defecto de las rutas

RIP (Protocolo de Información de Enrutamiento) RIP con rutas estáticas flotantes La AD es mayor que la que tiene por defecto RIP por lo que no se instala en la tabla de enrutamiento.

Distancia Administrativa (Cisco) Los routers pueden correr múltiples protocolos de enrutamiento simultáneamente. Así que ¿Cómo decide ante una misma ruta cual camino elegir? Confía en la ruta con la distancia administrativa menor. Por ejemplo, RIP utiliza una distancia administrativa de 120, estática utiliza 1, entonces las rutas estáticas son más confiables.

Mejoras de RIPv2 Anuncia las máscaras de subred por lo tanto soporta enrutamiento sin clases. Las subredes de redes sin clase no necesitan ser todas del mismo tamaño, pueden ser de longitud variable (VLSM). Soporta Multicast IP en 224.0.0.9 Soporta Autenticación MD5.

Comandos RIP (Cisco) Show ip protocols Show ip route Show ip route RIP Show ip RIP database Debug ip RIP Debug ip RIP events Debug ip routing

Comandos RIP (Cisco) Show ip protocols R10#sh ip protocols Routing Protocol is "rip" Sending updates every 30 seconds, next due in 14 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240 Outgoing update filter list for all interfaces is not set Incoming update filter list for all interfaces is not set Redistributing: rip Default version control: send version 1, receive any version Interface Send Recv Triggered RIP Key-chain Ethernet0/0 1 1 2 Ethernet0/0.11 1 1 2 Ethernet0/0.61 1 1 2 Automatic network summarization is in effect Maximum path: 4

Comandos RIP (Cisco) Show ip protocols (continuación) Routing for Networks: 192.168.10.0 192.168.11.0 192.168.61.0 Routing Information Sources: Gateway Distance Last Update 192.168.61.70 120 00:00:18 192.168.10.1 120 00:00:13 192.168.61.61 120 00:00:04 192.168.10.11 120 00:00:16 192.168.11.20 120 00:00:16 Distance: (default is 120)

Comandos RIP (Cisco) Debug ip routing R10# term monitor R10# debug ip routing (plug in ethernet cable here) R10(config)#int e0/0.61 R10(config-subif)#no shut R10(config-subif)# .Jan 20 17:00:12 EST: is_up: 1 state: 4 sub state: 1 line: 1 .Jan 20 17:00:12 EST: RT: closer admin distance for 192.168.61.0, flushing 1 routes .Jan 20 17:00:12 EST: RT: add 192.168.61.0/24 via 0.0.0.0, connected metric [0/0] .Jan 20 17:00:12 EST: RT: interface Ethernet0/0.61 added to routing table .Jan 20 17:00:12 EST: RT: add 192.168.40.0/24 via 192.168.61.61, rip metric [120/5]

Más herramientas para depurar RIP Utilice un sniffer, programas como Wireshark (ex Ethereal) para escuchar paquetes RIP por el puerto UDP/520 en un segmento Ethernet. También puede utilizar otras herramientas como TCPDUMP.