Comunicaciones y Redes Departamento de Sistemas Facultad de Ingeniería Comunicaciones y Redes Principios Básicos de Enrutamiento Maria Isabel Serrano Gómez Edgar Enrique Ruiz García

Agenda Protocolos Enrutados Protocolos de Enrutamiento Características Propagación y Conmutación de Paquetes Servicios de Envío Protocolo IP Protocolos de Enrutamiento

¿Cómo nos comunicamos? Señales Reglas Intercambio de Información Protocolo: “Conjunto de reglas que determinan cómo se comunican los computadores entre sí a través de las redes”. Describen el formato del mensaje y el modo de intercambio

Protocolos de Enrutamiento datos Comunicación entre routers Conocimiento rutas datos datos datos datos datos datos datos datos datos datos datos datos datos datos Envío de datos entre redes Protocolos enrutados

Protocolos Enrutados Permite comunicación entre nodos de diferentes redes Asigna a cada dispositivo una dirección: red + host Requieren de máscara de red IP, IPX, Apple Talk

IP Protocolo Enrutable no orientado a conexión Poco Confiable Best Effort Direccionamiento jerárquico Encapsulamiento

Propagación y Conmutación de Paquetes Direccionamiento Extremo - Extremo Direccionamiento Local 10010101 10110101 11010101 11110101

Propagación y Conmutación de Paquetes

Protocolo IP No orientado a Conexión TCP (Capa 4), añade servicios orientados a conexión Paquete IP = Cabecera IP + Datos de capas superiores Versión de Ip Fijado a 4 Conocido como Differenciated Service Code Point (DSCP) Usualmente fijado a 0 Nivel de importancia asignado por un protocolo de capa superior. (Calidad de servicio) Longitud del encabezado IP En palabras de 32 bits Usualmente es 5 Precedencia D T R 0 1 2 3 4 5 6 7

Protocolo IP - DF MF Don’t Fragmented Flag 1 = No se fragmenta Longitud en Bytes del paquete Header + Datos Los 2 primeros bits controla la fragmentación Identifica el datagrama actual Usado en el re-ensamble - DF MF 0 1 2 Don’t Fragmented Flag 1 = No se fragmenta 0 = puede fragmentarse More Fragments Flag 1 = Fragmento 0 = Ultimo fragmento

Protocolo IP Usado para ensamblar los fragmentos de datagramas Medido en 8 Octetos Ver Source Address Destination Address 1280 bytes de datos Time to Live Protocol Fragment Offset = 0 Id = 1956 Total Length = 1300 ToS IHL=5 Header Checksum Fragmentación 512 bytes de datos 1 Total Length = 532 Fragment Offset = 64 256 bytes de datos Fragment Offset = 128 Total Length = 276 IHL

Protocolo IP Checksum de la cabecera IP solamente. Recalculado en cada router Protocolo de capa superior que está encapsulado Número de saltos que el paquete puede recorrer Dirección IP del nodo emisor Dirección IP del nodo receptor

Protocolo IP permite que IP admita varias opciones, Campo de longitud variable Option Option Type Length Option Data 1 Octeto o Copy Class Option Number 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 - End of option list 0 0 1 - No Operation 0 2 4 var Internet TimeStamp 0 0 7 var Record Route 1 0 9 var Strict Source Routing 0 = Copy on fragmentation 1 = Don’t copy on fragmentation 0 = Control 2 = Debugging and Measurement Copy Class Number Length Description

Protocolo IP Ejemplo campo de opciones Record Route 0000111 (7 decimal) es el valor del byte "option" Contiene la longitud de todo el campo de opciones Ubicación (en bytes) para la siguiente dirección IP a procesar o registrar Información de las rutas registradas

Protocolo IP Ejemplo campo de opciones Record Route

Protocolo IP Bits de relleno Garantiza que la cabecera sea múltiplo de 32 bits Ceros Contiene información de capa superior, longitud variable hasta un máximo de 64 KB

Protocolos de Enrutamiento Función de capa 3 Busca la ruta más eficiente entre dispositivos Permite Agrupar direcciones individuales Funciones del Router: Mantener las tablas de enrutamiento y publicar las modificaciones usando protocolos de enrutamiento Enrutar y transmitir los paquetes, según la tabla de enrutamiento.

Enrutamiento vs Conmutación

Enrutamiento vs Conmutación

Enrutado vs Enrutamiento Protocolo Enrutado Transferir datos entre hosts Incluyen diferentes protocolos de red que permiten direccionamiento Define el formato del paquete Protocolo de Enrutamiento Permiten compartir información de rutas Permiten comunicación entre Routers para actualizar y mantener las tablas de enrutamiento RIP, IGRP, OSPF, BGP, …

Tablas de enrutamiento Protocolo enrutamiento Tipo de protocolo Asociación entre destino/siguiente salto Métrica de enrutamiento Interfaces de salida

Proceso de enrutamiento

Protocolos de Enrutamiento Objetivos de Diseño Optimización: seleccionar la mejor ruta, según las métricas y su peso Simplicidad y bajo gasto: redes grandes o pequeñas Solidez y estabilidad: funcionar ante fallas o errores Flexibilidad: adaptarse rápidamente a los cambios Convergencia rápida: llegar rápidamente a un acuerdo común de rutas disponibles

Métricas de Enrutamiento

Clasificación: IGP vs EGP

Vector Distancia vs Estado de Enlace (IGP) Determina la dirección y distancia hacia cualquier enlace en la red Ej: número de saltos Envían toda o parte de la tabla de enrutamiento a los Router Adyacentes, periódicamente “Enrutamiento por rumor”: se comprende la red desde la perspectiva del Router vecino RIP, IGRP, EIGRP Estado de Enlace Superan las limitaciones de los anteriores Responden rápidamente a cambios Envían actualizaciones ante modificaciones (LSA) a dispositivos vecinos Envían actualizaciones periódicas. OSPF

Estado de enlace y Vector Distancia Dirección y distancia hacia cualquier enlace en la red RIP, IGRp, EIGRp Poca carga CPU y Memoria Actualizaciones periódicas de las tablas de enrutamiento. Actualizaciones cuando hay cambios en la red. Base de datos con la topología de la red. Conocimiento de redes distantes. Carga de CPU y memoria OSPF, IS-IS Estado de Enlace

Protocolos de enrutamiento RIP RIP v2 IGRP Vector distancia Métrica: Saltos Máx saltos: 15 Enrutamiento con clase Vector distancia Métrica: Saltos Enrutamiento sin clase Vector distancia Grandes redes Varias métricas (retardo, ancho de banda, carga, confiabilidad) Enrutamiento con clase OSPF EIGRP Estado enlace Redes grandes y escalables Jerarquía Vector distancia Más eficiente Rápida convergencia Híbrido

Bibliografía CCNA 1, Aspectos básicos sobre Networking, v 3.1, Cisco Andrew S. Tanenbaum “Redes de Computadoras”, Cuarta Edición, Prentice Hall, 2003 RFC 791 Internet protocol Darpa Internet program protocol specification, 1981 W.R.Stevens, “TCP/IP Illustrated”, Addison Wesley, 1994 Jairo Alberto Cardona, “Principios Básicos de Enrutamiento y Subredes”, 2004