Tipos de Protocolos de Encaminamiento: OSPF, BGP y RIP

Clasificación

• OSPF: Interior (estado de enlace).
• BGP: Exterior.
• RIP: Interior (vector-distancia).

Protocolos de Encaminamiento Interior

Son utilizados por los routers de distintos sistemas autónomos para intercambiar información de encaminamiento. Definen un conjunto de reglas que usa un dispositivo de encaminamiento (router) para compartir información con sus vecinos. Un protocolo de encaminamiento describe cómo enviar actualizaciones, qué información contienen, cuándo enviar esa información y cómo localizar a sus destinatarios. Cuando un router actualiza una tabla de encaminamiento, su objetivo principal es determinar cuál es la mejor información que debe incluir en la tabla. El algoritmo de encaminamiento genera un número (métrica) para cada ruta a través de la red, cuanto menor sea la métrica mejor será la ruta.

Tipos:

• Vector distancia: Cada nodo, router o host intercambia información con los nodos vecinos (directamente conectados a la misma red) y mantiene un vector de costes de enlace para cada red conectada directamente y los vectores de distancia y siguiente salto para cada destino. Requiere transmitir mucha información entre routers, así que la propagación de esta información puede llevar mucho tiempo. Cada router mantiene una base de datos con la topología de la red, sin embargo, los protocolos de vector-distancia no permiten que un router conozca la topología exacta de una red, ya que cada router solo ve a sus vecinos.
• Estado de enlace: Los routers mantienen una base de datos compleja con la información de la topología de la red, que incluye a los routers lejanos y cómo están interconectados. Se basan en mensajes LSA (Publicaciones de estado de enlace) y siempre que cambia la topología, el router que primero lo advierte informa a los demás o a un router designado que todos pueden usar para realizar las actualizaciones. Esto implica el envío de la misma información de encaminamiento a todos los routers de la red. Para lograr la convergencia, cada router mantiene un seguimiento de los routers vecinos, construye un paquete LSA con los nombres de los routers vecinos y los costes de enlace y envía el paquete al resto de routers.

Mensajes LSA

Los mensajes LSA (publicaciones de estado de enlace) son mensajes de pequeño tamaño que comunican los cambios en la topología. Cada router, en paralelo con los demás, genera una base de datos topológica con todos los LSA generados en la red. A partir de esta base de datos cada router construye un árbol, en cuya raíz estará situado sí mismo, y que contendrá todas las rutas posibles desde él a cualquier red de destino. Entonces clasifica las rutas en busca del camino más corto, utilizando para ello un algoritmo SPF (Shortest Path First), que suele ser el algoritmo de Dijkstra, pero podría ser otro.

Comparación entre Protocolos Vector-Distancia y Estado de Enlace

Tiempo de Convergencia y Memoria

En los protocolos por vector-distancia, los cambios en la topología se comunican mediante los intercambios periódicos de las tablas de encaminamiento entre vecinos. La información pasa de un router a otro y como resultado, se produce una convergencia más lenta. Con los protocolos de estado de enlace, las actualizaciones las provocan los cambios en la topología. Las LSA relativamente pequeñas que se pasan a todos los routers dan como resultado tiempos de convergencia menores.

Los protocolos de encaminamiento por estado de enlace requieren más memoria y procesamiento en los routers que los protocolos vector-distancia.

Consumo de Ancho de Banda

Durante el proceso de descubrimiento inicial de la red, todos los routers que utilicen protocolos de estado de enlace envían paquetes LSA a los demás routers, lo que reduce temporalmente el ancho de banda disponible para el tráfico de datos de usuario. Después de esta fase de inundación inicial, los protocolos de estado de enlace generalmente requieren un ancho de banda mínimo para enviar paquetes LSA en comparación con el ancho de banda que requieren los protocolos de vector-distancia, que intercambian la tabla de encaminamiento entera a intervalos periódicos.

Bucles de Enrutamiento

Definición y Soluciones

Son consecuencia de un tiempo de convergencia excesivo. Cuando falla un enlace, la información que contienen las tablas de encaminamiento de los routers durante el tiempo que transcurre desde que se produce el fallo hasta que se alcanza la convergencia puede no ser coherente, lo que puede producir bucles en el proceso de encaminamiento de los paquetes. Se soluciona mediante estrategias como: Horizonte dividido, actualizaciones inversas envenenadas y actualizaciones desencadenadas.

Protocolo RIP

Métrica y Actualizaciones

El protocolo RIP emplea como métrica el número de saltos (nº de routers en el camino), si este número es superior a 15, el paquete se descarta. Las actualizaciones de encaminamiento se producen cada 30 segundos y se propagan a través de la red.

Validez de las Rutas

Un router marca una ruta no válida cuando no recibe actualizaciones de un vecino durante un periodo de 180 segundos, ya que supone que hay un fallo en el enlace o que la conexión es inestable. La distancia (métrica) para una ruta no válida se considera infinita: 16 saltos.

Problemas del RIP

• Los destinos con una métrica superior a 15 son inalcanzables, pero si se permitiese una métrica mayor la convergencia sería muy lenta.
• El uso como métrica de una simple cuenta de saltos puede dar lugar a rutas no óptimas. Los paquetes se pueden enviar por enlaces demasiado lentos.
• Es un protocolo no seguro: un router acepta actualizaciones RIP procedentes de cualquier dispositivo. Un dispositivo mal configurado (o mal intencionado) podría hacer que funcionase mal toda la configuración de red.

Técnica de Horizonte Dividido

El problema se debe a una confusión entre A y B, y entre B y C, ya que cada uno de ellos cree que se puede alcanzar Red_5 a través del otro. La solución consiste en no enviar información sobre una ruta por el mismo enlace por el que ha llegado, para que quien envíe la información esté más cerca del destino que quien la recibe. La ruta errónea se elimina en un periodo de 180 segundos (fin de temporización de las actualizaciones). Evita los bucles y disminuye el tiempo de convergencia.

Etiquetas: BGP, OSPF, protocolos de enrutamiento, RIP