Protocolos de Enrutamiento Curso de Redes - wilcr20/Wiki_Protocolos_Redes GitHub Wiki


Tabla de contenidos


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Introducción

Esta wikipage fue realizada con fines informativas para lograr brindar conocimientos básicos sobre redes y enrutamientos.
Entre los temas puntuales que se tratarán en esta wiki :

  1. Protocolo OSPF
  2. Protocolo IGRP
  3. Fortaleza de los algoritmos.
  4. Ejemplos de implementación para cada algoritmos.
  5. Ejemplo de Packet Tracer para cada algoritmo.
  6. Referencias.

Todo este trabajo de investigación fue realizado gracias a la colaboración de los siguientes estudiantes:

  • Wilfred Alberto Alvarado Maltez
  • Marco Vinicio Esquivel Vargas
  • Héctor Luis Castro Herrera
Se harán uso de referencias en formato APA para el trabajo en cuestión.

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Protocolos de enrutamiento

Un protocolo de enrutamiento es un software complejo que se ejecuta de manera simultanea en un conjunto de routers, con el objetivo de completar y actualizar su tabla de enrutamiento con los mejores caminos para intercambiar información con otras redes.Hay dos tipos:

Estático

Proporciona un método que otorga control absoluto sobre las rutas por las que se transmiten los datos.

Ventajas

Puede realizar copias de seguridad de varias interfaces o redes en un router, es fácil de configurar y mas seguro.

Desventajas

Los cambios de la red requieren re configuraciones manuales.

Dinámico

Permite a los routers ajustar los caminos para transmitir los paquetes IP de forma automática.

Objetivo

Descubrir redes remotas y mantener la información de enrutamiento actualizada.

Tipos de protocolo de enrutamiento

El protocolo Open Shortest Path First (OSPF)

Es un protocolo de direccionamiento de tipo enlace-estado, desarrollado para las redes IP y basado en el algoritmo de primera vía más corta (SPF). OSPF es un protocolo de pasarela interior (IGP).

Las ventajas principales de OSPF son las siguientes:

1. En comparación con los protocolos de direccionamiento de distancia-vector como el protocolo de información de direccionamiento (RIP), OSPF es más adecuado para servir entre redes heterogéneas de gran tamaño. OSPF puede recalcular las rutas en muy poco tiempo cuando cambia la topología de la red.

2. Con OSPF, puede dividir un sistema autónomo (AS) en áreas y mantenerlas separadas para disminuir el tráfico de direccionamiento de OSPF y el tamaño de la base de datos de enlace-estado de cada área.

3. OSPF proporciona un direccionamiento multivía de coste equivalente. Se pueden añadir rutas duplicadas a la pila TCP utilizando saltos siguientes distintos.

Ejemplo:

Protocolo IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

Permite que varios gatewayes coordinen su encaminamiento. Las metas son las siguientes:

1. Ruteo estable aún en redes muy grandes o complejas. Ningunos loopes de la encaminamiento deben ocurrir, incluso durante los transeúntes.

2. Respuesta rápida a los cambios en la topología de la red.

3. Tara baja. Es decir, IGRP en sí no debe usar más banda ancha de la que necesita realmente para realizar su tarea.

4. La división de tráfico entre varias rutas paralelas cuando son de conveniencia apenas similar.

5. Tener en cuenta las tasas de errores y el nivel de tráfico en distintos trayectos.

Ejemplo:


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Fortaleza de los Algoritmos

Protocolo OSPF

1. En comparación con los protocolos de direccionamiento de distancia-vector como el protocolo de información de direccionamiento (RIP), OSPF es más adecuado para servir entre redes heterogéneas de gran tamaño. OSPF puede recalcular las rutas en muy poco tiempo cuando cambia la topología de la red.

2. Puede dividir un sistema autónomo (AS) en áreas y mantenerlas separadas para disminuir el tráfico de direccionamiento de OSPF y el tamaño de la base de datos de enlace-estado de cada área.

3. Proporciona un direccionamiento multivía de coste equivalente. Se pueden añadir rutas duplicadas a la pila TCP utilizando saltos siguientes distintos.

Protocolo IGRP

1 El algoritmo DUAL distribuye el cálculo de rutas entre varios routers lo que acelera el proceso y evita la sobrecarga de trabajo.

2 Proporciona una red libre de bucles.

3 Uso reducido de ancho de banda.

4 Configuración sencilla.

5 Soporte para diferentes topologías.


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Implementación de los Algoritmos

Protocolo OSPF

Para lograr crear y mantener una estructura de enrutamiento válida, es necesario seguir la siguiente estructura a continuación:

1. Establecer adyacencia entre los vecinos: Los enrutadores presentes para OSPF deben de mantener una adyacencia con sus vecinos para así lograr mantener una comunicación y envío de información. Cada enrutador enviará paquetes Hello para determinar si existen interfaces habilitadas para OSPF, y así hallar vecinos en los enlaces. Si hay algún vecino presente, se realizara la conexión de adyancencia entre vecinos.

2. Intercambio de anuncios de estado de enlace: Luego de realizar el proceso de adyacencias, los enrutadores intercambiarán anuncios de estado de enlace (LSA). Estos estados de enlaces contendrán la información del estado y costo de cada enlace conectado directamente. Y el proceso d envíos de LSA se repetirá hasta que todos los enrutadores se halles "inundados" con dichas inforamciones.

3. Crear la tabla de topología: Con base a los LSA recibidos en los enrutadores, se generará una tabla de topología(LSDB). Esta tabla generada contendrá toda la información referida sobre la topología de la red, y es sumamente necesario que todos los enrutadores posean la misma información en sus LSDB.

4. Ejecutar el algoritmo SPF: Los enrutadores ejecutarán el algoritmo SPF y a continuación crearse el árbol SPF.

4. Crear la tabla de enrutamiento: De acuerdo al árbol SPF, generado en el paso anterior, las mejores rutas obtenidas se insertarán en la tabla de enrutamiento. De este modo las decisiones de enrutamiento se tomarán de acuerdo a las entradas de dicha tabla de enrutamiento.

Protocolo IGRP

Con base al protocolo IGRP, se menciona que lo que se requiere para que funcione un modelo en IGRP es que todos los enrutadores utilicen el mismo número AS. AS se refiere a un número asignado a una empresa u organización registra en la red.
Para realizar la configuración de IGRP se hace uso de un comando de configuración global y a continuación ejecutar 4 comandos de red que coincidirán con las interefaces habilitadas para usar IGRP.
El IGRP hace uso de una métrica calculada de acuerdo al ancho de banda, el retraso, la carga y la confiabilidad. El retraso y el ancho de banda no son valores medidos, sino que se configuran a través de los subcomandos de interfaz. Los enrutadores habilitados con IGRP deben enviar toda o parte de su tabla de enrutamiento en un mensaje de actualización de enrutamiento, a intervalos de 90 segundos y a cada uno de sus enrutadores vecinos. Estas actualizaciones periódicas se realizan con el fin de hallar nuevos enrutadores (destinos) o detectar fallas.


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Ejemplos con Packet Tracer

Protocolo OSPF

En primer lugar se montará el modelo con la arquitectura de ejemplo con 3 router, 3 switches y 3 dispositivos terminales (Pc's).

A continuación se deberá de configurar cada router para habilitar el uso de las tarjetas de interfaz WAN de puerto serie dual (WIC)

Siguiente, se realizarán las conexiones entre los dispositivos de manera router -> switch -> PC

Después de realizar las conexiones, se deben configurar las ip's de cada uno de los routers.

Se configuaran las direcciones ip de cada dispositivo terminal (PC's)

Realizando una demarcación más gráfica del modelo, actualmente se obtendría de esta manera:

Finalizando, en el CLI de cada router se ejecutarán los siguientes comandos:



Protocolo IGRP

En el caso del enrutamiento IGRP, se realizará con una arquitectura ejemplo de 2 routers, 2 switches y 4 PC's; tal y como se muestra en la imagen.

Primero, se realizarán las conexiones, entre los dos router serán de tipo serial0/0/0 y para los switches y PC se realzarán con Ethernet. Y además de especificar las direcciones ip's de cada una de las pc´s.

A continuación se debe de ingresar en el CLI de cada router y ejecutar los siguientes comandos de manera secuencial
y de acuerdo a sus ip's correspondiente para evitar conflictos.







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Referencias

  1. Implementing Cisco IP Routing (ROUTE) Foundation Learning Guide: (CCNP ROUTE 300-101).By Diane Teare, Bob Vachon, Rick Graziani. Published Jan 15, 2015 by Cisco Press. Part of the Foundation Learning Guides series.
  2. https://www.learncisco.net/courses/ccna/part-6-rip-igrp-and-static-routes/rip-and-igrp.html
  3. Cisco Support. (2017). Introducción a IGRP. 2019, de Cisco Sitio web: https://www.cisco.com/c/es_mx/support/docs/ip/interior-gateway-routing-protocol-igrp/26825-5.pdf
  4. IBM Knowledge Center. (2016). OSPF (Open Shortest Path First). 2019, de IBM Sitio web: https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/es/ssw_ibm_i_71/rzajw/rzajwospf.htm
  5. Facultad de Ciencias Matematicas. (2012). Protocolos de enrutamiento dinamico RIP, OSPF, BGP. 2019, de UNMSM EAP. Computación Científica Sitio web: https://ccgrupo6.webcindario.com/expo10.pdf
  6. Collado, E. (2009). Características y ventajas de EIGRP. Retrieved from https://www.eduangi.org/node327.html
  7. Colomés, P. (2011). Tipos de áreas en OSPF – RedesCisco.NET. Retrieved from http://www.redescisco.net/sitio/2011/08/11/tipos-de-areas-en-ospf/
  8. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol. (2017). Retrieved from https://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/ip/enhanced-interior-gateway-routing-protocol-eigrp/16406-eigrp-toc.html
  9. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP). (s.f.). Retrieved from https://www.cisco.com/c/en/us/products/ios-nx-os-software/enhanced-interior-gateway-routing-protocol-eigrp/index.html
  10. Froehlich, A. (2016). Comparing Dynamic Routing Protocols. Retrieved from https://www.networkcomputing.com/data-centers/comparing-dynamic-routing-protocols
  11. Guía de diseño de OSPF. (s.f.). Retrieved from https://www.cisco.com/c/es_mx/support/docs/ip/open-shortest-path-first-ospf/7039-1.pdf
  12. IBM Knowledge Center. (s.f.). Retrieved from https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/es/ssw_ibm_i_73/rzajw/rzajwospf.htm
  13. Introducción a EIGRP. (s.f.). Retrieved from https://www.cisco.com/c/es_mx/support/docs/ip/enhanced-interior-gateway-routing-protocol-eigrp/13669-1.pdf
  14. Lobato, G. (2014). CURSO 6-1 Explicacion de protocolo EIGRP. YouTube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=H4MIhZDTog4
  15. Lobato, G. (2014). CURSO 7-1 Explicacion de protocolo OSPF. YouTube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=dwT5du44t_8
  16. Proydesa, R. (s.f.). ¿Qué es y cómo funciona el protocolo EIGRP?. Retrieved from https://www.proydesa.org/portal/index.php/noticias/1764-que-es-y-como-funciona-el-protocolo-eigrp-2
  17. RIP vs OSPF Routing Protocol: What Is the Difference?. (2018). Retrieved from https://community.fs.com/blog/rip-vs-ospf-what-is-the-difference.html
  18. What is EIGRP? Explained with Examples. (2015). Retrieved from https://www.orbit-computer-solutions.com/enhanced-interior-gateway-routing-protocol-eigrp/
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