Protocolos de Ruteo

El ruteo, en su forma mas básica, es el proceso de mover datos entre redes en capa 3. Si bien los routers son los dispositivos que comúnmente realizan esta operación, muchos dispositivos de seguridad y switches también implementan funciones de ruteo.

El ruteo en una red puede configurarse de forma estática, dinámica, o una combinación de ambos. Las rutas estáticas son utilizadas en ambientes de networking para múltiples propósitos, incluyendo una ruta default hacia alguna red con una única conexión. El ruteo estático es ideal en redes pequeñas donde se cuenta con pocos routers y redes, requiriendo un control absoluto del ruteo (se configura en cada equipo). De todas formas, el ruteo estático presenta muchas desventajas que lo hacen inapropiado para redes medianas y grandes, donde el crecimiento y el cambio es constante. En este tipo de redes, la mejor opción es implementar un protocolo de ruteo dinámico.

Los protocolos de ruteo permiten que los dispositivos de capa 3 aprendan y compartan de forma dinámica la información de ruteo. De esta forma, los equipos que habiliten dicho protocolo, intercambiaran toda la información de prefijos, parámetros y atributos de rutas entre sí. Cuando un dispositivo agrega, cambia o remueve alguna información en particular, el cambio se propaga y el resto de los equipos se actualiza de forma dinámica.

Como beneficios del ruteo dinámico se pueden nombrar:

  • Reducción drástica de tareas administrativas: Los equipos aprenden la información automáticamente, y no es necesaria la configuración manual de las rutas en cada equipo.
  • Disponibilidad: Durante situaciones de fallas, los protocolos de ruteo generan un nuevo camino alrededor de la falla automáticamente, sin necesidad de cambiar la configuración.
  • Escalabilidad: Los dispositivos manejan fácilmente el crecimiento de la red, calculando caminos de forma automática.

Los protocolos de ruteo, según su ámbito de aplicación se dividen en Protocolos IGP (Interior Gateway Protocol), y Protocolos EGP (Exterior Gateway Protocol)

IGP

Los protocolos de ruteo de tipo IGP se utilizan dentro de un sistema autónomo (AS). Los IGP son responsables de construir y mantener la información de ruteo dentro del dominio administrativo (AS) y por este motivo se los considera "internos". Estos protocolos forman la estructura del AS, y considerando su aplicación en redes extensas, como ISPs, las características primordiales con las que deben contar son robustez, rápida convergencia y optimización del tráfico generado por los mismos. Es de vital importancia que la red interna del proveedor ISP sea eficiente, robusta y segura; y es por esto que los protocolos IGP se diseñan para cumplir con estos parámetros. En una implementación correcta, el IGP no debería tener que mantener muchos prefijos (esto afecta su performance), y no debería contar con prefijos externos al AS, salvo algunas excepciones.

Los protocolos IGP pueden ser divididos en dos categorías: protocolos de tipo "distance-vector" y protocolos de tipo "link-state". Los protocolos de tipo distance-vector tienen en cuenta la cantidad de saltos al tomar la decisión del camino que debe atravesar un datagrama para llegar a destino, sin tener en cuenta las características del salto. Los protocolos de tipo "link-state" tienen en cuenta parámetros de los links, como ancho de banda de los links que se atraviesan, para tomar la decisión. Los protocolos IGP que han sido estandarizados y se utilizan hoy en día son: RIP (distance-vector), OSPF (link-state) e IS-IS (link-state); siendo los dos últimos los más populares y eficientes.


EGP (BGP)

Un protocolo de tipo EGP se utiliza para intercambiar información de ruteo entre diferentes AS. El único protocolo utilizado hoy en día como EGP es BGP (Border Gateway Protocol). Todos los esfuerzos de desarrollo de diferentes ingenieros, grupos y empresas se centran en mejorar y ampliar las prestaciones de este protocolo, y no en desarrollar nuevos estándares. Esto se debe a que BGP es el protocolo de Internet, utilizado por todas las organizaciones que deseen interconectarse. Por ser utilizado entre diferentes dominios administrativos, y por transportar mucha información (todos los prefijos de Internet) debe ser un protocolo granular a nivel de políticas de interconexión, aplicando mecanismos para asegurar el transporte de información. Estas son las premisas con las que se diseñó BGP.

BGP es un protocolo de tipo “path-vector”. Utiliza los números de AS como vector, para evitar “loops” en el enrutamiento. Este protocolo forma un vector que contiene todos los números de AS que ha atravesado dicho anuncio, y por ende indica el camino que toma el paquete en la red (Saltos de AS). BGP intercambia rutas entre diferentes AS, y esto hace que BGP utilice a los AS como sus "saltos", indicando los trayectos a nivel de sistemas autónomos y no routers. BGP utiliza la información que recibe para armar una base de datos que contiene toda la información de alcance de la red, que a su vez intercambia con otros vecinos BGP.

BGP se ha extendido para poder transportar otros tipos de familias de direccionamiento. De esta forma, puede transportar rutas IPv6, VPN-IPv4, VPN-IPv6 y etiquetas MPLS, entre otras. Cuando se configura al protocolo BGP para transportar otra familia de direccionamiento, al mismo se lo llama "Multi-Protocol BGP (MP-BGP)".

Para más información:
https://www.ietf.org/rfc/rfc2328
http://tools.ietf.org/html/rfc5340
https://tools.ietf.org/html/rfc5838
https://tools.ietf.org/html/rfc2453
http://tools.ietf.org/html/rfc1142
http://tools.ietf.org/html/rfc4271
http://tools.ietf.org/html/rfc4760

 

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