ENRUTAMIENTO
CÓMO SE MANEJAN NUESTROS PAQUETES DE DATOS.
PARÁMETROS DE DISPOSITIVOS: CÓMO RESPALDAR LA COMUNICACIÓN.
FUERA DE NUESTRA RED.
Dentro de una red o subred, los hosts se comunican entre sí sin necesidad de un
dispositivo intermediario de capa de red. Cuando un host necesita comunicarse con otra red, un dispositivo intermediario o Router actúa como un Gateway hacia la otra red.
Como parte de su configuración, un host tiene una dirección de Gateway por defecto definida. Esta dirección de Gateway es la dirección de una interfaz de Router que está conectada a la misma red que el host.
Un host usa la dirección de este Gateway, o Gateway por defecto, para enviar un paquete fuera de la red local.
El Router también necesita una ruta que defina dónde enviar luego el paquete. A esto se lo denomina dirección del siguiente salto. Si una ruta está disponible al Router, el Router enviará el paquete al Router del próximo salto que ofrece una ruta a la red de destino.
Los Gateways permiten las comunicaciones entre redes.
¿PAQUETES IP: CÓMO LLEVAR DATOS DE EXTREMO A EXTREMO.
Como ya sabe, la función de la capa de Red es transferir datos desde el host que origina los datos hacia el host que los usa. Durante la encapsulación en el host origen, un paquete IP se construye en la Capa 3 para transportar el PDU de la Capa 4. Si el host de destino está en la misma red que el host de origen, el paquete se envía entre dos hosts en el medio local sin la necesidad de un Router.
Sin embargo, si el host de destino y el host de origen no están en la misma red, el
paquete puede llevar una PDU de la capa de Transporte a través de muchas redes y muchos routers. Si es así, la información que contiene no está alterada por ningún Router cuando se toman las decisiones de envío.
En cada salto, las decisiones de envío están basadas en la información del encabezado del paquete IP. El paquete con su encapsulación de capa de Red también se mantiene básicamente intacto a través de todo el proceso desde el host de origen hasta el host de destino.
Si la comunicación se produce entre dos hosts de diferentes redes, la red local envía el paquete desde el origen hasta su Router del Gateway. El Router examina la porción de la red de la dirección de destino del paquete y envía el paquete a la interfaz adecuada. Si la red de destino está conectado directamente a este Router,
el paquete es enviado directamente a ese host. Si la red de destino no está conectada directamente, el paquete es enviado a un segundo Router, que es el Router del siguiente salto.
El paquete que se envía pasa a ser responsabilidad de este segundo Router.
Muchos routers o saltos a lo largo del camino puede procesar el paquete antes de
llegar a destino.
INICIAR.
Paquete Ip
1 ¿Está este paquete destinado a un dispositivo de esta red?
No. Está destinado al dispositivo 192.168.5.6/24, un dispositivo de otra red.
2 Se envía el paquete al Gateway.
3 ¿Está este paquete destinado a un dispositivo conectado directamente? No. Reenvíe el paquete siguiente router.
4 ¿Está este paquete destinado a un dispositivo conectado directamente? No. Reenvíe el paquete al siguiente router.
5 ¿Está este paquete destinado a un dispositivo conectado directamente? Si. Reenvíe el paquete a este dispositivo.
6 El paquete IP llega a su destino. Se retira el encabezado IP y se transmite el segmento de TCP a la capa 4 en el dispositivo.
GATEWAY: LA SALIDA DE NUESTRA RED
El Gateway, también conocido como Gateway por defecto, es necesario para enviar un paquete fuera de la red local. Si la porción de red de la dirección de destino del paquete es diferente de la red del host de origen, el paquete tiene que hallar la salida fuera de la red original. Para esto, el paquete es enviado al Gateway. Este Gateway es una interfaz del Router conectada a la red local. La interfaz del Gateway tiene una dirección de capa de Red que concuerda con la dirección de red de los hosts. Los hosts están configurados para reconocer que ladirección es un Gateway.
GATEWAY POR DEFECTO.
El Gateway por defecto está configurado en el host. En una computadora con
Windows, se usan las herramientas de las Propiedades del Protocolo de Internet
(TCP/IP) para ingresar la dirección IPv4 del Gateway por defecto. Tanto la
dirección IPv4 de host como la dirección de Gateway deben tener la misma
porción de red (y subred si se utiliza) de sus respectivas direcciones.
Restablece. Todos los hosts de esta red poseen la misma dirección de Gateway por defecto de la dirección de la interfaz de Gataway conectada a la red.
El Gateway se configura en Windows mediante las propiedades de Internet Protocol (TCP/IP).
RUTA: EL CAMINO HACIA UNA RED
Una ruta para paquetes para destinos remotos se agrega usando la dirección de Gateway por defecto como el siguiente salto.
Los routers también agregan rutas para las redes conectadas a su tabla de enrutamiento. La tabla de enrutamiento ahora incluye directamente esa red conectada.. Para reenviar un paquete, el
Router debe saber dónde enviarlo. Esta información está disponible como rutas en
una tabla de enrutamiento.
La tabla de enrutamiento almacena la información sobre las redes interconectadas en los interfaces del router.
Los Routers se utilizan para crear o dividir dominios de Broadcast y en una tabla
de enrutamiento tienen tres características principales:
• Red de destino.
• Próximo salto.
• Métrica.
El Router combina la dirección de destino en el encabezado del paquete con la red de destino de una ruta en la tabla de enrutamiento y envía el paquete al Router del próximo salto especificado por esa ruta. Si hay dos o más rutas posibles hacia el
mismo destino, se utiliza la métrica para decidir qué ruta aparece en la tabla de
enrutamiento.
La tabla de enrutamiento en un Router Cisco puede ser analizada con el comando
show ip route.
Como sabemos, los paquetes no pueden reenviarse por el Router sin una ruta. Si
una ruta que representa la red de destino no está en la tabla de enrutamiento, el
paquete será descartado (es decir, no se reenviará). La ruta encontrada puede ser
una ruta conectada o una ruta hacia una red remota. El Router también puede
usar una ruta por defecto para enviar el paquete. La ruta default se usa cuando la
ruta de destino no está representada por ninguna otra ruta en la tabla de
enrutamiento.
TABLA DE ENRUTAMIENTO DE HOST
Un host crea las rutas usadas para reenviar los paquetes que origina. Estas rutas
derivan de la red conectada y de la configuración del Gateway por defecto.
Los hosts agregan automáticamente todas las redes conectadas a las rutas. Estas
rutas para las redes locales permiten a los paquetes ser entregados a los hosts
que están conectados a esas redes.
Los hosts también requieren una tabla de enrutamiento para asegurarse de que
los paquetes de la capa de Red estén dirigidos a la red de destino correcta.
A diferencia de la tabla de enrutamiento en un Router, que contiene tanto rutas
locales como remotas, la tabla local del host comúnmente contiene su conexión o
conexiones directas (s) a la red y su propia ruta por defecto al Gateway. La
configuración de la dirección de Gateway por defecto en el host crea la ruta default
local.
En algunos casos, puede necesitar indicar rutas más específicas desde un host.
Puede utilizar las siguientes opciones para el comando de ruta para modificar el
contenido de la tabla de enrutamiento:
• route ADD
• route DELETE
• route CHANGE
RED DE DESTINO
Entradas en la tabla de enrutamiento.
La red de destino que aparece en la entrada de la tabla de enrutamiento, llamada ruta, representa un rango de direcciones de hosts y, algunas veces, un rango de direcciones de red y de host.
La dirección de la capa 3 es una entrada de ruta a una red general grande y la otra a una subred de la misma red. Cuando se reenvía un paquete, el Router seleccionará la ruta más específica.
Un paquete destinado a la subred de una red más grande sería enrutado usando la ruta a la subred.
RUTA DEFAULT.
Una ruta default es una ruta que coincida con todas las redes de destino.
Una ruta default es una ruta que coincida con todas las redes de destino.
Los paquetes con una dirección de red de destino que no combinan con una ruta
más específica en la tabla de enrutamiento son enviados al Router del próximo
salto asociados con la ruta por defecto.
SIGUIENTE SALTO: DÓNDE SE ENVÍA LUEGO EL PAQUETE.
Un siguiente salto es la dirección del dispositivo que procesará luego el paquete.
Para un host en una red, la dirección de Gateway por defecto (interfaz de Router)
es el siguiente salto para todos los paquetes destinados a otra red.
En la tabla de enrutamiento de un Router, cada ruta enumera un siguiente salto
para cada dirección de destino abarcada por la ruta. A medida que cada paquete
llega al Router, la dirección de la red de destino es analizada y comparada con las
rutas en la tabla de enrutamiento.
Cuando se determina una ruta coincidente, la dirección del siguiente salto para esa ruta se usa para enviar el paquete hacia ese
destino. El Router luego envía el paquete hacia la interfaz a la cual está conectado
el Router del siguiente salto. El Router del siguiente salto es el Gateway a las
redes fuera del destino intermedio.
Las redes conectadas directamente a un Router no tienen dirección del siguiente
salto porque no existe un dispositivo de Capa 3 entre el Router y esa red. El
Router puede reenviar paquetes directamente hacia la interfaz por esa red al host de destino.
Algunas rutas pueden tener múltiples siguientes saltos. Esto indica que existen
múltiples pasos hacia la misma red de destino. Éstas son rutas alternativas que el
Router puede utilizar para reenviar paquetes.
ENVÍO DE PAQUETES: TRASLADO DEL PAQUETE HACIA SU DESTINO.
El enrutamiento se hace paquete por paquete y salto por salto. Cada paquete es tratado de manera independiente en cada Router a lo largo de la ruta. En cada salto, el Router analiza la dirección IP de destino para cada paquete y luego controla la tabla de enrutamiento para reenviar información.
El Router hará una de tres cosas con el paquete:
• Enviarlo al router del próximo salto.
• Enviarlo al host de destino.
• Descartarlo.
EXAMEN DEL PAQUETE.
Como dispositivo intermediario, un Router procesa el paquete en la Capa de red.
No obstante, los paquetes que llegan a las interfaces del Router están
encapsulados como PDU (Capa 2) de la capa de Enlace de datos. El Router
primero descarta la encapsulación de la Capa 2 para poder examinar el paquete.
SELECCIÓN DEL SIGUIENTE SALTO.
En el Router, se analiza la dirección de destino en el encabezado del paquete. Si
una ruta coincidente en la tabla de enrutamiento muestra que la red de destino
está conectada directamente al Router, el paquete es reenviado a la interfaz a la
cual está conectada la red.
En este caso, no existe siguiente salto. Para ubicarlo en la red conectada, el paquete primero debe ser reencapsulado por el protocolo de la Capa 2 y luego reenviado hacia la interfaz.
USO DE UNA RUTA DEFAULT
Si la tabla de enrutamiento no contiene una entrada de ruta más específica para
un paquete que llega, el paquete se reenvía a la interfaz indicada por la ruta
default, si la hubiere.
En esta interfaz, el paquete es encapsulado por el protocolo de la Capa 2 y es enviado al Router del siguiente salto. La ruta default también es conocida como Gateway de último recurso.
Este proceso puede producirse varias veces hasta que el paquete llega a su red
de destino. El Router en cada salto conoce sólo la dirección del siguiente salto; no
conoce los detalles de la ruta hacia el host del destino remoto.
Las rutas default son importantes porque el Router del Gateway no siempre tiene
una ruta a cada red posible en Internet
Todos los routers necesitan una ruta para reenviar un paquete. Si, en cualquier Router, no se encuentra una ruta para la red de destino en la tabla de enrutamiento y no existe una ruta default, ese paquete se descarta.
IP no tiene previsto devolver el paquete al Router anterior si un Router particular
no tiene dónde enviar el paquete. Tal función va en detrimento de la eficiencia y
baja sobrecarga del protocolo. Se utilizan otros protocolos para informar tales
errores.
PROCESOS DE ENRUTAMIENTO: CÓMO SE APRENDEN LAS RUTAS.
PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO: CÓMO COMPARTIR LAS RUTAS.
El enrutamiento requiere que cada salto o Router a lo largo de las rutas hacia el
destino del paquete tenga una ruta para reenviar el paquete.
Sólo necesita conocer el siguiente salto en la ruta hacia la red de destino del paquete.
La tabla de enrutamiento contiene información que un Router usa en sus
decisiones al reenviar paquetes. La información de enrutamiento desactualizada significa que los paquetes no pueden reenviarse al siguiente salto más adecuado, causando demoras o pérdidas de paquetes.
Esta información de ruta puede configurar se manualmente en el Router o
aprenderse dinámicamente a partir de otros routers en la misma internetwork.
Después de que se configuran las interfaces de un Router y éstas se vuelven
operativas, se instala la red asociada con cada interfaz en la tabla de enrutamiento
como una ruta conectada directamente.
ENRUTAMIENTO ESTÁTICO
Se puede configurar manualmente en el Router.
Para asegurarse de que los paquetes están
enrutados para utilizar los mejores posibles siguientes saltos, cada red de destino
necesita tener una ruta o una ruta default configurada. Como los paquetes son
reenviados en cada salto, cada Router debe estar configurado con rutas estáticas
hacia los siguientes saltos que reflejan su ubicación en la internetwork.
Además, si la estructura de internetwork cambia o si se dispone de nuevas redes,
estos cambios tienen que actualizarse manualmente en cada Router. Si no se
realiza la actualización periódica, la información de enrutamiento puede ser
incompleta e inadecuada, causando demoras y posibles pérdidas de paquetes.
ENRUTAMIENTO DINÁMICO.
Los protocolos de enrutamiento son un conjunto de reglas por las que los routers comparten dinámicamente su información de enrutamiento.
Como los routers advierten los cambios en las redes para las que actúan como Gateway, o los cambios en enlaces entre routers, esta información pasa a otros routers.
Cuando un Router recibe información sobre rutas nuevas o modificadas, actualiza su propia tabla de enrutamiento y, a su vez, pasa la información a otros routers. De esta manera, todos los routers cuentan con tablas de enrutamiento actualizadas dinámicamente y pueden aprender sobre las rutas a redes remotas en las que se necesitan muchos saltos para llegar.
Entre los protocolos de enrutamiento comunes se incluyen:
• Protocolo de Información de Enrutamiento (RIP).
• Protocolo de Enrutamiento de Gateway Interior Mejorado (EIGRP).
• Open Shortest Path First (OSPF)
Aunque los protocolos de enrutamiento proveen routers con tablas de
enrutamiento actualizadas, existen costos.
Primero, el intercambio de la información de la ruta agrega una sobrecarga que
consume el ancho de banda de la red.
Segundo, la información de la ruta que recibe un Router es procesada extensamente por protocolos como EIGRP y OSPF para hacer las entradas a las tablas de enrutamiento.
La dirección IP desde el Gateway por defecto de un host se puede ver introduciendo los comandos ipconfig o router en la línea de comandos de una
computadora con Windows. El comando de ruta también se usa en un host Linux o
UNIX.
Ningún paquete puede ser enviado sin una ruta. Si el paquete se origina en un
host o se reenvía por un dispositivo intermediario, el dispositivo debe tener una
ruta para identificar dónde enviar el paquete.
Un host debe reenviar el paquete ya sea al host en la red local o al Gateway, según sea lo adecuado. Para reenviar los paquetes, el host debe tener rutas que representan estos destinos.
Un Router toma una decisión de reenvío para cada paquete que llega a la interfaz
del Gateway. Este proceso de reenvío es denominado enrutamiento. Para reenviar
un paquete a una red de destino, el Router requiere una ruta hacia esa red.
Si una ruta a una red de destino no existe, el paquete no puede reenviarse.
La red de destino puede ser un número de routers o saltos de fuera de Gateway.