Fundamentos de IP Routing

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1 Redes y Tecnologías de Telecomunicaciones PUCP Fundamentos de IP Routing

2 Arquitectura de Internet Red IP Router Red Red Red IP Router Red Página 3 IP Router Routing Directo Host Origen Host Destino IP Router Página 4

3 Routing Indirecto Host Origen IP Router IP Router Host Destino Página 5 Redes Lógicas Múltiples Red Red Red Página 6

4 Tablas de Enrutamiento Red Destino: Next Router Hops Owner Timer RIP RIP RIP 25 Página 7 Datagrama recibido Cabecera y checksum válidos? Manejo de Datagramas IP por el Router NO SÍ Disminuir TTL es TTL>0? NO Enviar ICMP time exceeded SÍ Descartar datagrama Página 8

5 SI TTL>0 Chequear tabla con dirección. Destino IP Descartar datagrama Ruta encontrada? NO Ruta por Default definida? NO Enviar ICMP destination unreachable SÍ SÍ Si la ruta es UP, buscar ARP caché para mapa direcciones. Página 9 MAC encontrada? NO Enviar ARP Request SI Use número de puerto de la tabla de rutas, use dirección física del caché ARP. ARP Reply recibido almacenar direcciones en caché ARP. Enviar datagrama Para su transmisión. Página 10

6 Tipos de Enrutamiento ESTÁTICO Tablas creadas por el Administrador. Problemas con cambios y crecimiento rápidos. Si cambia la topología, el router debe ser actualizado manualmente. Ubicar errores es difícil. DINÁMICO Responden automáticamente a los cambios de topología. Responden automáticamente a problemas de congestión. Página 11 Enrutamiento Estático

7 Principios de la tabla de enrutamiento - Hay 3 principios en lo que respecta a las tablas de enrutamiento: Cada router toma decisiones en forma independiente, sobre la base de la información que posee en la tabla de enrutamiento Cada tabla de enrutamiento puede contener información diferente Una tabla de enrutamiento tiene información sobre cómo llegar a un destino, pero no sobre cómo regresar Crear Rutas Estáticas Router# ip route Red-destino mascara-red-destino gateway saltos En cada Router se debe crear 2 rutas estáticas para llegar a las redes destino, remotas. RouterC# ip route Página 14

8 Algoritmos de Enrutamiento Dinámico IGP1 IGP y EGP IGP2 IGP1 IGP1 EGP IGP2 IGP1 IGP2 IGP1 IGP2 Sistema autónomo 1 Sistema autónomo 2 Página 16

9 Objetivos de los protocolos de enrutamiento dinámico - Descubrir redes remotas - Mantener la información de enrutamiento actualizada - Seleccionar la mejor ruta a las redes de destino - Brindar la funcionalidad necesaria para encontrar una nueva mejor ruta si la actual deja de estar disponible Algoritmos de Enrutamiento Dinámico Dos tipos: Vector-Distancia (Bellman-Ford) Estado de Enlace (Shortest Path First o Dijkstra) Usan métricas para calcular el camino más corto a la red destino. Algunas métricas usadas son: Número de Saltos (hop). Retardo de transmisión. Ancho de Banda de la línea. Definida por el administrador. Página 18

10 Algoritmos de Vector-Distancia Ventajas: Fácil de implementar. Requiere pocos ciclos de CPU. Desventajas: Difícil de verificar la veracidad de las tablas. Actualización lenta en redes grandes. Difícil de localizar fallas en routers. Pueden generarse cadenas de actualización. Convergencia lenta. Problemas de crecimiento o escalabilidad. Página 19 Algoritmos de Estado de Enlace Conocen la topología completa de la red. Las tablas contienen el estado de cada ruta. Los routers usan la misma base de datos. Ventajas: Elimina los lazos y convergencia lenta. Fácil de detectar routers que fallan. Facilidad de crecimiento o escalabilidad. Desventajas: Demasiada memoria y ancho de banda. Requiere muchos ciclos de CPU. Página 20

11 Métricas de la tabla de enrutamiento Métrica que se usa para cada protocolo de enrutamiento: - RIP: conteo de saltos - IGRP y EIGRP: ancho de banda (usado por defecto), retardo (usado por defecto), carga, confiabilidad -IS-IS y OSPF: costo, ancho de banda (implementación de Cisco) Distancia administrativa de una ruta Objetivo de una métrica Es un valor calculado que se usa para determinar la mejor ruta a un destino. Distancia Administrativa Es un valor numérico que especifica la preferencia por una ruta determinada.

12 Distancia administrativa de una ruta Distancia administrativa de una ruta Rutas conectadas directamente Tienen una AD por defecto de 0 Rutas estáticas La distancia administrativa de una ruta estática tiene un valor por defecto de 1

13 Configuración Básica de RIP Entrar en el modo de protocolo de enrutamiento para RIP: (config)#router rip Configurar el protocolo de enrutamiento para todas las interfaces operativas del router: (config-router)#network <dir_red_directamente_conectada> Este comando se repite para cada una de las redes directamente conectadas al router por sus interfases operativas Página 25 Configuración Básica del Router CISCO Es recomendable analizar la tabla de enrutamiento del router. El comando es show ip route. En el ejemplo se observará los enlaces directos. Con estos links no se podrá llegar a otras subredes. Página 26

14 Resolución de problemas de conectividad Traducción de direcciones de Red (NAT)

15 INTRODUCCION El NAT es un mecanismo que permite traducir una dirección de red privada a una dirección IP pública enrutable. El NAT puede ser: Estático.- Cada dirección local privada se mapea con su correspondiente dirección global. Dinámico.- Dirección IP perteneciente a un pool de direcciones IP públicas se asignan a un host de la red. Por puerto.- Llamado también PAT, relaciona varias direcciones IP privadas a una sola dirección pública. Página 29 NAT ESTATICO

16 NAT básico estático Origen: :1108 Destino: :80 Origen: :1108 Destino: :80 Cliente Router NAT Internet Servidor Web Cliente Tabla NAT estática Dentro Fuera x x Servidor FTP Origen: :1108 Destino: :21 Origen: :1108 Destino: :21 Página 31 CONFIGURACIÓN DE UN NAT ESTATICO / /30 WAN / /30 Servidor Web /24 F /24 PUCP S /30 ip nat inside source static interface fastethernet 0 ip address ip nat inside interface serial 0 ip address ip nat outside ip route S1 ISP S0 F0 S1 INICTEL /30 IP pública Página 32

17 NAT DINAMICO NAT básico dinámico Origen: :1108 Destino: :80 Origen: :1108 Destino: :80 Cliente Router NAT Internet Servidor Web Cliente Rango NAT: Tabla NAT dinámica Dentro Fuera Servidor FTP Origen: :1108 Destino: :21 Página 34 Origen: :1108 Destino: :21

18 / / /27 F /24 NAT DINAMICO PUCP S /30 WAN S1 ISP / / /30 S0 Servidor Web /24 S1 F0 UNHEVAL /30 access-list 1 permit it ip nat pool campus netmask ip nat inside source list 1 pool campus interface fastethernet 0 ip address ip nat inside interface serial 0 ip address ip nat outside ip route Página 35 PAT

19 / / : puerto F /24 PUCP S0 PAT /30 WAN S1 ISP / / /30 S0 Servidor Web /24 S1 F0 INICTEL /30 access-list 2 permit ip nat pool campus netmask ip nat inside source list 2 pool campus2 overload interface fastethernet 0 ip address ip nat inside interface serial 0 ip address ip nat outside ip route Página 37 Protocolo DHCP

20 ESCENARIOS DEL USO DE DHCP MODEM IP Servidor DHCP IP MODEM Router Integrador IP IP IP Gateway (MODEN interno) IP IP IP pública IP IP IP IP privada IP Página 39 Funcionamiento de DHCP Página 40

21 Formatos del mensajes del DHCP Página 41 Instalación DHCP Server #apt-get install dhcp3-server Primero hay que indicar en que interface de red es donde va a escuchar para eso editamos el siguiente archivo #nano /etc/default/dhcp3-server Página 42

22 Instalación DHCP Server En nuestro caso la tarjeta que va a proveer el servicio es la eth1 que va a la red interna #nano /etc/default/dhcp3-server Defaults for dhcp initscript # sourced by /etc/init.d/dhcp # installed at /etc/default/dhcp3-server by the maintainer scripts # # This is a POSIX shell fragment # # On what interfaces should the DHCP server (dhcpd) serve DHCP requests? # Separate multiple interfaces with spaces, e.g. "eth0 eth1". INTERFACES="eth1" Página 43 Instalación DHCP Server Tendremos un muy extenso archivo de configuración de lo cual solo nos servira lo siguiente, lo demás lo podemos eliminar #nano /etc/dhcp3/dhcpd.conf ddns-update-style interim; authoritative; subnet netmask { range ; option domain-name-servers ; option routers ; option broadcast-address ; default-lease-time 36000; max-lease-time ; Página 44

23 Reiniciar el Servidor #/etc/init.d/dhcp3-server restart Si todo está bien, tendremos: Stopping DHCP server dhcpd3 [ OK ] * Starting DHCP server dhcpd3 Página 45 Bibliografía y Referencias Douglas E. Comer: Computer Networks Cisco CCNA 1, CCNA2 HP, 3Com Imágenes Douglas E. Comer: Computer Networks Página 46

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