Protocolos de enrutamiento dinamico RIP, OSPF, BGP

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1 BGP dinamico,, BGP Facultad de Ciencias Matemáticas - UNMSM EAP. Computación Científica 23 de octubre de 2012

2 BGP Introduccion Un protocolo de es un software complejo que se ejecuta de manera simultánea en un conjunto de routers, con el objetivo de completar y actualizar su tabla de con los mejores caminos para intercambiar información con otras redes.

3 BGP Así, podríamos resumir que un protocolo de tiene como objetivos los siguientes: (a) Descubrir redes lejanas con las que intercambiar información. (b) Mantener la información de actualizada de manera fiable. (c) Elegir el mejor camino posible en cada momento hacia las redes de destino. (d) Encontrar un nuevas rutas para sustituir a aquellas que dejen de estar disponibles en los términos necesarios.

4 BGP Basica Basica 1. Uno de los primeros protocolos de fue el Routing Information Protocol (). 2. El protocolo ha evolucionado a una nueva versión, el v2. Sin embargo, la versión más nueva de aún no escala a implementaciones de red más extensas. 3. Para abordar las necesidades de redes más amplias, se desarrollaron dos protocolos de avanzados: Open Shortest Path First () e Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS). 4. Los protocolos propietarios de cisco son el Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) y el Enhanced IGRP (EIGRP).

5 BGP Basica de redes de redes Las tareas que desempeña un protocolo de son: de redes, actualización de la tabla, selección de mejor ruta y descubrimiento de nuevas rutas en caso de falla de las actuales. Los componentes de un protocolo de son: (a) Estructuras de datos : tablas o bases de datos que se guardan en la memoria RAM. (b) Algoritmos : Conjunto de pasos a seguir para completar una tarea. (c) Mensajes de protocolo : Utilizado por los routers para intercambiar información, descubir routers u otras tareas.

6 BGP Basica de redes Figura 1 :

7 BGP Basica del protocolo Todos los protocolos de tienen el mismo propósito: conocer sobre redes remotas y adaptarse rápidamente cuando ocurre un cambio en la topología. El método que usa un protocolo de para lograr su propósito depende del algoritmo que use y de las características operativas de ese protocolo. Las operaciones de un protocolo de varían según el tipo de protocolo de y el protocolo de en sí. En general, las operaciones de un protocolo de pueden describirse de la siguiente manera:

8 BGP Basica del protocolo 1. El router envía y recibe mensajes de en sus interfaces. 2. El router comparte mensajes de e información de con otros routers que están usando el mismo protocolo de. 3. Los routers intercambian información de para aprender sobre redes remotas. 4. Cuando un router detecta un cambio de topología, el protocolo de puede anunciar este cambio a otros routers.

9 BGP Basica

10 BGP General 1. : un protocolo de interior por vector de distancia. 2. IGRP: el interior por vector de distancia. 3. : un protocolo de interior de estado de enlace. 4. IS-IS: un protocolo de interior de estado de enlace. 5. EIGRP: el protocolo avanzado de interior por vector de distancia. 6. BGP: un protocolo de exterior de vector de ruta.

11 BGP General

12 BGP Un sistema autónomo o dominio de es un conjunto de routers con una administración en común. Por ejemplo la red de una empresa o la red de un ISP. Existen dos tipos de protocolos de : IGP: Se usan para el dentro de sistemas autónomos. Los IGP se usan para el dentro de las redes de una única organización (dentro de un dominio de ). Los IGP para IP incluyen, IGRP, EIGRP, e IS-IS. EGP: Se usa para el ENTRE sistemas autónomos. Estos protocolos estas diseñados para operar entre sistemas autónomos controlados por distintas organizaciones. El BGP es el único protocolo viable actualmente y es el utilizado en Internet. En general BGP se utiliza entre ISPs o

13 BGP

14 BGP distancia y estado de enlace por vector distancia El vector de distancia significa que las rutas son publicadas como vectores de distancia y dirección. La distancia se define en términos de una métrica como el conteo de saltos y la dirección es simplemente el router del siguiente salto o la interfaz de salida. (a) Algoritmo Bellman-Ford para la determinación de la mejor ruta. (b) Algunos protocolos vector distancia envían de forma periódica tablas de a los routers vecinos. (c) El algoritmo Bellman-Ford no permite que los routers conozcan sobre la topología de la red. La única información que tiene el router es la distancia de la red (métrica) y la interfaz que debe usar para alcanzarla.

15 BGP distancia y estado de enlace por vector estado de enlace 1. Usando un protocolo de estado de enlace los routers pueden tener una visión completa de la topología de la red. Los routers usan información del estado de los enlaces recopilada de otros routers para crear el?mapa? de la red y seleccionar la mejor ruta. 2. A diferencia de los protocolos de vector distancia, los protocolos que operan con vector estado de enlace, no envían actualizaciones periódicas de la información de. Estos solo envían actualizaciones cuando se produce un cambio en la topología.

16 BGP y sin clase Los protocolos de no envían información de la mascara de subred en las actualizaciones de. Un ejemplo es de estos es. Cuando fue creado, las direcciones se asignaban de acuerdo a las clases de IP, por lo tanto no había necesidad de enviar la información de la máscara, ya que podía determinarse en base al primer octeto. Los protocolos de con clase no pueden usarse en redes que se subdividen usando más de una máscara de subred. En otras palabras no pueden usarse en redes que usan VLSM. Tampoco se pueden usar redes no contiguas. En los protocolos sin clase, se envía la mascara de subred, junto con la dirección de red, como parte de las actualizaciones de. La mayoría de las redes modernas requieren protocolos sin clase por que utilizan VLSM y redes no contiguas.

17 BGP y sin clase

18 BGP La convergencia se da cuando todas las tablas de de una red están en un estado de uniformidad. El tiempo de convergencia es el tiempo que tardan los routers en compartir información, calcular las mejores rutas y actualizar su tabla de. Por lo general, e IGRP tienen convergencia lenta, mientras que EIGRP y tienen una convergencia más rápida.

19 BGP de la métrica de la métrica Cuando un protocolo de aprende sobre mas de una ruta para llegar a un mismo destino, debe poder diferenciar cual es la más conveniente para llegar a ese destino. Una métrica es una forma de evaluar cual ruta es la más conveniente basándose en uno o varios parámetros. Cada protocolo de usa su propia métrica. Por ejemplo, usa el conteo de saltos, EIGRP usa una combinación de ancho de banda y retardo, y la implementación de de Cisco usa el ancho de banda.

20 BGP y protocolos de La métrica puede variar entre protocolos y no son comparables, esto implica que dos protocolos pueden elegir dos rutas DISTINTAS hacia el mismo destino. Por ejemplo elegirá la ruta que implique menos?saltos? entre routers, mientras que elegirá aquella que presente el mayor ancho de banda aún cuando esta ruta lleve más saltos. 1. Conteo de saltos : Numero de routers que debe atravesar u paquete para llegar a destino. 2. Ancho de banda. 3. : Considera el trafico del enlace. 4. Confiabilidad : Evalúa la posibilidad de fallos de acuerdo al conteo de errores o fallas anteriores. 5. Costo : Valor establecido por el IOS o el administrador para indicar la preferencia de una ruta.

21 BGP y protocolos de El campo de métrica en la tabla de Dependiendo del protocolo utilizado, se puede evaluar con los siguiente parámetros. 1. : conteo de saltos, menor es mejor. 2. IGRP e EIGRP: evalúa ancho de banda, retardo, confiabilidad y carga, se elige como mejor ruta la que se evalué con el resultado más bajo. 3. IS-IS y : costo, la mejor ruta es la del costo mas bajo. La implementación de cisco evalua ancho de banda.

22 BGP y protocolos de

23 BGP La mejor ruta se determina por la métrica mas baja. La métrica puede visualizarse en la tabla de (se usa el comando show run en la CLI) es el segundo valor que aparece entre corchetes. Cuando dos o mas rutas que llevan al mismo destino, resultan con la misma métrica, el router realizará un balanceo de carga del enlace, de manera que utiliza TODOS los enlaces que tienen el mismo costo (métrica) para ese destino. Sabemos que el balanceo de carga esta en uso, por que al mostrar la tabla de dos o mas rutas se asociarán con el mismo destino.

24 BGP administrativas Un router puede aprender una ruta hacia la misma red/mascara de subred de varias formas, por ejemplo puede haber configurada una ruta estática y además puede aprender dinámicamente la misma ruta para llegar a esa red mediante un protocolo de. El router debe elegir una de las dos rutas para colocarla en la tabla. Nota: Para instalar rutas del mismo costo ambas deben tener el mismo origen (protocolo). Ejemplo: ambas o ambas.

25 BGP administrativas En algunas redes puede ser necesario implementar más de un protocolo de, entonces un router puede aprender sobre una red haciendo uso de más de un protocolo de. Las distancias administrativas son una forma de dar prioridad cuando hay información sobre una red proveniente de más de un origen de (protocolo). La distancia administrativa define la preferencia de un origen de. A cada origen se le asigna un orden de preferencia, incluidas rutas y redes directamente conectadas. Los routers de cisco utilizan la AD para seleccionar la mejor ruta cuando se aprende sobre una red desde dos o más origenes de distintos.

26 BGP administrativas 1. Valor entero entre 0 y Cuanto menor es el valor, mayor es la preferencia del origen de ruta. 3. Una distancia administrativa de 0 es la más preferida (red conectada directamente). 4. Una ruta con AD de 255 no se instalara en la tabla de. 5. El valor AD se muestra como el primer valor entre corchetes en una entrada de la tabla de.

27 BGP administrativas Rutas Las rutas son configuradas por el administrador, tienen un valor AD por defecto de 1. Son las segundas de mayor preferencia después de las redes conectadas directamente (valor AD = 0). (a) Una ruta estática que usa una interfaz de salida o una dirección de siguiente salto tiene una AD de 1. (b) Si se configura una ruta estático con interfaz de salida, esta aparecerá como directamente conectada en la tabla de ruteo, sin embargo su distancia administrativa seguirá siendo 1, ya que TODAS las rutas tienen ese valor AD por defecto.

28 BGP administrativas Ademas de verificar el valor AD de los protocolos mediante el comando?show ip route?, también podemos usar el comando?show ip protocols? el cual mostrará la información relacionada con los protocolos de que se están ejecutando.

29 BGP administrativas Redes conectadas directamente Las redes conectadas directamente siempre tienen un valor de AD de 0 puesto que no existe una mejor ruta que tener directamente conectada una red a una de sus interfaces. No puede haber otro origen de con AD = 0. El comando show ip route no muestra información sobre el valor de AD para redes conectadas directamente. La letra C al principio de la entrada en la tabla de indica que se trata de una red conectada directamente.

30 BGP administrativas Redes conectadas directamente

31 BGP es un protocolo importante por ser uno de los primeros en implementarse y servir de base para la evolución de los protocolos de. Entre sus características básicas habría que destacar las siguientes: 1. Es un protocolo de vector distancia. 2. Utiliza el conteo de saltos como su única métrica o coste para la selección de rutas. 3. Las rutas publicadas con conteo de saltos mayores que 15 son inalcanzables. 4. Se transmiten mensajes cada 30 segundos. 5. Sus mensajes se encapsulan en un segmento UDP con direcciones de puerto 520 tanto en origen como en destino. 6. Tiene asignada una distancia administrativa de 120.

32 BGP Rourter Information Protocol () En su primera versión (v1) es un protocolo con clase, es decir, considera las direcciones de red como pertenecientes a una de las clases definidas por el estándar (clases A, B y C), por lo que no admite VLSM (máscaras de subred de longitud variable) ni la notación CIDR para estas ( entre dominios sin clases). La versión mejorada de este protocolo (v2) admite tanto VLSM y CIDR, por lo que ya no se asocia cada dirección de red con la máscara de la clase a la que pertenece.

33 BGP Rourter Information Protocol () e Inconvenientes de es más fácil de configurar (comparativamente a otros protocolos). Es un protocolo abierto (admite versiones derivadas aunque no necesariamente compatibles). Es soportado por la mayoría de los fabricantes.

34 BGP Rourter Information Protocol () e Inconvenientes Desventajas de Su principal desventaja consiste en que para determinar la mejor métrica, únicamente toma en cuenta el número de saltos, descartando otros criterios (Ancho de Banda, congestión, carga, retardo, fiabilidad, etc.). tampoco está diseñado para resolver cualquier posible problema de. El RFC 1720 (STD 1) describe estas limitaciones técnicas de como graves y el IETF está evaluando candidatos para reemplazarlo, dentro de los cuales es el favorito. Este cambio está dificultado por la amplia expansión de y necesidad de acuerdos adecuados.

35 BGP Protocolo de puerta de enlace interior 1. Un algoritmo de dentro de un sistema autónomo se llama protocolo de puerta de enlace interior (IGP). 2. Un algoritmo para entre sistemas autónomos se llama protocolo de puerta de enlace exterior (EGP). 3. El IGP original de internet era.

36 BGP Protocolo de puerta de enlace interior 1. se reemplazo en 1979 por un protocolo de enlace. 2. En 1988, la Fuerza de Tarea de Ingeniería de Internet empezó el trabajo de un sucesor. 3. Ese sucesor es se volvió una norma en esta basado en el algoritmo de Dijkstra. 5. Ahora la mayoría de vendedores de enrutadores lo apoyan, y se ha convertido en el protocolo de puerta de enlace interior principal.

37 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Algoritmo de Dijkstra Sea u i la distancia más corta desde el nodo origen a hasta el nodo i. Definimos d ij >= 0 como la longitud de arco entre los nodos i,j. Entonces los nodos serán etiquetados: [u i + d ij, i] donde : u i + d ij :representa la distancia hasta el nodo j desde el nodo origen. i: representa el nodo inmediato anterior al j.

38 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Algoritmo de Dijkstra

39 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona 1. El algoritmo se tenía que publicar en literatura abierto. 2. Tenía que apoyar una variedad de métrica de distancia, como la distancia física, retardo,etc. 3. Tenía que adaptarse automática y rápidamente a los cambios de topología. 4. Tenía que poder dirigir el tráfico en tiempo real de una manera y el resto del tráfico de otra manera. 5. Tenía que balancear la carga, dividiéndola en ĺıneas múltiples. 6. En 1988 Internet había crecido tanto que no se podía esperar que ningún enrutador conociera toda la topología. 7. Se requirió una pizca de seguridad para impedir que los estudiantes bromistas engañaran a los enrutadores enviándoles falsa información de.

40 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona soporta tres tipos de conexiones y redes: Las ĺıneas punto a punto exactamente entre dos enrutadores. 1. Redes de multiacceso con difusión (por ejemplo, la mayoría de las LANs). 2. Redes de multiacceso sin difusión (por ejemplo, la 3. mayoría de las WANs de paquetes conmutados). Una red de multiacceso es la que puede tener múltiples enrutadores, cada uno de los cuales se puede comunicar directamente con todos los demás. Todas las LANs y WANs tienen esta propiedad.

41 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona

42 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona

43 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona Muchos de los sistemas autónomos en Internet son grandes por sí mismos y nada sencillos de administrar. les permite dividirlos en áreas numeradas donde un área es una red o un conjunto de redes inmediatas. Un área es una generalización de una subred. Fuera de un área, su topología y detalles no son visibles. 1. Cada sistema autónomo tiene un área de red dorsal, llamada 0. Todas las áreas se conectan a la red dorsal

44 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona distingue cuatro clases de enrutadores: 1. Enrutadores internos que están totalmente dentro de un área. 2. Enrutadores de ĺımite de área que conectan dos o más áreas. 3. Enrutadores de la red dorsal que están en la red dorsal. 4. Enrutadores fronterizos de sistemas autónomos que se comunican con los enrutadores de otros sistemas autónomos.

45 BGP Protocolo de puerta de enlace interior Como Funciona Los cinco tipos de mensaje de

46 BGP BGP: Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera Dentro de un solo sistema autónomo, el protocolo de recomendado es. Entre los sistemas autónomos se utiliza un protocolo diferente, el Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera (BGP). En general, los protocolos de puerta de enlace exterior, y BGP en particular, se han diseñado para permitir que se implementen muchos tipos de poĺıticas de en el tráfico entre sistemas autónomos.

47 BGP BGP: Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera Politicas Las poĺıticas típicas implican consideraciones poĺıticas, de seguridad, o económicas. Ejemplos: 1 Ningún transito a través de ciertos sistemas autónomos. 2 Nunca ponga Irak en una ruta que inicie en el Pentágono. 3 No pasar por Estados Unidos para llegar de la Columbia Británica a Ontario. 4 Transite por Albania sólo si no hay otra alternativa de destino. 5 El tráfico que empieza o termina en IBM no debe transitar por Microsoft.

48 BGP BGP: Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera Politicas Las poĺıticas en cada enrutador de BGP se configuran manualmente. Los pares de enrutadores de BGP se comunican entre sí estableciendo conexiones TCP. Operando de esta manera proporcionan comunicación confiable y ocultan todo detalle de red que pase a través de ellos.

49 BGP Como Funciona BGP: Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera Como Funciona Básicamente, BGP es muy parecido a un protocolo de vector de distancia, pero muy diferente de la mayoría de otros como. En lugar de mantener el costo para cada destino, cada enrutador de BGP guarda el registro de la ruta utilizada, por lo que se conoce como un protocolo de vector de ruta. Del mismo modo, en lugar de darle a cada vecino el costo de cada posible destino estimado periódicamente, cada enrutador de BGP les dice el camino exacto que está usando.

50 BGP Como Funciona BGP: Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera Como Funciona Ejemplo: Considere los enrutadores de BGP mostrados en la figura y considere la tabla de de F. Suponga que utiliza la ruta FGCD para llegar a D.

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