Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Valentín Montes Fuentes
hace 8 años
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1 aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet Dr. Daniel Morató Area de Ingeniería Telemática Departamento de Automática y omputación Universidad Pública de Navarra daniel.morato@unavarra.es Laboratorio de Programación de es ontenido Funciones del nivel de red Routing Forwarding ómo construye el router su tabla de rutas? El protocolo de enrutamiento Estructura de Internet Arquitectura del enrutamiento en Internet Tipos de enrutamiento: Intradomain Interdomain 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 1/20 1

es Laboratorio de Programación de es http://www.tlm.unavarra.

2 ontenido Funciones del nivel de red Routing Forwarding ómo construye el router su tabla de rutas? El protocolo de enrutamiento Estructura de Internet Arquitectura del enrutamiento en Internet Tipos de enrutamiento: Intradomain Interdomain 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 2/20 Introducción La tarea principal del nivel de red es mover los paquetes IP desde el emisor hasta el receptor En un extremo encapsula los datos entregados por el nivel superior dentro de un datagrama y los envía al siguiente salto (next-hop) Los routers reenvían (forward) los paquetes que reciben en función de la información que poseen sobre el mejor camino para llegar al destino del paquete Los routers no poseen niveles por encima del de red (salvo para gestión) Aplicación Transporte R1 R2 R4 Aplicación Transporte 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 3/20 2

2/20 Introducción La tarea principal del nivel de red es mover los paquetes IP desde el emisor hasta el receptor En un extremo encapsula los datos entregados por el nivel superior dentro de un

3 Funciones del nivel de Determinar la ruta que deben seguir los paquetes. La ruta es un camino (path) y por lo tanto acíclico Routing es el proceso de calcular (mediante un protocolo de enrutamiento ) los caminos que deben seguir los paquetes. Es llevado a cabo normalmente por un proceso que se ejecuta en cada router (cálculo distribuido) El resultado es una tabla de rutas (routing table) en cada router A B Routing Routing R1 Routing R2 Routing if2 RoutingR4 if2 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 4/20 A B Funciones del nivel de Determinar la ruta que deben seguir los paquetes. La ruta es un camino (path) y por lo tanto acíclico Routing es el proceso de calcular (mediante un protocolo de enrutamiento ) los caminos que deben seguir los paquetes. Es llevado a cabo normalmente por un proceso que se ejecuta en cada router (cálculo distribuido) El resultado es una tabla de rutas (routing table) en cada router Destino A B Routing Next-hop IP de de R1 IP de de IP de de R4 Routing IP de de R4 R1 Routing R2 if2 Routing 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 5/20 interfaz if2 if2 RoutingR4 if2 3

Es llevado a cabo normalmente por un proceso que se ejecuta en cada router (cálculo distribuido) El resultado es una tabla de rutas (routing table) en cada router A B Routing Routing R1 Routing R2

4 A B Funciones del nivel de Reenviar los paquetes Forwarding : tarea realizada por un router por la cual un paquete que recibe por un interfaz lo reenvía por otro interfaz En base a la información contenida en la tabla de rutas del router La tabla de rutas indica cuál es el siguiente router en el camino El router tendrá un enlace directo (están en la misma LAN) con él por alguno de sus interfaces de forma que puede hacerle llegar el paquete mediante el mecanismo del nivel de enlace Destino Next-hop interfaz A IP de de R1 dst. IP B IP de de IP de de R4 if2 Routing IP de de R4 if2 Routing R1 Routing R2 Routing if2 RoutingR4 if2 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 6/20 ontenido Funciones del nivel de red Routing Forwarding ómo construye el router su tabla de rutas? El protocolo de enrutamiento Estructura de Internet Arquitectura del enrutamiento en Internet Tipos de enrutamiento: Intradomain Interdomain 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 7/20 4

interfaces de forma que puede hacerle llegar el paquete mediante el mecanismo del nivel de enlace Destino Next-hop interfaz A IP de de R1 dst.

5 ómo construye el router su tabla de rutas? a) Es configurada manualmente por un administrador o b) Dinámicamente mediante un procolo de enrutamiento Ventajas: Escalabilidad Adaptabilidad Desventajas: omplejidad A R1 R2 R4 B 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 8/20 El protocolo de enrutamiento Implementa un algoritmo de enrutamiento ómo funciona un algoritmo de enrutamiento? A Normalmente los enlaces tienen un coste asociado Este puede ser proporcional al retardo, inversamente proporcional al ancho de banda... aunque típicamente es unitario El algoritmo busca calcular un buen camino = el de coste mínimo (generalmente la suma de los costes de los enlaces del camino) R R2 coste = 2 1 R4 1 1 B 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 9/20 5

aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 8/20 El protocolo de enrutamiento Implementa un algoritmo de enrutamiento ómo funciona un algoritmo de enrutamiento?

6 Enrutamiento en Internet Está influenciado fuertemente por la estructura de Internet 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 10/20 Estructura de Internet Está influenciado fuertemente por la estructura de Internet Hay una jerarquía de ISPs (Internet Service Providers) Tier-1 ISPs o Internet backbone networks Grandes proveedores internacionales (AT&T, BBN, BT, able&wireless, Sprint, UUNET...) onexión completamente mallada No emplean ruta por defecto, tienen rutas a todas las redes (Junio04: rutas) Default-free zone 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 11/20 6

Internet backbone networks Grandes proveedores internacionales (AT&T, BBN, BT, able&wireless, Sprint, UUNET.

7 Estructura de Internet Está influenciado fuertemente por la estructura de Internet Hay una jerarquía de ISPs (Internet Service Providers) Tier-2 ISPs Regionales o nacionales Se conectan (peering agreement) a unos pocos tier-1 ISPs (ellos son los clientes y el tier-1 el proveedor de tránsito) Se pueden conectar a otros tier-2 Default-free zone 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 12/20 Estructura de Internet Está influenciado fuertemente por la estructura de Internet Hay una jerarquía de ISPs (Internet Service Providers) Tier-3 ISPs ISPs locales de acceso Se conectan a uno o más tier-2 y entre ellos Default-free zone 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 13/20 7

aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 12/20 Estructura de Internet Está influenciado fuertemente por la estructura de Internet Hay una jerarquía de ISPs (Internet

8 Estructura de Internet Los puntos de la red de un ISP donde se conecta a otros IPSs se llaman Puntos de Presencia (POPs) (donde está el equipamiento) También se pueden conectar en NAPs (Network Access Points) o IXP (Internet exchange Point) Son redes de alta velocidad en sí mismas Pretenden ahorrar ucir retardo Mantener local el tráfico local Ejemplos: Espanix ( Linx ( Default-free zone NAP 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 14/20 ontenido Funciones del nivel de red Routing Forwarding ómo construye el router su tabla de rutas? El protocolo de enrutamiento Estructura de Internet Arquitectura del enrutamiento en Internet Tipos de enrutamiento: Intradomain Interdomain 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 15/20 8

linx.net) Default-free zone NAP 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 14/20 ontenido Funciones del nivel de red Routing Forwarding ómo construye el router su tabla de rutas?

9 Arquitectura del enrutamiento en Internet Vista la organización jerárquica, cómo hacen los routers de todos los ISPs para aprender las rutas a todos los destinos?... Mediante protocolos de enrutamiento No existe un protocolo de enrutamiento único entre todos los routers en Internet Internet está organizada en Sistemas Autónomos o ASs (Autonomous Systems) ada AS está bajo el control de un solo administrador y con la misma política ada AS tiene asignado un identificador único de 16 bits o ASN ( ) (ada ISP tiene normalmente un solo AS, aunque haya casos de más de uno) s conectan routers de los diferentes ASs Los routers que tienen enlaces con routers en otro(s) AS(s) se llaman Routers Frontera, Border Routers o Gateway Routers El enrutamiento es jerárquico. Se separa el enrutamiento dentro de los dominios del enrutamiento entre los mismos AS 2 AS 1 Border router AS 3 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 16/20 Tipos de enrutamiento Intradomain Dentro de un dominio (AS) Un protocolo de enrutamiento para calcular rutas dentro de un dominio se llama IGP (Interior Gateway Protocol) aracterísticas: Simples alculan caminos eficientes respecto a una métrica Recalculan rápidamente ante cambios No escalan bien para redes grandes Ejemplos: RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), EIGRP (Enhanced IGRP) AS 1 AS 2 AS 3 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 17/20 9

AS está bajo el control de un solo administrador y con la misma política ada AS tiene asignado un identificador único de 16 bits o ASN (1-64511) (ada ISP tiene normalmente un solo AS, aunque haya

10 Tipos de enrutamiento Interdomain Entre dominios. Desacoplado del enrutamiento dentro de los mismos Un protocolo de enrutamiento para calcular rutas entre dominios se llama EGP (Exterior Gateway Protocol) aracterísticas: Mejor escalabilidad Habilidad para agregar rutas Habilidad para expresar políticas Mayor carga en el router Ejemplos: EGP, BGP (Border Gateway Protocol) AS 1 AS 2 AS 3 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 18/20 Resumen Los routers (conmutadores de paquetes) reenvían paquetes IP en función de sus tablas de rutas Aprenden estas tablas por medio de protocolos de enrutamiento La estructura de Internet es jerárquica (Tiers) Esto lleva a un enrutamiento jerárquico dividido en: Intradomain Interdomain Diferente problemática para ambos 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 19/20 10

Habilidad para agregar rutas Habilidad para expresar políticas Mayor carga en el router Ejemplos: EGP, BGP (Border Gateway Protocol) AS 1 AS 2 AS 3 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en

11 A continuación Tipos de protocolos de enrutamiento 3 Nov aracterísticas del enrutamiento dinámico en Internet 20/20 11

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