Redes Informáticas

Introducción a los protocolos de enrutamiento dinámico

3.0 Introducción del capítulo

3.0.1 Introducción del capítulo

Las redes de datos que usamos en nuestras vidas cotidianas para aprender, jugar y trabajar varían desde pequeñas redes locales hasta grandes internetworks globales. En su casa, posiblemente tenga un router y dos o más computadoras. En el trabajo, su organización probablemente tenga varios routers y switches que atienden a las necesidades de comunicación de datos de cientos o hasta miles de PC.

En los capítulos anteriores aprendimos cómo se usan los routers en el reenvío de paquetes y que los routers obtienen información sobre las redes remotas mediante el uso de rutas estáticas y protocolos de enrutamiento dinámico. También sabe la manera en que las rutas hacia redes remotas se pueden configurar en forma manual usando rutas estáticas.

Este capítulo introduce los protocolos de enrutamiento dinámico, lo que incluye cómo se clasifican los diferentes protocolos de enrutamiento, qué métricas usan para determinar el mejor camino y los beneficios de utilizar un protocolo de enrutamiento dinámico.

Los protocolos de enrutamiento dinámico generalmente se usan en redes de mayor tamaño para facilitar la sobrecarga administrativa y operativa que implica el uso de rutas estáticas únicamente. Normalmente, una red usa una combinación de un protocolo de enrutamiento dinámico y rutas estáticas. En la mayoría de las redes, se usa un único protocolo de enrutamiento dinámico; sin embargo, hay casos en que las distintas partes de la red pueden usar diferentes protocolos de enrutamiento.

Desde principios de la década del ochenta, han surgido varios protocolos de enrutamiento dinámico diferentes. En este capítulo, comenzaremos a analizar algunas de las características y diferencias entre estos protocolos de enrutamiento; sin embargo, se verá con más claridad en capítulos posteriores cuando analicemos en detalle varios de estos protocolos de enrutamiento.

Aunque muchas redes usen un protocolo de enrutamiento único o solamente rutas estáticas, es importante que un profesional de redes comprenda los conceptos y las operaciones de todos los protocolos de enrutamiento. Un profesional de redes debe estar capacitado para tomar decisiones fundadas respecto de cuándo usar un protocolo de enrutamiento dinámico y qué protocolo de enrutamiento es la mejor opción para un entorno en particular.

3.1 Introducción y ventajas

3.1.1 Perspectiva e información básica

La evolución de los protocolos de enrutamiento dinámico

Los protocolos de enrutamiento dinámico se han usado en redes desde comienzos de la década del ochenta. La primera versión de RIP se lanzó en 1982, pero algunos de los algoritmos básicos dentro del protocolo ya se usaban en ARPANET en 1969.

Debido a la evolución de las redes y a su complejidad cada vez mayor, han surgido nuevos protocolos de enrutamiento. La figura muestra la clasificación de los protocolos de enrutamiento.

Uno de los primeros protocolos de enrutamiento fue el Protocolo de información de enrutamiento (RIP). RIP ha evolucionado a una nueva versión, el RIPv2. Sin embargo, la versión más nueva de RIP aún no se escala a implementaciones de redes más extensas. Para abordar las necesidades de redes más amplias, se desarrollaron dos protocolos de enrutamiento avanzados: Open Shortest Path First (OSPF) e Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS). Cisco desarrolló el protocolo de enrutamiento de gateway interior (IGRP) y el IGRP mejorado (EIGRP), que también se adapta bien en implementaciones de redes más grandes.

Asimismo, surgió la necesidad de interconectar diferentes internetworks y proveer el enrutamiento entre ellas. El protocolo de enrutamiento de gateway fronterizo (BGP) ahora se usa entre los ISP, y entre ISP y sus clientes privados más grandes para intercambiar información de enrutamiento.

Con la llegada de numerosos dispositivos para consumidores que usan IP, el espacio de direccionamiento IPv4 está prácticamente agotado. Por tal motivo, ha surgido el IPv6. A fin de sostener la comunicación basada en IPv6, se han desarrollado versiones más nuevas de los protocolos de enrutamiento IP (consulte la fila IPv6 en la tabla).

Nota: este capítulo presenta una descripción general de los diferentes protocolos de enrutamiento dinámico. Los protocolos de enrutamiento RIP, EIGRP y OSPF se analizarán en mayor detalle en los siguientes capítulos. Los protocolos de enrutamiento IS-IS y BGP se explican en el currículo de CCNP. El IGRP es el antecesor de EIGRP y ahora ha caído en desuso.

La función de los protocolos de enrutamiento dinámico

¿Qué son los protocolos de enrutamiento dinámico? Los protocolos de enrutamiento se usan para facilitar el intercambio de información de enrutamiento entre los routers. Estos protocolos permiten a los routers compartir información en forma dinámica sobre redes remotas y agregar esta información automáticamente en sus propias tablas de enrutamiento. Esto se muestra en la animación.

Los protocolos de enrutamiento determinan el mejor camino hacia cada red, que luego se agrega a la tabla de enrutamiento. Uno de los principales beneficios de usar un protocolo de enrutamiento dinámico es que los routers intercambian información de enrutamiento cuando se produce un cambio de topología. Este intercambio permite a los routers obtener automáticamente información sobre nuevas redes y también encontrar rutas alternativas cuando se produce una falla de enlace en la red actual.

En comparación con el enrutamiento estático, los protocolos de enrutamiento dinámico requieren menos sobrecarga administrativa. Sin embargo, el costo de usar protocolos de enrutamiento dinámico es dedicar parte de los recursos de un router para la operación del protocolo, incluso el tiempo de la CPU y el ancho de banda del enlace de red. Pese a los beneficios del enrutamiento dinámico, el enrutamiento estático aún ocupa su lugar. En algunas ocasiones el enrutamiento estático es más apropiado, mientras que en otras, el enrutamiento dinámico es la mejor opción. Muy a menudo, se encontrará una combinación de los dos tipos de enrutamiento en una red que tiene un nivel de complejidad moderado. Analizaremos las ventajas y desventajas del enrutamiento estático y dinámico más adelante en este capítulo.

3.1.2 Descubrimiento de redes y mantenimiento de la tabla de enrutamiento

El propósito de los protocolos de enrutamiento dinámico

Un protocolo de enrutamiento es un conjunto de procesos, algoritmos y mensajes que se usan para intercambiar información de enrutamiento y completar la tabla de enrutamiento con la elección de los mejores caminos que realiza el protocolo. El propósito de un protocolo de enrutamiento incluye:

• Descubrir redes remotas

• Mantener la información de enrutamiento actualizada

• Escoger el mejor camino hacia las redes de destino

• Poder encontrar un mejor camino nuevo si la ruta actual deja de estar disponible

¿Cuáles son los componentes de un protocolo de enrutamiento?

• Estructuras de datos: algunos protocolos de enrutamiento usan tablas y/o bases de datos para sus operaciones. Esta información se guarda en la RAM.

• Algoritmo: un algoritmo es una lista limitada de pasos que se usan para llevar a cabo una tarea. Los protocolos de enrutamiento usan algoritmos para facilitar información de enrutamiento y para determinar el mejor camino.

• Mensajes del protocolo de enrutamiento: los protocolos de enrutamiento usan varios tipos de mensajes para descubrir routers vecinos, intercambiar información de enrutamiento y otras tareas para aprender y conservar información precisa sobre la red.

Funcionamiento del protocolo de enrutamiento dinámico

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

• El router envía y recibe mensajes de enrutamiento en sus interfaces.

• El router comparte mensajes de enrutamiento e información de enrutamiento con otros routers que están usando el mismo protocolo de enrutamiento.

• Los routers intercambian información de enrutamiento para obtener información sobre redes remotas.

• Cuando un router detecta un cambio de topología, el protocolo de enrutamiento puede anunciar este cambio a otros routers.

Nota: para comprender los conceptos y la operación del protocolo de enrutamiento dinámico y su uso en redes reales se necesitan conocimientos avanzados de la división en subredes y el direccionamiento IP. Al final de este capítulo encontrará tres situaciones de división en subredes para practicar.

3.1.3 Ventajas

Uso del enrutamiento estático

Antes de identificar los beneficios

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