Evolución De Los Algoritmos De Enrutamiento De La Capa De Red

Esencialmente la capa de red utiliza dos tipos principales de algoritmos de enrutamiento, el primero agrupa los algoritmos estáticos y el segundo los algoritmos del tipo dinámico, aunque cumplen la misma función, decidir la ruta y estructura por donde serán transmitidos los paquetes de datos, trabajan de forma diferente y su comportamiento difiere notoriamente.

Sean estáticos o dinámicos, los algoritmos de enrutamiento comparten propiedades semejantes: corrección, estabilidad, robustez, equidad, sencillez y optimización, cada propiedad se describe a sí misma y busca, al final, cumplir con el mismo objetivo: maximizar la velocidad de envío de los paquetes disminuyendo el número de escalas y el ancho de banda a utilizar, logrando así máximo desempeño de la red.

Los algoritmos de enrutamiento estáticos, por definición deciden la ruta de transmisión a priori, es decir, antes de comenzar el envió ya han decidido fuera de línea y cargado en cada Router de la red el camino seleccionado, por lo tanto, no basan sus decisiones ni en la topología de la red ni en las valoraciones del tráfico. En contraposición, los algoritmos del tipo dinámico reflejan en sus decisiones los cambios constantes de tipología de red y del tráfico de la misma, determinando así la principal diferencia y el primer punto evolutivo entre unos y otros.

Es conveniente detallar cada tipo de algoritmo y por supuesto, de manera consecuente con el propósito de este ensayo, comenzar por describir el algoritmo más sencillo. Definido como un algoritmo estático, el Enrutamiento por trayectoria más corta es el algoritmo básico por excelencia, consiste en conformar una red donde cada nodo es un Router, cada enlace entre ellos una línea de comunicación y a partir dicho diseño decidir la ruta más corta entre el nodo de origen y el de destino teniendo en cuenta específicamente el peso de los factores que intervienen en el cálculo de la distancia entre nodo y nodo (número de escalas, distancia física, retraso de transmisión por paquete de prueba, ancho de banda, tráfico promedio, costo de comunicación).

Al comenzar el algoritmo se reconocen los nodos y enlaces, se define la distancia entre ellos y el origen (que en principio es infinita para todos pues no hay trayectorias conocidas), una vez avanza el algoritmo, va reconociendo las trayectorias y definiendo su distancia al origen, al momento de detectar que dicha trayectoria es la más corta del nodo al origen, esta se vuelve una trayectoria permanente y permanece inalterable. Este tipo de algoritmo, si bien cumple con su objetivo, no deja de ser limitado y de lento proceder, lo que genera una primera evolución funcional, el algoritmo de enrutamiento por Inundación, utiliza el mismo método de búsqueda de trayectorias pero envía un paquete por todas y cada una de las líneas de transmisión posibles (excepto por la que llego), obviamente esto genera duplicidad de paquetes y por tal motivo posteriormente se implemento un contador de escalas inicializado según la longitud de la trayectoria y que va disminuyendo a medida que pasa por cada escala hasta llegar a cero. Sin embargo, seguía siendo poco aplicado a pesar de que evoluciono en un algoritmo de Inundación Selectiva donde los Routers no envían los paquetes por todas las líneas de comunicación sino solo por aquellas que se dirigen aproximadamente en la trayectoria correcta.

Hasta ahora estos algoritmos tomaban en cuenta solamente la tipología de la red pero ignoraban la carga (el peso de la data) por lo que surge un algoritmo conocido como Enrutamiento basado en flujo que tiene en cuenta esta variable para seleccionar la trayectoria ideal para el envío. Este algoritmo analiza el retardo de cada paquete conociendo el flujo y capacidad de cada línea de transmisión y escoge la línea con menor retardo para hacer la transmisión.

A pesar de la eficiencia, a primera vista, del enrutamiento basado en flujo, es necesario conocer de antemano la topología de cada subred, una matriz de tráfico, una matriz de capacidad, donde se especifica la capacidad de cada línea y seleccionar algún algoritmo de enrutamiento entre los descritos anteriormente (trayectoria más corta o inundación)

Estas falencias de los algoritmos estáticos fueron corregidas con la introducción de algoritmos dinámicos generando entonces el primer punto de inflexión importante en el desarrollo de algoritmos de enrutamiento. Así, el enrutamiento por vector de distancia, le dio a cada Router una tabla indexada con la mejor trayectoria conocida para enlazar cada nodo, esta tabla incluye información de cada Router de la red y de las subredes, la línea de comunicación favorita entre cada nodo y un estimado del tiempo o la distancia entre cada nodo, la información de la tabla se actualiza constantemente con la información de los Routers vecinos y la decisión

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