Protocolos de Encaminamiento Interior y Calidad de Servicio en Redes

Protocolos de Encaminamiento Interior

Los utilizan los routers dentro de un Sistema Autónomo (AS) para intercambiar información de encaminamiento.

Protocolos de Vector Distancia

Cada nodo intercambia información con los nodos vecinos (directamente conectados). Las tablas de encaminamiento contienen una cifra que indica la distancia a la que se encuentra una red destino y la dirección lógica del primer router. Requieren transmitir gran cantidad de información entre routers (el vector de distancia de cada vecino).

Funcionamiento

Un router comienza identificando a sus vecinos. Con la información que recibe, va aumentando en 1 la distancia en su tabla de encaminamiento, así los routers descubren la mejor ruta hacia el destino. Los protocolos de vector distancia no permiten que un router conozca la topología exacta de la red porque solo ve los routers vecinos.

Problemas

• Bucles de encaminamiento: Ocurren cuando se produce un fallo en un enlace y la información de las tablas no es coherente desde ese momento hasta que se alcanza la convergencia, produciéndose bucles.

Soluciones

• Horizonte dividido
• Actualizaciones inversas envenenadas
• Temporizadores de espera

Cuenta al Infinito

Derivado del problema anterior, los bucles se seguirán generando y los paquetes recorrerán la red en un ciclo continuo. Se soluciona con las medidas mencionadas anteriormente.

RIP (Routing Information Protocol)

Protocolo de vector-distancia.

Funcionamiento

• Cuando arranca, obtiene vectores de los vecinos.
• Se envían por broadcast cada 30 segundos.
• Las actualizaciones se propagan por la red.
• Converge en un tiempo finito.
• Usa UDP.
• Los routers actualizan sus tablas tras recibir vectores de routers vecinos.

Problemas

• Los destinos con una métrica > 15 son inalcanzables.
• Si la métrica fuese mayor, la convergencia sería lenta.
• La simple cuenta de saltos da lugar a rutas no óptimas.
• No es seguro.

Protocolos de Estado de Enlace

Los routers tienen información de la topología completa, con una base de datos compleja. Los routers poseen información completa de routers lejanos.

Funcionamiento

Cada router mantiene un seguimiento de los routers vecinos. Construye un paquete LSA (Link State Advertisement) que describe los cambios en la topología. Se envía a todos los demás routers y lo registran actualizando sus bases de datos. Se calculan las rutas usando el algoritmo SPF (Shortest Path First). Siempre que hay un cambio de topología, el router que primero lo advierte avisa a los demás o a uno designado.

OSPF (Open Shortest Path First)

Protocolo de estado de enlace.

Funcionamiento

Cada router mantiene una base de datos con la topología de la red (almacenada como grafo dirigido) que se construye con la información de otros routers. Las actualizaciones de estado de enlaces se pasan a otros routers, que envían confirmación de actualización (genera mucho tráfico).

Problemas

• Distribución de los paquetes LSA: Si no es correcta, se generan rutas no válidas.

Comparativa: Protocolos de Vector Distancia vs. Estado de Enlace

Visión de la Red

Estado de Enlace permite conocer routers distantes, su conexión y crear independientemente sus propias rutas. Vector Distancia tiene poco conocimiento de redes distantes y ninguno de los routers distantes.

Tiempo de Convergencia

Los cambios en la topología se comunican mediante intercambios periódicos de tablas de encaminamiento (Vector Distancia). En Estado de Enlace, se comunican con LSA que se pasan a todos los routers.

Memoria de Routers

Estado de Enlace requiere más memoria y más procesamiento.

Ancho de Banda

Para enviar los LSA se requiere un ancho de banda considerable, aunque el tráfico de actualización incremental es mínimo en comparación con los protocolos de vector distancia.

Mecanismos de Calidad de Servicio (QoS)

ISA (Integrated Services Architecture)

Garantiza QoS a flujos de paquetes y se basa en un mecanismo de control de admisión y reserva anticipada de recursos para los nuevos flujos (los routers deben mantener información sobre los flujos que les atraviesan).

DiffServ (Differentiated Services)

En cambio, se basa en clasificar y marcar los paquetes individuales como pertenecientes a una clase de tráfico. No se basa en flujos (no tiene en cuenta a los usuarios), ni en reservas anticipadas para cada flujo nuevo.