PDF de programación - Clase 12 Carácterísticas del enrutamiento

Clase 12
Carácterísticas del enrutamiento
dinámico en Internet
Tema 4.- Enrutamiento con IP

Dr. Daniel Morató
Redes de Ordenadores
Ingeniero Técnico de Telecomunicación Especialidad en
Sonido e Imagen, 3º curso

Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP
5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP







Carácterísticas del enrutamiento dinámico en Internet
Tipos de algoritmos. Enrutamiento Distance-Vector
RIP
Problemas de RIP


5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Objetivos
 Conceptos básicos del enrutamiento

jerárquico en Internet

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Contenido
 Introducción
 Enrutamiento jerárquico

 IGPs
 EGPs

 Estructura de Internet

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Contenido
 Introducción
 Enrutamiento jerárquico

 IGPs
 EGPs

 Estructura de Internet

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Funciones del nivel de red
 Forwarding (data plane)
 Routing (control plane)

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Principio de optimalidad

 Si router J está en el camino
óptimo desde I a K entonces
el camino óptimo de J a K
está en la misma ruta (…)

 Si existiera una ruta mejor de
J a K se podría concatenar
con el de I a J

 El conjunto de rutas óptimas
a un destino es un árbol =
sink tree (…)

 Árbol ⇒ sin lazos (loops)

K

J

I

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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¿Camino óptimo?
 Shortest path
 ¿Cómo medirlo?
 Número de saltos
 Distancia geográfica
 Retardo
 Peso de cada vértice:

1

1

1

1

1

1
1

1

1
1

1

1
1 1

1

1

1

 BW
 Tráfico medio
 Coste (€€)
 Longitud media de cola
 Combinación

7
4
3
2
1

1

3

1
1

1

3

2

4

2

4

3

3

2
22

1

3

10

25

33

56

5

56
10

5

37

102

40

20
20
1

12

67

22

25

3

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Construcción de las tablas de rutas
¿Estática o dinámica?
global
Estática:
 Configuración manual
 Cambios lentos
Dinámica:
 Mediante un protocolo

tienen
información completa de
la
topología y los costes de los
enlaces

¿Información
Global:
 Todos

descentralizada?

o

de enrutamiento
 Escalabilidad
 Adaptabilidad
 Complejidad

los

routers

 Algoritmos “link state”
Descentralizada:
 El router conoce solo a sus
 Mediante un proceso iterativo
información

vecinos
intercambia esa
con sus vecinos

 Algoritmos “distance vector”

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Contenido
 Introducción
 Enrutamiento jerárquico

 IGPs
 EGPs

 Estructura de Internet

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Enrutamiento jerárquico
Escala: con centenares de

 Autonomía administrativa
 Cada administrador de
red quiere controlar el
enrutamiento dentro de
su red

millones de destinos
 ¡No se pueden

tener
todos los destinos en las
tablas de rutas!
 Memoria
 CPU
 BW para informar de rutas

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Enrutamiento jerárquico

 Agrupar
routers
en
regiones:
“Autonomous
Systems” (AS)
 Routers de un AS un solo
administrador
los routers
 Normalemente
en el mismo AS emplean el
de
mismo
protocolo
enturamiento
 IGP =
Interior Gateway
Protocol
 Routers en diferentes AS
pueden emplear diferente
IGP

 Interior oculto

enrutamiento entre los AS
 EGP = Exterior Gateway

Protocol

 Comunicar

información de

 Entre los border routers o
routers frontera de los AS

Border router

AS 2

AS 1

AS 3

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Enrutamiento jerárquico
Border router
 La
 IGP:
 EGP:

rutas es
rutas
destinos
rutas a destinos

tabla de
a

configurada por ambos
internos
externos

 IGP da las rutas internas
 ¿Si hay más de un enlace al

exterior?
 EGP debe informar de a qué
destinos se puede llegar por
cada uno

IGP

EGP

Tabla de rutas

Border router

AS 2

AS 1

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AS 3

Interior Gateway Protocols (IGP)
Características:
 Simples
 Calculan caminos eficientes
 Recalculan rápidamente ante
 No escalan bien para redes

Los más comunes:
 RIP: Routing Information Protocol
 OSPF: Open Shortest Path First
 IGRP: Interior Gateway Routing

respecto a una métrica
cambios
grandes

Protocol (propietario de Cisco)

AS 1

AS 2

AS 3

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Exterior Gateway Protocols (EGP)
Características:
 Mejor escalabilidad
 Habilidad para agregar rutas
 Habilidad
expresar
políticas
 Mayor carga en el router

Gateway
Protocol): estándar de facto
 Algoritmo path-vector : anuncia el
camino completo al destino (como
una secuencia de ASs)

(Border

BGP

para

 Los anuncios emplean conexiones

TCP entre los routers

AS 1

AS 2

AS 3

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Contenido
 Introducción
 Enrutamiento jerárquico

 IGPs
 EGPs

 Estructura de Internet

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Estructura de Internet

 Tier-1 ISPs o Internet backbone networks

 Grandes proveedores internacionales (AT&T, BBN, BT, Cable&Wireless,

 Conexión completamente mallada
 No emplean “ruta por defecto”, tienen rutas a todas las redes (Junio04:

Sprint, UUNET, etc.)

140.396 rutas)

Tier 1 ISP

Default-free zone

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Estructura de Internet

 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

Tier 1 ISP

Default-free zone

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

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Estructura de Internet

 Tier-3 ISPs

 ISPs locales de acceso
 Se conectan a uno o más tier-2 y entre ellos

Tier 1 ISP

Default-free zone

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

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Estructura de Internet

 Points of Presence (POPs)
 NAPs (Network Access Points) o IXP (Internet eXchange Point)

 Son redes de alta velocidad en sí mismas
 Pretenden ahorrar €€
 Reducir retardo
 Mantener local el tráfico local (ej: Espanix)

Tier 1 ISP

Default-free zone

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 1 ISP

Tier 3 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 2 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

Tier 3 ISP

NAP

Tier 3 ISP

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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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

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Temario

1.- Introducción
2.- Nivel de enlace en LANs
3.- Interconexión de redes IP
4.- Enrutamiento con IP







Carácterísticas del enrutamiento dinámico en Internet
Tipos de algoritmos. Enrutamiento Distance-Vector
RIP
Problemas de RIP


5.- Nivel de transporte en Internet
6.- Nivel de aplicación en Internet
7.- Ampliación de temas

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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Próxima clase

Tipos de algoritmos de enrutamiento

Enrutamiento Distance-Vector

Características del enrutamiento dinámico en Internet

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