El documento describe los algoritmos de enrutamiento, incluyendo protocolos como RIP, OSPF y BGP. Explica cómo funcionan los algoritmos de vector de distancias y estado de enlace, y compara sus ventajas y desventajas. También proporciona ejemplos para ilustrar el cálculo de rutas más cortas usando el algoritmo de vector de distancias.

1. Semanas 16 y 17
Algoritmos de enrutamiento
Redes y Comunicaciones Básicas
Ingeniería de Redes y Comunicaciones
Facultad de Ingeniería de Telecomunicaciones y Telemática
Universidad Tecnológica del Perú
Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza 2011-III V1

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Criterios para elegir rutas
 Número de saltos
 Costo
 Retardo
 Eficiencia
Recordemos:
• Rutas estáticas: limitado número de redes.
• Usar enrutamiento estático donde se puede.
• Usar rutas por defecto estáticas en las estaciones.
• Rutas dinámicas: más de una ruta para llegar a otra estación/subred.
• Usar enrutamiento dinámico donde se debe.
• Usar protocolos dinámicos entre los ruteadores.
• Pueden seleccionarse varias rutas para un mismo destino.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Tipos de algoritmos de enrutamiento

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Algoritmos de Enrutamiento
 Para una dirección de IP dada:
 Si Existe una entrada para esa dirección
 Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas
 Enviar el datagrama al portal de acceso
 Sino
 Determinar el número de red de la dirección dada
 Si tengo una interfaz en esa red:
 Determinar la máscara de la Subred en la interfase
 Sino
 Determinar la máscara de la red para la clase a la que pertenece la red
 FinSi
 Enmascarar la dirección de destino con la máscara para determinar la subred
 Si tengo una interfaz en esa subred:
 Enviar el datagrama directamente al destinatario
 Sino Si tengo una entrada en la tabla de rutas para esa subred:
 Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas
 Enviar el datagrama al portal de acceso
 Sino Si tengo una ruta por defecto:
 Extraer la dirección del portal de acceso de la tabla de rutas
 Enviar el datagrama al portal de acceso
 Sino
 Reportar que no se puede alcanzar la dirección dada
 FinSi
 FinSi
Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
• Enrutamiento en IP Tradicional (Clásico)

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Variedades de Protocolos de
Enrutamiento
Tipos de Protocolos Vector de Distancias Estado del Enlace
IGPs GGP OSPF
Hello Integrated IS-IS
RIP
IGRP
EGPs EGP IDRP
BGP*
 IGP: usados internamente en un sistema autónomo.
 EGP: usados entre sistemas autónomos. Intercambio
de información de alcance.
* Vector de Caminos (Path Vector)
Copyright, 1999 © José A. Domínguez @ University of Oregon
IGP: Interior Gateway Protocol (Protocolo para Poprtales Internos).
EGP: Exterior Gateway Protocol (Protocolo para Portales Externos).
OSPF: Open Shortest-Path First
RIP: Routing Information Protocol (Protocolo de Información de Enrutamiento).
GGP: Gateway to Gateway Protocol (Protocolo de Portal a Portal).
IGRP: Inter-Gateway Routing Protocol (Protocolo de Enrutamiento de Portales Internos).
IDRP: Inter-Domain Routing Protocol (Protocolo de Enrutamiento Entre Dominios).
BGP: Border Gateway Protocol (Protocolo de Portales Fronterizos).
IS-IS: Intermediate System to Intermediate System (Sistema Intermedio a Sistema Intermedio).

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (RIP v1)
 Protocolo de Vector de Distancias (Bellman-Ford)
 Era de uso común (routed, gated)
 Información en las tablas:
 La dirección de destino
 Distancia asociada a ese destino
 La dirección del portal de acceso
 Un indicador de “Actualizado recientemente”
 Varios Temporizadores
 Las entradas se mantienen en la tabla hasta ser actualizadas
cuando una mejor distancia es recibida.
 Si no se recibe información sobre un router en 180s, la entrada
en la tabla es borrada

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (RIP v1)
 Una distancia con valor de 16 quiere decir que la ruta está abajo.
 Procesamiento:
 Si no existe un entrada en la tabla y la distancia en el mensaje
recibido no es infinita, agregarla a la tabla, inicializando la distancia
al valor recibido y la dirección del portal de acceso a la dirección
del enrutador que envió el mensaje antes de inicializar el
temporizador para la entrada.
 Si existe un entrada con una distancia mayor, actualizar la distancia
y la dirección del portal de acceso y reinizializar el temporizador.
 Si existe una entrada y el portal de acceso es quien envió el
mensaje, actualizar la distancia si es diferente del valor
almacenado, y en todo caso reinicializar el temporizador.
 Para cualquier otro caso, el mensaje es ignorado.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Ejemplo de una Red
Subred 12
Subred 1
Subred 3
Subred 25
Subred 36
R1
R2
R4
R3
R5

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (RIP v1)
 Problemas:
 Diámetro Pequeño: La distancia mas larga para una ruta es solo
15. Si la red se encuentra a una distancia mayor de 15, esta es
considerada abajo
 Convergencia Lenta: Toma mucho tiempo el que la tabla de rutas
refleje el estado actual de la red. Esto es debido a que las rutas
solo se eliminan luego de 180s o a que los enrutadores deben
intercambiar mensajes hasta que lleguen a infinito (16) antes de
declarar una entrada como invalida.
 Enrutamiento basado en Clases: RIP interpreta todas las
direcciones de acuerdo a las clases que ya habiamos definido.
Esto quiere decir que RIP no entiende los conceptos de superredes
y máscaras de longitud variable.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (RIP v1)
 Soluciones:
 Horizontes Divididos (Split Horizon): un enrutador no anuncia rutas
por la misma interfaz en que le llegaron. Con esto se elimina el
problema de tener que contar hasta el infinito.
 Envenenamiento en Reverso (Poison Reverse): cuando un enlace
se cae, el enrutador inmediatamente envia un mensaje con la ruta
y una distancia de infinito (16).
 Actualizaciones Immediatas (Triggered Updates): cuando uno de
los enlaces de un router se cae, un mensaje de actualización es
enviado sin necesidad de esperar los 30s reglamentarios.
 Espera (Hold Down): cuando un enrutador detecta que un enlace
se ha caído, este no acepta mensajes de enrutamiento por un
período determinado. Esto permite que la actualización
inmediatamente se propague.

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IGPs (RIP v2)
 RIP v1 (RFC-1058) no es compatible con CIDR. Declarado
histórico.
 RIP v2 (RFC-2453) define extensiones para RIP:
 Compatible con RIP v1.
 Agrega la máscara para las direcciones destino en la tabla de
rutas, permitiendo el uso de subredes y superredes (CIDR).
 Permite autentificación de los enrutadores vecinos durante los
mensajes de actualización.
 Permite la definición de dominios de enrutamiento (Sistemas
Autónomos).
 Introduce la opción de utilizar multicast para el envío de mensajes
de actualización sólo a los miembros del grupo de enrutadores en
un segmento (224.0.0.9).

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (OSPF)
 Es un algoritmo de estado de enlace (link state).
 En lugar de intercambiar distancias a los destinos, cada nodo
mantiene un mapa de la topología de la red. Este mapa sería
actualizado cada vez que haya un cambio en la topología.
 Estos mapas son utilizados para generar tablas de rutas más
exactas que las que se generan con los protocolos de vector de
distancias.
 Para calcular las rutas se utiliza el algoritmo de camino mas
corto (Short Path First - SPF) propuesto por Dijkstra.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (OSPF)
 Cada nodo mantiene una base de datos en la que almacenan el
mapa de la red.
 Cada registro representa un nodo en la red:
(A) --- 1 --- (B) --- 2 --- (C)
| | /
3 4 /
| | 5
(D) --- 6 --- (E) ---- /
De A Enlace Distancia Número
A B 1 1 1
A D 3 1 1
B A 1 1 1
B C 2 1 1
B E 4 1 1
C B 2 1 1
C E 5 1 1
D A 3 1 1
D E 6 1 1
E B 4 1 1
E C 5 1 1
E D 6 1 1

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (OSPF)
 Cada registro es insertado por el nodo reponsable.
 Algoritmo para poblar la base de datos:
 Recibe el mensaje. Busca por el registro en la BD
 Si el registro no existe, agregarlo a la BD, enviar mensaje
 Sino, Si el número en la BD es menor que el número en el
mensaje, remplazar el registro con los nuevos valores, enviar
mensaje
 Sino, Si el número en la BD es mayor, transmitir los valores en la
base de datos en un nuevo mensaje a través de la interfase que
recibió el mensaje original
 Sino, Si ambos números son iguales, no hacer nada

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (OSPF)
 El algoritmo anterior permite sincronizar (bringing up
adjacencies) las BD de los nodos en la red aún cuando por
alguna razón la red se haya dividido temporalmente en varios
segmentos.
 Seguridad en la Actualización de los mapas:
 El algoritmo para poblar la BD incluye mensajes de confirmación
 Los datagramas de descripción de la BD son transmitidos en forma
segura
 Cada registro de estado de enlace es protegido por un cronómetro
y es removido de la BD si un datagrama de actualización no arriva
en el tiempo especificado.
 Todos los registros estan protegidos por un checksum
 Los mensajes pueden ser autentificados, usando claves por
ejemplo.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
IGPs (OSPF)
 Beneficios de OSPF:
 Convergencia rápida y evita la creación de circulos (loops).
 Soporte para el uso de varios tipos de medidas.
 Se pueden calcular varias rutas para un mismo destino.
 Permite definir jerarquías de dominios

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EGPs (BGP)
 BGP utiliza un vector de caminos (path vector).
 Divide la Internet en sistemas autónomos.
 A cada SA (AS) se le asigna número cuando va a participar en la
Internet. También existen números privados.
 Regularmente utilizado cuando se tiene mas de una conexión
hacia fuera de nuestra red.
 Permite tomar una mejor decisión sobre la ruta que los
datagramas deben de enviarse/recibirse.
 Agrupa prefijos internos y los anuncia a los SA vecinos.
 Definido en RFC-1771. Última versión es 4.
 Una introducción en:
 http://www.netaxs.com/~freedman/bgp/bgp.html

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Características de un algoritmo de enrutamiento
 Instante de decisión
 Datagrama: con cada paquete
 Circuito virtual: una vez establecido el circuito virtual
 Lugar de decisión
 Distribuido: cada nodo toma una decisión a medida que recibe los
paquetes
 Centralizado: decisión tomada en un nodo centro de control de la
red
 Encaminamiento de origen: la estación origen determina la ruta y la
comunica a la red
 Fuentes de información de la red (desde dónde se toma la
información para las decisiones
 Tiempo de actualización: cada cuánto se renueva la información
base para tomar decisiones.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Vector de Distancia (VdD)
 Cada router tiene que enviar una copia de su tabla de ruteo
completa a los demás routers, a intervalos regulares.
 En el ejemplo siguiente, para simplificar la explicación, se
considera como destino, en lugar de las redes directamente
conectadas, los routers que las comunican.

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Cálculo de la ruta más corta de A hacia D

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Ejemplo: 1er
paso
1 
2 0 2
3 
4 
5 
VdD2
dest dist sig
1
2
4
3
2
4 1
7
2
2
5
1 
2 
3 
4 
5 0 5
VdD5
dest dist sig
1 0 1
2 
3 
4 
5 
VdD1
dest dist sig
1 
2 
3 
4 0 4
5 
VdD4
dest dist sig
dest
1 
2 
3 0 3
4 
5 
VdD3
dist sig

22. 22
Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
dest
VdD3
dist sig
1 7 1
2 
3 0 3
4 2 4
5 
Ejemplo: 2
o
paso
1
2
4
3
2
4
1
7
2
2
5
1 0 1
2 2 2
3 7 3
4 
5 
VdD1
dest dist sig
1 
2 1 2
3 2 3
4 0 4
5 2 5
VdD4
dest dist sig
1 
2 4 2
3 
4 2 4
5 0 5
VdD5
dest dist sig
1 2 1
2 0 2
3 
4 1 4
5 4 5
VdD2
dest dist sig

23. 23
Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Ejemplo: 3
er
paso
1
2
4
3
2
4 1
7
2
5
1 0 1
2 2 2
3 7 3
4 3 2
5 6 2
VdD1
dest dist sig
VdD4
dest dist sig
1 3 2
2 1 2
3 2 3
4 0 4
5 2 5
2
dest
VdD5
dist sig
1 6 2
2 3 4
3 4 4
4 2 4
5 0 5
1 7 1
2 3 4
3 0 3
4 2 4
5 4 4
dest
VdD3
dist sig
VdD2
dest dist sig
1 2 1
2 0 2
3 3 4
4 1 4
5 3 4

24. 24
Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Ejemplo: 4
o
paso
1
2
4
3
2
4 1
7
2
2
5
1 0 1
2 2 2
3 5 2
4 3 2
5 5 2
VdD1
dest dist sig
VdD2
dest dist sig
1 2 1
2 0 2
3 3 4
4 1 4
5 3 4
1 5 4
2 3 4
3 0 3
4 2 4
5 4 4
dest
VdD3
dist sig
dest
VdD4
dist sig
1 3 2
2 1 2
3 2 3
4 0 4
5 2 5
dest
VdD5
dist sig
1 5 4
2 3 4
3 4 4
4 2 4
5 0 5

25. 25
Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Ejemplo: 5
o
paso
1
2
4
3
2
4 1
7
2
2
5
dest
VdD5
dist sig
1 5 4
2 3 4
3 4 4
4 2 4
5 0 5
dest
VdD4
dist sig
1 3 2
2 1 2
3 2 3
4 0 4
5 2 5
1 5 4
2 3 4
3 0 3
4 2 4
5 4 4
dest
VdD3
dist sig
1 0 1
2 2 2
3 5 2
4 3 2
5 5 2
VdD1
dest dist sig
VdD2
dest dist sig
1 2 1
2 0 2
3 3 4
4 1 4
5 3 4

26. Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
jack_caceres@hotmail.com
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