La selección de protocolos de conmutación y enrutamiento para redes corporativas requiere analizar las metas de la red, la escalabilidad y el rendimiento de los protocolos. Los switches modernos usan puentes transparentes, mientras que otras opciones incluyen mejoras al STP y protocolos para transportar información de VLANs. Existen dos tipos principales de protocolos de enrutamiento dinámicos - vector de distancias y estado de enlaces - con varias alternativas en cada tipo.

1. DISEÑO DE REDES CORPORATIVASUNA METODOLOGIA DESCENEDENTESELECCIÓN DE PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO Y CONMUTACIÓN

2. ELECIÓN DE ENRUTAMIENTOEstático o dinámicoProtocolos de Vector de Distancia y Estado de Enlaces.Interior y exterior

3. ELECIÓN DE CONMUTACIÓNConmutacióncapa 2 (switching)ConmutaciónmulticapasMejoras al Protocolo de ArbolCobertor (STP) sTecnologías VLAN

4. Criterios de Selección para Protocolos de Conmutación y EnrutamientoSi son abiertos.Caracterización del tráfico de la red.Ancho de banda, memoria y uso de CPU.Número de nodos soportados.La capacidad de adaptarse rápidamente a los cambios. Soporte de autenticación.

5. LO QUE SE DEBE HACERSe deben establecer las metas.Se deberían explorar muchas opciones.Se deberían estudiar las consecuencias de las decisiones.Se deberían hacer planes de contingencia.Se puede usar una tabla de decisión.

6. EJEMPLO DE TABLA DE DESICIÓN

7. Tareas de la Conmutación (Switching)Reenviar tramas transparentemente.Aprender qué puerto usar para cada dirección MAC (backwardlearning).Reenviar las tramas por todos los puertos mientras no se sabe qué puerto usar.

8. Tareas de la Conmutación (Switching)Filtrar las tramas de puertos de salida que no incluyen la dirección de destino.Siempre reenviar por todos los puertos las tramas de difusión y multicast.

9. Tabla de reenvío en un SuicheDirección MACPuerto108-00-07-06-41-B9200-00-0C-60-7C-01300-80-24-07-8C-02

10. Suiches MulticapasEnrutan a nivel IPArquitectura de conmutaciónSoluciones de Cisco:Protocolo de Conmutación Multicapas (Multilayer Switching Protocol, MLSP)

11. Mejoras al STPRevisar de acuerdo a las marcasPor ejemplo, en CiscoPortFastUplinkFast y Backbone FastDetección de enlace unidireccionalLoop Guard

12. Enlaces RedundantesNivel deNúcleoXNivel de DistribuciónSuiche BSuiche CXEnlace primarioEnlace secundarioNivel de AccesoX = bloqueado por STPSuiche ASi un enlace falla, ¿cuánto tarda el STP en recuperarse?Usar UplinkFast para acelerar la convergencia

13. Protocolos de Transporte de Información de VLANsIEEE 802.1Q Estándar de IEEEProtocolo de marcado (tagging protocol)VLAN Trunk Protocol (VTP)Protocolo de gestión de VLANsInter-Switch Link (ISL)Propiedad de CiscoProtocolo de marcado (tagging protocol)

14. Selección de Protocolos de EnrutamientoTodos tienen la misma meta general:Compartir información sobre el alcance entre enrutadores

15. Selección de Protocolos de EnrutamientoSe diferencian en varios aspectos:Interiores vs exteriores.La métricas que soportan.Dinámicos vs Estáticos vs Ruta por defecto.Vector de Distancias vs Estado de Enlaces. Basados en clases o con máscara. Escalabilidad.

16. Protocolos Interiores vs Exteriores Los protocolos de enrutamiento interiores se usan dentro de un sistema autónomo .Los protocolos exteriores se usan entre sistemas autónomos.Sistema autónomo (dos definiciones frecuentes): “Conjunto de enrutadores que presentan una política común de enrutamiento entre ellos”“Una red o conjunto de redes que están bajo el control administrativo de la misma entidad”

17. Métricas de Protocolos de EnrutamientoMétrica: factor usado por un algoritmo de enrutamiento para decidir qué rutas son mejores.

18. Métricas de Protocolos de EnrutamientoEjemplosde métricas:Ancho de banda - capacidadRetardo - tiempoCarga – cantidad de tráfico de red Confiabilidad – tasa de erroresNúmero de saltos – número de enrutadoresque un paquetedebeatravesar antes de llegar a su red de destinoCosto – valorarbitrariodefinidopor el protocolo o el administrador

19. Algoritmos de EnrutamientoEnrutamientoestáticoCalculado con anticipación, fuera de líneaEnrutamientopordefecto“Si no reconoces el destino, envíalo al Enrutador X”

20. Algoritmos de EnrutamientoProtocolode enrutamientodinámicoAlgoritmos de Vector de DistanciasAlgoritmos de Estado de EnlacesOtrosPorejemplo, enrutamientopordemanda, de CiscoEnrutamientopararedessencillas (hub-and-spoke)Usa un protocolo de descubrimiento (Cisco Discovery Protocol, CDP)

21. Ejemplo de Enrutamiento Estático172.16.20.1172.16.40.1172.16.20.2172.16.40.2Enrutador AEnrutador BEnrutador Cs0s0s0s1e0e0e0172.16.10.1172.16.30.1172.16.50.1Nodo ANodo CNodo B172.16.10.2172.16.30.2172.16.50.2Enrutador A(config)#ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2Enviar paquetes para sub-red 50 to 172.16.20.2 (Enrutador B)

22. Ejempo de Enrutamiento por Defecto172.16.20.1172.16.40.1172.16.20.2172.16.40.2Enrutador AEnrutador BEnrutador Cs0s0s0s1e0e0e0172.16.10.1172.16.30.1172.16.50.1Nodo ANodo CNodo B172.16.10.2172.16.30.2172.16.50.2Enrutador A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.20.2Si no es local, enviar a 172.16.20.2 (Enrutador B)

23. Enrutamiento de Vector de DistanciasEl enrutadormantieneunatabla de rutasquetieneredesconocidas, la dirección (vector) a cada red, y la distancia a cada red.

24. Enrutamiento de Vector de DistanciasEl enrutadorperiodicamente (p.ecada 30 segundos) transmite la tabla de rutasvía un paquete de difusiónque le llega a todos los enrutadores de los segmentos locales.

25. Enrutamiento de Vector de DistanciasEl enrutadoractualiza la tabla de rutas, siesnecesario, basándose en la informaciónrecibida.

26. Tablas de Rutas de Vector de DistanciasEnrutador AEnrutador B172.16.0.0192.168.2.0Tabla de Rutas del Enrutador ATabla de Rutas del Enrutador BRed Distancia Enviar a172.16.0.0 0 Port 1192.168.2.0 1 Enrutador B Red Distancia Enviar a192.168.2.0 0 Port 1 172.16.0.0 1 Enrutador A

27. Enrutamiento de Estado de EnlacesLos enrutadoresenvíanactualizacionessólocuando hay un cambio.Un enrutadorquedetecta un cambiocrea un anuncio de estado de enlaces (LSA) y lo envía a susvecinos.

28. Enrutamiento de Estado de EnlacesLos vecinospropagan el cambio a susvecinos (inundación).Los enrutadoresactualizansu base de datostopológica, siesnecesario.

29. Estado de Enlaces vs Vector de DistanciasEl algoritmo de Vector de Distanciasmantieneunalista de redes, con el siguientesalto y unamétrica de distancia.

30. Estado de Enlaces vs Vector de DistanciasLos algoritmos de Estado de Enlaces mantienenuna base de datos de enrutadores y enlaces entre ellosLos algoritmos de estado de enlaces representan la red como un grafo, no comounalista.Cuandoocurrencambios, los algoritmos de estado de enlaces aplican el algoritmo de caminomínimo de Dijkstra entre cada par de nodos.

31. Elección de protocolo de enrutamiento dinámicoVector de DistanciasSimple, topología planaTopología “Hub-and-spoke”No necesita administradores de red muy experimentadosAdecuado si el tiempo de convergencia no importa muchoEstado de EnlacesTopología jerárquica

32. Requiere administradores con más experiencia

33. Adecuado si el tiempo de convergencia es críticoProtocolos Dinámicos de Enrutamiento en IPVector de DistanciasRIP (Routing Information Protocol) Versiones 1 y 2IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)EIGRP (Enhanced IGRP)BGP (Border Gateway Protocol)Estado de EnlacesOSPF (Open Shortest Path First)

34. IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System)RIP (Routing Information Protocol)El primer protocolo de enrutamientoestándardesarrolladopara TCP/IPRIP Versión 1 estádocumentado en RFC 1058 (1988)RIP Versión 2 estádocumentado en RFC 2453 (1998).

35. RIP (Routing Information Protocol)Fácilde configurar y mantener.Difundesutabla de rutascada 30 segundos; 25 rutasporpaquete.Usaunamétrica simple (número de saltos) paramedir la distancia a una red de destino; el máximonúmero de saltoses15.

36. Características de RIP Versión 2Incluye la máscara de sub-red en las actualizaciones de rutasSoporta enrutamiento de prefijo (sin clases, superredes)Soporta enmascaramiento de sub-red de longitud variable (VLSM)Incluye un método simple de autenticación

37. OSPF (Open Shortest Path First)Estándar abierto, definido en RFC 2328Se adapta a los cambios rápidamenteSoporta redes muy grandesNo usa mucho ancho de bandaAutentica los mensajes del protocolo para cumplir metas de seguridad

38. Métrica OSPFUsa un valor (adimensional) llamadoCosto. El administrador de la red asigna un Costo OSPF a cadainterfaz de enrutador en el camino a una red. Mientrasmásbajoes el Costomás probable esqueesainterfaz se elijaparareenviar el tráfico. En ocasiones hay costospordefecto. En un enrutador Cisco, Costo=100,000,000/ancho de banda de la interfaz (unainterfazethernet de 100-Mbps tieneCosto=1)

39. Areas OSPF conectadas a través de Enrutadores de Borde de Area (ABR) Area 0 (Backbone)ABRABRABRArea 1Area 3Area 2

40. IS-ISIntermediate System-to-Intermediate SystemProtocolo de estado de enlacesDiseñado por ISO para protocolos OSIEl IS-IS integrado también maneja IP

41. BGP, Border Gateway ProtocolPermite a los enrutadores de diferentes sistemas autónomos intercambiar información de enrutamientoProtocolo de enrutamiento exteriorUsado en Internet por una gran cantidad de ISPs y compañías grandesSoporta agregación de rutasLa métrica principal es la longitud de la lista de números de sistemas autónomos, aunque BGP también tiene enrutamiento basado en políticas

42. ResumenLa selección de protocolos de conmutación y enrutamientodeberíabasarse en el análisis de MetasEscalabilidad y características de rendimiento de los protocolos