enrutamiento IP

El enrutamiento IP es la aplicación de metodologías de enrutamiento de tráfico a redes IP . Esto implica tecnologías, protocolos, estructura, administración y políticas de la infraestructura global de Internet . En cada nodo de red IP , el enrutamiento IP implica la determinación de una ruta adecuada para un paquete de red desde su origen hasta su destino. El proceso utiliza reglas, obtenidas mediante configuración estática o dinámica con protocolos de enrutamiento , para seleccionar métodos específicos de reenvío de paquetes que dirijan el tráfico al siguiente nodo de red intermedio disponible, un salto más cercano al destino final deseado. La ruta total puede abarcar varias redes informáticas .

Las redes están separadas entre sí por hosts especializados, llamados gateways o routers , con soporte de software especializado optimizado para el enrutamiento. Los algoritmos de reenvío IP en la mayoría del software de enrutamiento determinan una ruta mediante un algoritmo de ruta más corta . En los routers, los paquetes que llegan a una interfaz se examinan para obtener el direccionamiento de origen y destino y se encolan en la interfaz de salida apropiada según su dirección de destino y un conjunto de reglas y métricas de rendimiento. Las reglas están codificadas en una tabla de enrutamiento que contiene entradas para todas las interfaces y sus redes conectadas. Si ninguna regla satisface los requisitos para un paquete de red, se reenvía a una ruta predeterminada . Las tablas de enrutamiento se mantienen manualmente por un administrador de red o se actualizan dinámicamente mediante un protocolo de enrutamiento .

Un protocolo de enrutamiento especifica cómo se comunican los enrutadores y comparten información sobre la topología de la red y las capacidades de cada nodo de enrutamiento. A menudo se utilizan diferentes protocolos para diferentes topologías o áreas de aplicación. Por ejemplo, el protocolo OSPF ( Open Shortest Path First ) se usa generalmente dentro de una empresa y el protocolo BGP (Border Gateway Protocol ) se usa a nivel global. ^{[ 1 ]} BGP es el estándar de facto para el enrutamiento de Internet a nivel mundial.

Los protocolos de enrutamiento se pueden clasificar según su ámbito de operación en términos de red. Los protocolos de puerta de enlace interior se utilizan para el enrutamiento dentro de sistemas autónomos , mientras que los protocolos de puerta de enlace exterior enrutan el tráfico entre ellos. El primer grupo está representado por el Protocolo de Información de Enrutamiento (RIP) y el Protocolo de Ruta Más Corta Abierta (OSPF), mientras que el Protocolo de Puerta de Enlace Exterior (EGP) y el Protocolo de Puerta de Enlace de Frontera (BGP) son ejemplos del tipo exterior. BGP es el protocolo de distribución de rutas dominante en Internet.

El algoritmo de reenvío IP es una implementación específica de enrutamiento para redes IP . Para lograr una transferencia de datos exitosa, el algoritmo utiliza una tabla de enrutamiento para seleccionar un enrutador de siguiente salto como destino del siguiente datagrama . La dirección IP del enrutador seleccionado se conoce como dirección de siguiente salto. ^{[ 1 ]}

El algoritmo de reenvío de IP establece: ^{[ 2 ]}

Dada una dirección IP de destino, D , y un prefijo de red, N :

si ( N coincide con una dirección de red conectada directamente ) ^{[ 3 ] [ a ]}

Entregue el datagrama a D a través de ese enlace de red ;

de lo contrario si ( La tabla de enrutamiento contiene una ruta para N )

Enviar datagrama a la dirección del siguiente salto que figura en la tabla de enrutamiento;

de lo contrario, si ( existe una ruta predeterminada )

Enviar datagrama a la ruta predeterminada ;

demás

Enviar un mensaje de error de reenvío al remitente ;

Cuando varias entradas de la tabla de rutas coinciden, se elige la entrada con la máscara de subred más larga, ya que es la más específica. ^{[ 2 ]} Si hay varias rutas con la misma máscara de subred, se utiliza la ruta con la métrica más baja . Si hay varias rutas predeterminadas, la métrica también se utiliza para determinar cuál usar. Si hay varias rutas con la misma máscara de subred y métrica, el sistema puede utilizar el enrutamiento de rutas múltiples de igual costo como estrategia de reenvío.

Cuando no hay ruta disponible, se envía un mensaje de error ICMP al origen del paquete ^{[ 2 ]} para informarle que el paquete no pudo ser entregado. Para evitar retransmisiones innecesarias y la congestión de la red , el host emisor debe dejar de transmitir o elegir otra dirección o ruta.

A continuación se presenta una tabla de enrutamiento típica en un sistema operativo tipo Unix :

Tabla de enrutamiento IP del kernel Puerta de enlace de destino Genmask Banderas Métrica Ref Uso Interfaz 0.0.0.0 71.46.14.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 ppp0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 0 eth0 71.46.14.1 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 ppp0 169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0 172.16.0.0 0.0.0.0 255.240.0.0 U 0 0 0 eth0 192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0 192.168.1.0 192.168.96.1 255.255.255.0 UG 0 0 0 eth0 192.168.96.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0 

El host tiene varias interfaces de red. eth0 es el nombre de la interfaz de la tarjeta de red que representa un puerto Ethernet . ppp0 es una interfaz PPPoE , que está configurada como ruta predeterminada en este ejemplo.

Una ruta predeterminada se reconoce por el destino 0.0.0.0 y el indicador G. Un enrutador de red se identifica por la máscara de red 255.255.255.255 y el indicador H.