Hispanopedia WikiEn el enrutamiento de red , el plano de control es la parte de la arquitectura del enrutador que se ocupa de establecer la topología de la red , o la información en una tabla de enrutamiento que define qué hacer con los paquetes entrantes . Las funciones del plano de control, como participar en protocolos de enrutamiento , se ejecutan en el elemento de control arquitectónico. [ 1 ] En la mayoría de los casos, la tabla de enrutamiento contiene una lista de direcciones de destino y la interfaz o interfaces de salida asociadas a cada una. La lógica del plano de control también puede identificar ciertos paquetes que deben descartarse, así como el tratamiento preferencial de ciertos paquetes para los que se define una alta calidad de servicio mediante mecanismos como los servicios diferenciados .
Dependiendo de la implementación específica del enrutador, puede haber una base de información de reenvío separada que es alimentada por el plano de control, pero utilizada por el plano de reenvío de alta velocidad para buscar paquetes y decidir cómo procesarlos.
En informática, el plano de control es la parte del software que configura y desactiva el plano de datos. [ 2 ] Por el contrario, el plano de datos es la parte del software que procesa las solicitudes de datos. [ 3 ] Al plano de datos también se le conoce a veces como plano de reenvío.
Esta distinción ha demostrado ser útil en el campo de las redes, donde se originó, ya que separa las preocupaciones: el plano de datos se optimiza para la velocidad de procesamiento, la simplicidad y la regularidad. El plano de control se optimiza para la personalización, el manejo de políticas, el manejo de situaciones excepcionales y, en general, para facilitar y simplificar el procesamiento del plano de datos. [ 4 ] [ 5 ]
Creación de la tabla de enrutamiento unicast
Una función principal del plano de control es decidir qué rutas se incluyen en la tabla de enrutamiento principal. "Principal" se refiere a la tabla que contiene las rutas unicast activas. El enrutamiento multicast puede requerir una tabla de enrutamiento adicional para las rutas multicast. Varios protocolos de enrutamiento, como IS-IS , OSPF y BGP, mantienen bases de datos internas de rutas candidatas que se priorizan cuando una ruta falla o cuando se modifica una política de enrutamiento.
Diversas fuentes de información pueden proporcionar datos sobre una ruta hacia un destino determinado, pero el enrutador debe seleccionar la mejor ruta para instalarla en la tabla de enrutamiento. En algunos casos, puede haber varias rutas de igual calidad, y el enrutador puede instalarlas todas y distribuir la carga entre ellas.
Fuentes de información de enrutamiento
Existen tres fuentes generales de información de enrutamiento:
- Información sobre el estado del hardware conectado directamente y las interfaces definidas por software.
- Rutas estáticas configuradas manualmente
- Información procedente de protocolos de enrutamiento (dinámicos)
Información de la interfaz local
Los enrutadores reenvían el tráfico que entra por una interfaz de entrada y sale por una interfaz de salida, sujeto a filtrado y otras reglas locales. Si bien los enrutadores suelen reenviar el tráfico de una interfaz física (por ejemplo, Ethernet , serial ) a otra, también es posible definir múltiples interfaces lógicas en una interfaz física. Una interfaz Ethernet física, por ejemplo, puede tener interfaces lógicas en varias redes de área local virtuales (VLAN) definidas por los encabezados VLAN IEEE 802.1Q .
Cuando una interfaz tiene una dirección configurada en una subred , como 192.0.2.1 en la subred 192.0.2.0/24 (es decir, máscara de subred 255.255.255.0), y el enrutador considera que esa interfaz está "activa", entonces el enrutador tiene una ruta de conexión directa a 192.0.2.0/24. Si un protocolo de enrutamiento ofrece la ruta de otro enrutador a esa misma subred, el software de instalación de la tabla de enrutamiento normalmente ignorará la ruta dinámica y dará preferencia a la ruta de conexión directa.
También puede haber interfaces de software en el enrutador, que este trata como si estuvieran conectadas localmente. Por ejemplo, la mayoría de las implementaciones tienen una interfaz definida por software "nula". Los paquetes que tengan esta interfaz como siguiente salto se descartarán, lo que puede ser una forma muy eficiente de filtrar el tráfico. Los enrutadores generalmente pueden enrutar el tráfico más rápido de lo que pueden examinarlo y compararlo con los filtros, por lo que, si el criterio para descartar es la dirección de destino del paquete, "bloquear" el tráfico será más eficiente que usar filtros explícitos.
Otras interfaces definidas por software que se consideran conectadas directamente, siempre que estén activas, son las asociadas a protocolos de tunelización como GRE ( Generic Routing Encapsulation ) o MPLS ( Multiprotocol Label Switching ). Las interfaces de bucle invertido son interfaces virtuales que se consideran conectadas directamente.
Rutas estáticas
Las reglas de configuración del enrutador pueden contener rutas estáticas. Una ruta estática consta, como mínimo, de una dirección de destino, una longitud de prefijo o máscara de subred, y una definición de dónde enviar los paquetes para dicha ruta. Esta definición puede referirse a una interfaz local del enrutador o a una dirección de siguiente salto que podría estar en el extremo de una subred a la que el enrutador está conectado. La dirección de siguiente salto también podría estar en una subred conectada directamente. Antes de que el enrutador pueda determinar si la ruta estática es utilizable, debe realizar una búsqueda recursiva de la dirección de siguiente salto en la tabla de enrutamiento local. Si la dirección de siguiente salto es accesible, la ruta estática es utilizable; de lo contrario, la ruta se ignora.
Las rutas estáticas también pueden tener factores de preferencia que se utilizan para seleccionar la mejor ruta estática hacia el mismo destino. Una aplicación se denomina ruta estática flotante , donde la ruta estática tiene menor preferencia que cualquier ruta de un protocolo de enrutamiento. La ruta estática, que puede utilizar una conexión telefónica u otro medio lento, se activa solo cuando el protocolo o los protocolos de enrutamiento dinámico no pueden proporcionar una ruta al destino.
Las rutas estáticas, que son preferibles a cualquier ruta dinámica, también pueden ser muy útiles, especialmente cuando se utilizan principios de ingeniería de tráfico para lograr que cierto tráfico circule por una ruta específica con una calidad de servicio determinada.
Protocolos de enrutamiento dinámico
Consulte los protocolos de enrutamiento . El administrador de la tabla de enrutamiento, según las reglas de implementación y configuración, puede seleccionar una o varias rutas específicas de entre las anunciadas por los distintos protocolos de enrutamiento.
Instalación de rutas unicast
Las distintas implementaciones tienen diferentes preferencias para la información de enrutamiento, y estas no están estandarizadas entre los enrutadores IP. Cabe destacar que las subredes en interfaces activas conectadas directamente siempre tienen preferencia. Sin embargo, más allá de eso, existen diferencias.
Los implementadores suelen tener una preferencia numérica, que Cisco denomina "distancia administrativa", para la selección de rutas. Cuanto menor sea la preferencia, más deseable será la ruta. La implementación de IOS de Cisco [ 6 ] prioriza el BGP externo como fuente de información de enrutamiento dinámico, mientras que Nortel RS [ 7 ] prioriza el OSPF intra-área.
El orden general para seleccionar las rutas a instalar es:
- Si la ruta no está en la tabla de enrutamiento, instálela.
- Si la ruta es "más específica" que una ruta existente, instálela además de las rutas existentes. "Más específica" significa que tiene un prefijo más largo. Una ruta /28, con una máscara de subred de 255.255.255.240, es más específica que una ruta /24, con una máscara de subred de 255.255.255.0.
- Si la ruta tiene la misma especificidad que una ruta que ya se encuentra en la tabla de enrutamiento, pero proviene de una fuente de información de enrutamiento preferida, reemplace la ruta en la tabla.
- Si la ruta tiene la misma especificidad que una ruta en la tabla de enrutamiento, pero proviene de una fuente de la misma preferencia,
- Descártalo si la ruta tiene una métrica superior a la ruta existente.
- Reemplazar la ruta existente si la nueva ruta tiene una métrica más baja.
- Si las rutas tienen la misma métrica y el enrutador admite el balanceo de carga, agregue la nueva ruta y asígnela a un grupo de balanceo de carga. Por lo general, las implementaciones admiten un número máximo de rutas que comparten carga hacia el mismo destino. Si ese máximo ya está en la tabla, la nueva ruta suele descartarse.
Tabla de enrutamiento frente a base de información de reenvío
Consulte el plano de reenvío para obtener más detalles, pero cada implementación tiene su propio método para actualizar la base de información de reenvío (FIB) con las nuevas rutas instaladas en la tabla de enrutamiento. Si la FIB tiene una correspondencia uno a uno con la RIB, la nueva ruta se instala en la FIB después de que se haya instalado en la RIB. Si la FIB es menor que la RIB y utiliza una tabla hash u otra estructura de datos que no se actualiza fácilmente, la FIB existente podría quedar invalidada y ser reemplazada por una nueva calculada a partir de la RIB actualizada.
Tablas de enrutamiento de multidifusión
El enrutamiento multicast se basa en el enrutamiento unicast. Cada grupo multicast al que el enrutador local puede enrutar tiene una entrada en la tabla de enrutamiento multicast con un siguiente salto para el grupo, en lugar de para un destino específico como en el enrutamiento unicast.
Pueden existir rutas de multidifusión estáticas, así como el aprendizaje de rutas de multidifusión dinámicas a partir de un protocolo como el Protocolo de Multidifusión Independiente (PIM).
Véase también
Referencias
- ↑ Marco de separación de elementos de reenvío y control (ForCES) , RFC 3746, Grupo de trabajo de redes, abril de 2004
- ↑ Do, Truong-Xuan; Kim, Younghan (1 de junio de 2017). "Arquitectura de separación del plano de control y de datos para soportar oyentes de multidifusión sobre gestión de movilidad distribuida" . ICT Express . Número especial sobre patentes, estandarización y problemas abiertos en prácticas de TIC. 3 (2): 90–95 . doi : 10.1016/j.icte.2017.06.001 . ISSN 2405-9595 .
- ↑ Conran, Matt (25 de febrero de 2019). "Redes de datos con nombre: plano de reenvío con estado para la entrega de datagramas" . Network World . Recuperado el 14 de octubre de 2019 .
- ^ Xia, Wenfeng; Wen, Yoggang; Heng Foh, Chuan; Niyato, Dusit; Xie, Haiyong (2015). "Una encuesta sobre redes definidas por software" . Encuestas y tutoriales de comunicaciones IEEE . 17 (1): 27– 46. doi : 10.1109/COMST.2014.2330903 . S2CID 4269723 .
- ↑ Ahmad, Ijaz; Namal, Suneth; Ylianttila, Mika; Gurtov, Andrei (2015). "Seguridad en redes definidas por software: una revisión" (PDF) . IEEE Communications Surveys & Tutorials . 17 (4): 2317– 2342. doi : 10.1109/COMST.2015.2474118 . S2CID 2138863 .
- ↑ Configuración de funciones independientes del protocolo de enrutamiento IP , Cisco Systems, julio de 2006
- ↑ Configuración de las operaciones de enrutamiento IP del conmutador de enrutamiento Ethernet Nortel 8600 , Nortel Networks, enero de 2007
- Arquitectura de Internet
- Enrutadores (informática)