Anuncio de ruta de horizonte dividido

En redes informáticas , el anuncio de ruta de horizonte dividido es un método para prevenir bucles de enrutamiento en protocolos de enrutamiento de vector distancia, al prohibir que un enrutador anuncie una ruta de vuelta a la interfaz desde la que la aprendió.

El concepto fue sugerido en 1974 por Torsten Cegrell y se implementó originalmente en la red sueca TIDAS, inspirada en ARPANET . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Aquí les presentamos algunos términos básicos:

• Envenenamiento de ruta : si un nodo N descubre que su ruta a un destino D es inalcanzable, informe de ello a todos los nodos de la red enviándoles un mensaje que indique que la distancia de N a D, tal como la percibe N, es infinita.

• Regla de horizonte dividido: si un nodo N utiliza la interfaz I para transmitir a un destino D determinado, N no debe enviar a través de I nueva información sobre D.

• Regla de inversión de veneno: si un nodo N usa la interfaz I para transmitir a un destino determinado D, N envía a través de I la información de que su costo para ir a D es infinito.

Mientras que bajo el horizonte dividido N no envía ninguna información a través de I, bajo el nodo de inversión de veneno N dice una mentira piadosa.

En este ejemplo, el nodo de red A enruta los paquetes al nodo B para llegar al nodo C. Los enlaces entre los nodos son enlaces punto a punto independientes.

Según la regla de horizonte dividido, el nodo A no anuncia su ruta para C (es decir, de A a B y de B a C ) de vuelta a B. A primera vista, esto parece redundante, ya que B nunca enrutará a través del nodo A porque la ruta cuesta más que la ruta directa de B a C. Sin embargo, si el enlace entre B y C se cae, y B había recibido una ruta de A a C , B podría terminar usando esa ruta a través de A. A enviaría el paquete de vuelta a B , creando un bucle. Este es el problema de conteo hasta el infinito . Con la regla de horizonte dividido, este escenario de bucle en particular no puede ocurrir, lo que mejora el tiempo de convergencia en entornos complejos y altamente redundantes.

El enrutamiento de horizonte dividido con inversión de envenenamiento ^{[ 4 ]} es una variante de la publicidad de rutas de horizonte dividido en la que un enrutador anuncia activamente las rutas como inalcanzables a través de la interfaz por la que se aprendieron, estableciendo la métrica de ruta en infinito (16 para RIP ). El efecto de dicho anuncio es eliminar inmediatamente la mayoría de las rutas en bucle antes de que puedan propagarse por la red.

La principal desventaja de la inversión de envenenamiento es que puede aumentar significativamente el tamaño de los anuncios de enrutamiento en ciertas topologías de red bastante comunes, pero permite mejorar la eficiencia general de la red en caso de fallos. El horizonte dividido establece que si un enrutador vecino envía una ruta a un enrutador, el enrutador receptor no propagará esta ruta de vuelta al enrutador que la anunció en la misma interfaz.

En el envenenamiento de rutas, cuando un enrutador detecta que una de sus rutas conectadas ha fallado, la envenena asignándole una métrica infinita y anunciándola a sus vecinos. Cuando un enrutador anuncia una ruta envenenada a sus vecinos, estos infringen la regla de horizonte dividido y envían de vuelta al originador la misma ruta envenenada, lo que se conoce como envenenamiento inverso. Para darle al enrutador tiempo suficiente para propagar la ruta envenenada y garantizar que no se produzcan bucles de enrutamiento durante la propagación, los enrutadores implementan un mecanismo de retención.

El algoritmo Poison Reverse se utiliza a menudo en el enrutamiento por vector de distancia para resolver el problema del conteo infinito . En la práctica, Poison Reverse puede considerarse una alternativa al horizonte dividido. Con Poison Reverse, los anuncios de ruta que serían suprimidos por el horizonte dividido se anuncian con una distancia infinita.

La idea básica de la inversión de ruta consiste en asegurar que una ruta no regrese al mismo nodo si el costo ha cambiado dentro de la red. Un ejemplo sería: el nodo Z enruta a través del nodo Y hacia el destino X. Si el costo entre Y y X aumenta, se producirá el problema del conteo infinito. Para evitarlo, implementamos la inversión de ruta. Mientras Z enrute a través del nodo Y para llegar a X, Z le dirá una mentira piadosa a Y: Z le anunciará a Y un costo infinito hacia el destino X.

Los números en los bordes representan los costos de los enlaces.

Siguiendo esta topología, construimos los vectores de distancia de todos los nodos de la red:

La primera, la segunda y la tercera línea corresponden a los vectores de distancia de los nodos Z, Y y X, respectivamente.

La siguiente matriz contiene las estimaciones de las distancias desde Z a todos los demás nodos de la red a través de cada uno de sus vecinos.

A medida que Z se enruta a través de Y para llegar a X, el costo de ir de Z a X es 3. El efecto de envenenamiento inverso se produce cuando un nodo transmite su vector de distancia a sus vecinos. Los vectores de distancia transmitidos por Z son:

A Y: el nodo Z anuncia su vector de distancia, reemplazando el último elemento por ∞, es decir, envía [0, 1, ∞]

A X: el nodo Z anuncia su vector de distancia, sin reemplazos, es decir, envía [0, 1, 3]

Como podemos observar en el vector de distancia que se transmite al nodo Y, el destino final X tiene un valor infinito.

El algoritmo de inversión de veneno resuelve el problema del conteo infinito, ya que si el costo del enlace entre Y y X aumenta a, digamos, 70, Y y Z no rebotarán entre sí, sino que intentarán directamente otro camino. Alternativamente, si no se utiliza la inversión de veneno, cuando el costo del enlace entre Y y X aumenta, Y le comunicará la noticia a Z. Sin embargo, antes de comunicarla, Y puede aprovechar el hecho de que Z puede llegar a X con un costo de 3 para decidir que Y puede llegar a X con un costo de 4. Entonces, Z actualiza su costo para ir a X, a través de Y, a 5. A continuación, Y actualiza su costo para ir a X, a través de Z, a 6, y así sucesivamente, hasta que el costo para ir de Z a X alcance 30. En este punto, después de 30 iteraciones, el algoritmo converge.

La reversión del veneno no siempre funciona. Por ejemplo:

Si el enlace entre C y D falla, el nodo C aún puede intentar pasar por B para llegar al destino. B ya estaba enrutando a través de A y continuará haciéndolo. Ahora, A no puede enrutar a través de B debido a la inversión de envenenamiento, pero en este punto A eventualmente recibirá un mensaje de C anunciando que C tiene una ruta con un costo de 6 hacia D, donde c(C,B)+distancia(B,D)=3+(1+1+1)=3+3=6. Entonces, A dependerá de C para enrutar a D. En resumen, después de la falla de CD, C se actualizará, seguido de A, B, C, A, B, C y así sucesivamente. A partir de ahí tenemos un bucle que no podemos resolver con la inversión de envenenamiento. ^{[ 5 ]}

Sin embargo, esto se puede completar con una implementación de un protocolo de vector de distancia llamado RIP .

El método de horizonte dividido es eficaz y sencillo de implementar, por lo que lo utilizan la mayoría de los protocolos de vector distancia. En particular, lo utilizan:

• ROTURA
• IGRP
• EIGRP
• VPLS , que utiliza la técnica de horizonte dividido para evitar bucles en el plano de reenvío.
• Babel , que aplica horizonte dividido solo a enlaces cableados

• DNS de horizonte dividido , un concepto similar en DNS que realiza la publicación selectiva de información.
• Envenenamiento de la ruta

James F. Kurose; Keith W. Ross (2017). Redes informáticas: un enfoque descendente, séptima edición . Harlow, Inglaterra: Pearson. pág.  418.

• "Split Horizon" y "Split Horizon with Poison Reverse" en Convergencia en redes RIP , de Microsoft TechNet.