Enrutamiento o Routing Dinámico

Se explica los protocolos de routing dinámico, así como la implementación de routing dinámico mediante la versión 1 del Protocolo de información de routing (RIPv1) y la versión 2 (RIPv2).

En una red grande con muchas redes y subredes, la configuración y el mantenimiento de rutas estáticas entre dichas redes conllevan una sobrecarga administrativa y operativa. Esta sobrecarga administrativa es especialmente tediosa si se producen cambios en la red, como un enlace fuera de servicio o la implementación de una nueva subred. Implementar protocolos de routing dinámico puede aliviar la carga de las tareas de configuración y de mantenimiento, además de proporcionar escalabilidad a la red.

1. Protocolos de Routing Dinámico

Los protocolos de routing dinámico se utilizan en el ámbito de las redes desde finales de la década de los ochenta. Uno de los primeros protocolos de routing fue el RIP. RIPv1 se lanzó en 1988, pero ya en 1969 se utilizaban algunos de los algoritmos básicos en dicho protocolo en la Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET).

A medida que las redes evolucionaron y se volvieron más complejas, surgieron nuevos protocolos de routing. El protocolo RIP se actualizó a RIPv2 para hacer lugar al crecimiento en el entorno de red. Sin embargo, RIPv2 aún no se implementa a redes de mayor tamaño de la actualidad. Con el objetivo de satisfacer las necesidades de las redes más grandes, se desarrollaron dos protocolos de routing: el protocolo OSPF (abrir primero la ruta más corta) y sistema intermedio a sistema intermedio (IS-IS). Cisco desarrolló el protocolo de routing de gateway interior (IGRP) e IGRP mejorado (EIGRP), que también tiene buena escalabilidad en implementaciones de redes más grandes.

Asimismo, surgió la necesidad de conectar distintas internetworks y proporcionar routing entre ellas. En la actualidad, se utiliza el protocolo de gateway fronterizo (BGP) entre proveedores de servicios de Internet (ISP). El protocolo BGP también se utiliza entre los ISP y sus clientes privados más grandes para intercambiar información de routing.

Tabla de Clasificación de Protocolos de Routing Dinámico.

Protocolos de Gateway interior	Protocolos de Gateway exterior
IPv4: RIPv2, EIGRP, OSPFv2, IS-IS	IPv4: BGP-4
IPv6: RIPng, EIGRP para IPv6, OSPFv3, IS-IS para IPv6	IPv6: BGP-MP

Con la llegada de numerosos dispositivos que usan IP para consumidores, el espacio de direccionamiento IPv4 quedó prácticamente agotado, por lo que surgió IPv6. A fin de admitir la comunicación basada en IPv6, se desarrollaron versiones más nuevas de los protocolos de routing IP, como se muestra en la tabla anterior.

2. Componentes del protocolo de routing dinámico

Los protocolos de routing se usan para facilitar el intercambio de información de routing entre los routers. Un protocolo de routing es un conjunto de procesos, algoritmos y mensajes que se usan para intercambiar información de routing y completar la tabla de routing con la elección de los mejores caminos que realiza el protocolo.

El propósito de los protocolos de routing dinámico incluye lo siguiente:

• Descubrir redes remotas
• Mantener la información de routing actualizada
• Escoger el mejor camino hacia las redes de destino
• Poder encontrar un mejor camino nuevo si la ruta actual deja de estar disponible

Los componentes principales de los protocolos de routing dinámico incluyen los siguientes:

1. Estructuras de datos: por lo general, los protocolos de routing utilizan tablas o bases de datos para sus operaciones. Esta información se guarda en la RAM.
2. Mensajes del protocolo de routing: los protocolos de routing usan varios tipos de mensajes para descubrir routers vecinos, intercambiar información de routing y realizar otras tareas para descubrir la red y conservar información precisa acerca de ella.
3. Algoritmo: un algoritmo es una lista finita de pasos que se usan para llevar a cabo una tarea. Los protocolos de routing usan algoritmos para facilitar información de routing y para determinar el mejor camino.

Los protocolos de routing determinan la mejor ruta hacia cada red y, a continuación, esa ruta se ofrece a la tabla de routing. La ruta se instalará en la tabla de routing si no hay otro origen de routing con una distancia administrativa menor. Por ejemplo, una ruta estática con una distancia administrativa de 1 tendrá prioridad sobre la misma red descubierta por un protocolo de routing dinámico.

3. Comparación entre routing dinámico y estático

3.1. Usos del routing estático

El routing dinámico definitivamente tiene varias ventajas sobre el routing estático, sin embargo, el routing estático todavía se utiliza en redes hoy en día. De hecho, las redes generalmente usan una combinación de routing estático y dinámico.

El routing estático tiene varios usos principales, entre ellos:

• Facilita el mantenimiento de la tabla de routing en redes más pequeñas en las cuales no está previsto que crezcan significativamente.
• Realiza routing desde y hacia una red de rutas internas, que es una red con una sola ruta predeterminada hacia fuera y sin conocimiento de redes remotas.
• Permite acceder a una única ruta predeterminada (la cual se utiliza para representar una ruta hacia cualquier red que no tiene una coincidencia más específica con otra ruta en la tabla de routing).

3.2. Ventajas y desventajas del routing estático

En la siguiente tabla, se destacan las ventajas y las desventajas del routing estático. El routing estático es fácil de implementar en redes pequeñas. Las rutas estáticas permanecen sin alteraciones, lo que hace que sea relativamente fácil llevar a cabo la resolución de problemas. Las rutas estáticas no envían mensajes de actualización; por lo tanto, ocasionan muy poca sobrecarga.

Tabla de Ventajas y Desventajas de Routing Estático.

Ventajas	Desventajas
Fácil de implementar en redes pequeñas	Adecuado solamente para topologías simples o para fines específicos, como una ruta estática predeterminada.
Muy seguro. No se envían anuncios, a diferencia del caso de los protocolos de routing dinámico.	La complejidad de la configuración aumenta notablemente a medida que crece la red.
La ruta hacia el destino siempre es la misma.	Se requiere intervención manual para volver a enrutar el tráfico.
Dado que no se requieren algoritmos de routing ni mecanismos de actualización, no se necesitan recursos adicionales (CPU o RAM).	–

3.3. Usos del routing dinámico

Los protocolos de routing dinámico ayudan al administrador de red a administrar el proceso riguroso y lento de configuración y mantenimiento de rutas estáticas.

Imagine tener que mantener las configuraciones de routing estático para los siete routers en figura siguiente.

¿Qué sucedería si la empresa creciera y ahora tuviera cuatro regiones y 28 routers para administrar, como se muestra en la siguiente otra figura? ¿Qué sucede cuando un enlace deja de funcionar? ¿Cómo se asegura de que las rutas redundantes estén disponibles?

El routing dinámico es la mejor opción para redes grandes como la que se muestra.

3.4. Ventajas y desventajas del routing dinámico

En la siguiente tabla, se destacan las ventajas y las desventajas del routing dinámico. Los protocolos de routing dinámico funcionan bien en cualquier tipo de red conformada por varios routers. Son escalables y determinan automáticamente las mejores rutas si se produce un cambio en la topología. Si bien existen otros aspectos para tener en cuenta respecto de la configuración de los protocolos de routing dinámico, son más simples de configurar que el routing estático en redes grandes.

Tabla de Ventajas y Desventajas de Routing Dinámico.

Ventajas	Desventajas
Adecuado en todas las topologías donde se requieren varios routers.	La implementación puede ser más compleja.
Por lo general, es independiente del tamaño de la red.	Menos seguro. Se requieren opciones de configuración adicionales para proporcionarle protección.
Si es posible, adapta automáticamente la topología para volver a enrutar el tráfico.	La ruta depende de la topología actual.
—	Requiere CPU, RAM y ancho de banda de enlace adicionales.