Introducción al Routing/Enrutamiento

1. Decisión de Reenvío de Paquetes de Router

En el tema anterior se discutieron las tablas de enrutamiento de host. La mayoría de las redes también contienen routers, que son dispositivos intermediarios. Los routers también contienen tablas de enrutamiento. En este tema se tratan las operaciones del router en la capa de red. Cuando un host envía un paquete a otro host, consulta su tabla de enrutamiento para determinar dónde enviar el paquete. Si el host de destino está en una red remota, el paquete se reenvía a la puerta de enlace predeterminada, que generalmente es el router local.

¿Qué sucede cuando llega un paquete a la interfaz de un Router?

El Router examina la dirección IP de destino del paquete y busca en su tabla de enrutamiento para determinar dónde reenviar el paquete. La tabla de enrutamiento contiene una lista de todas las direcciones de red conocidas (prefijos) y dónde reenviar el paquete. Estas entradas se conocen como entradas de ruta o routes. El Router reenviará el paquete utilizando la mejor (más larga) entrada de ruta coincidente.

• El paquete llega a la interfaz Gigabit Ethernet 0/0/0 del Router R1. R1 desencapsula el encabezado y el tráiler de Ethernet de capa 2.
• El Router R1 examina la dirección IPv4 de destino del paquete y busca la mejor coincidencia en su tabla de enrutamiento IPv4. La entrada de ruta indica que este paquete debe reenviarse al Router R2.
• El Router R1 encapsula el paquete en un nuevo encabezado y tráiler de Ethernet, y reenvía el paquete al Router de salto R2 siguiente.

La siguiente tabla muestra la información pertinente de la tabla de enrutamiento R1.

Tabla de enrutamiento R1

Ruta	Siguiente salto o interfaz de salida
192.168.10.0 / 24	G0 / 0/0
209.165.200.224/30	G0 / 0/1
10.1.1.0/24	a través de R2
Ruta predeterminada 0.0.0.0/0	a través de R2

2. Tabla de Enrutamiento de Router IP

La tabla de enrutamiento del Router contiene entradas de ruta de red que enumeran todos los posibles destinos de red conocidos.

La tabla de enrutamiento almacena tres tipos de entradas de ruta:

• Redes conectadas directamente: estas entradas de ruta de red son interfaces de Router activas. Los routers agregan una ruta conectada directamente cuando una interfaz se configura con una dirección IP y se activa. Cada interfaz de Router está conectada a un segmento de red diferente. En la imagen, las redes conectadas directamente en la tabla de enrutamiento R1 IPv4 serían 192.168.10.0/24 y 209.165.200.224/30.
• Redes remotas: estas entradas de ruta de red están conectadas a otros routers. Los routers aprenden sobre redes remotas, ya sea mediante la configuración explícita de un administrador o mediante el intercambio de información de ruta mediante un protocolo de enrutamiento dinámico. En la imagen, la red remota en la tabla de enrutamiento R1 IPv4 sería 10.1.1.0/24.
• Ruta predeterminada: al igual que un host, la mayoría de los routers también incluyen una entrada de ruta predeterminada, una puerta de enlace de último recurso. La ruta predeterminada se usa cuando no hay una mejor (más larga) coincidencia en la tabla de enrutamiento IP. En la imagen, la tabla de enrutamiento R1 IPv4 probablemente incluiría una ruta predeterminada para reenviar todos los paquetes al Router R2.

La imagen identifica las redes directamente conectadas y remotas del Router R1.

R1 tiene dos redes conectadas directamente:

• 192.168.10.0/24
• 209.165.200.224/30

R1 también tiene redes remotas (es decir, 10.1.1.0/24 e Internet) sobre las que puede aprender.

Un Router puede aprender sobre redes remotas de una de dos maneras:

• Manualmente: las redes remotas se ingresan manualmente en la tabla de rutas mediante rutas estáticas.
• Dinámicamente: las rutas remotas se aprenden automáticamente mediante un protocolo de enrutamiento dinámico.

3. Enrutamiento Estático

Las rutas estáticas son entradas de ruta que se configuran manualmente. La imagen muestra un ejemplo de una ruta estática que se configuró manualmente en el Router R1. La ruta estática incluye la dirección de red remota y la dirección IP del Router del siguiente salto.

• R1 se configura manualmente con una ruta estática para llegar a la red 10.1.1.0/24. Si esta ruta cambia, R1 requerirá una nueva ruta estática.

Si hay un cambio en la topología de la red, la ruta estática no se actualiza automáticamente y debe reconfigurarse manualmente. Por ejemplo, en la imagen R1 tiene una ruta estática para llegar a la red 10.1.1.0/24 a través de R2. Si esa ruta ya no está disponible, R1 debería reconfigurarse con una nueva ruta estática a la red 10.1.1.0/24 a través de R3. Por lo tanto, el Router R3 necesitaría tener una entrada de ruta en su tabla de enrutamiento para enviar paquetes destinados a 10.1.1.0/24 a R2.

• Si la ruta desde R1 a través de R2 ya no está disponible, sería necesario configurar una nueva ruta estática a través de R3. Una ruta estática no se ajusta automáticamente a los cambios de topología.

El enrutamiento estático tiene las siguientes características:

• Una ruta estática debe configurarse manualmente.
• El administrador debe reconfigurar una ruta estática si hay un cambio en la topología y la ruta estática ya no es viable.
• Una ruta estática es apropiada para una red pequeña y cuando hay pocos enlaces redundantes o ninguno.
• Una ruta estática se usa comúnmente con un protocolo de enrutamiento dinámico para configurar una ruta predeterminada

4. Enrutamiento Dinámico

Un protocolo de enrutamiento dinámico permite a los routers aprender automáticamente sobre redes remotas, incluida una ruta predeterminada, de otros routers. Los routers que utilizan protocolos de enrutamiento dinámico comparten automáticamente la información de enrutamiento con otros routers y compensan los cambios de topología sin involucrar al administrador de la red. Si hay un cambio en la topología de la red, los routers comparten esta información utilizando el protocolo de enrutamiento dinámico y actualizan automáticamente sus tablas de enrutamiento.

Los protocolos de enrutamiento dinámico incluyen OSPF y el Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP). La imagen muestra un ejemplo de routers R1 y R2 que comparten automáticamente información de red utilizando el protocolo de enrutamiento OSPF.

• R1 está utilizando el protocolo de enrutamiento OSPF para informar a R2 sobre la red 192.168.10.0/24.
• R2 está utilizando el protocolo de enrutamiento OSPF para informar a R1 sobre la red 10.1.1.0/24.

La configuración básica solo requiere que el administrador de red habilite las redes conectadas directamente dentro del protocolo de enrutamiento dinámico. El protocolo de enrutamiento dinámico hará automáticamente lo siguiente:

• Descubre redes remotas
• Mantener información de enrutamiento actualizada
• Elija el mejor camino hacia las redes de destino
• Intente encontrar una nueva mejor ruta si la ruta actual ya no está disponible

Cuando un Router se configura manualmente con una ruta estática o aprende sobre una red remota de forma dinámica mediante un protocolo de enrutamiento dinámico, la dirección de red remota y la dirección del siguiente salto se ingresan en la tabla de enrutamiento IP. Como se muestra en la imagen, si hay un cambio en la topología de la red, los routers se ajustarán automáticamente e intentarán encontrar una nueva mejor ruta.

El diagrama muestra una topología de red en la que los routers que utilizan protocolos de enrutamiento dinámico están ajustando las mejores rutas después de un cambio de topología. La PC1 host, con una dirección de .10, está conectada a un conmutador en la red 192.168.10.0/24 que está conectada a la interfaz G0 / 0/0 del Router R1 con una dirección de .1. R1 está conectado al Router R2 y al Router R3 que también están conectados directamente. R2 está conectado a un conmutador en la red 10.1.1.0/24 al que está conectado el host PC2, dirección .10. Una X roja indica que el enlace entre R1 y R2, etiquetado como la mejor ruta anterior, ha fallado. Se muestra una nueva mejor ruta que va de R1 a R3 a R2.

• R1, R2 y R3 están utilizando el protocolo de enrutamiento dinámico OSPF. Si hay un cambio en la topología de la red, pueden ajustarse automáticamente para encontrar una nueva mejor ruta.

5. Vídeo: Tablas de Enrutamiento de Router IPv4

A diferencia de una tabla de enrutamiento de la computadora host, no hay encabezados de columna que identifiquen la información contenida en la tabla de enrutamiento de un router. Es importante aprender el significado de los diferentes elementos presentes en cada tabla de enrutamiento.

Haz clic en Reproducir en la ilustración para ver una introducción a la tabla de enrutamiento IPv4.

6. Introducción a una Tabla de Enrutamiento IPv4

Observa en la imagen que R2 está conectado a Internet. Por lo tanto, el administrador configuró R1 con una ruta estática predeterminada que envía paquetes a R2 cuando no hay una entrada específica en la tabla de enrutamiento que coincida con la dirección IP de destino. R1 y R2 también están utilizando el enrutamiento OSPF para anunciar redes conectadas directamente.

R1# show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
Gateway of last resort is 209.165.200.226 to network 0.0.0.0
S*    0.0.0.0/0 [1/0] via 209.165.200.226, GigabitEthernet0/0/1
      10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O        10.1.1.0 [110/2] via 209.165.200.226, 00:02:45, GigabitEthernet0/0/1
      192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0/0
L        192.168.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0/0
      209.165.200.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        209.165.200.224/30 is directly connected, GigabitEthernet0/0/1
L        209.165.200.225/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0/1
R1#

El comando show ip route en modo EXEC privilegiado se usa para ver la tabla de enrutamiento IPv4 en un Router Cisco IOS. El ejemplo muestra la tabla de enrutamiento IPv4 del Router R1. Al comienzo de cada entrada de la tabla de enrutamiento hay un código que se utiliza para identificar el tipo de ruta o cómo se aprendió la ruta. Las fuentes de ruta comunes (códigos) incluyen estas:

• L: dirección IP de interfaz local conectada directamente
• C: Red conectada directamente
• S: La ruta estática fue configurada manualmente por un administrador
• O: OSPF
• D: EIGRP

La tabla de enrutamiento muestra todas las rutas de destino IPv4 conocidas para R1.

Una ruta conectada directamente se crea automáticamente cuando se configura una interfaz de Router con información de dirección IP y se activa. El Router agrega dos entradas de ruta con los códigos C (es decir, la red conectada) y L (es decir, la dirección IP de la interfaz local de la red conectada). Las entradas de ruta también identifican la interfaz de salida que se utilizará para llegar a la red. Las dos redes conectadas directamente en este ejemplo son 192.168.10.0/24 y 209.165.200.224/30.

Los routers R1 y R2 también están utilizando el protocolo de enrutamiento dinámico OSPF para intercambiar información del Router. En la tabla de enrutamiento de ejemplo, R1 tiene una entrada de ruta para la red 10.1.1.0/24 que aprendió dinámicamente del Router R2 a través del protocolo de enrutamiento OSPF.

Una ruta predeterminada tiene una dirección de red de todos los ceros. Por ejemplo, la dirección de red IPv4 es 0.0.0.0. Una entrada de ruta estática en la tabla de enrutamiento comienza con un código de S*, como se resalta en el ejemplo.

7. Verifica tu comprensión – Introducción al enrutamiento

Verifica tu comprensión de la introducción al enrutamiento eligiendo la MEJOR respuesta a las siguientes preguntas.

1. ¿Cuál es el comando utilizado en un router Cisco IOS para ver la tabla de enrutamiento?

• A. netstart -r
• B. route print
• C. show ip route
• D. show routing table

2. ¿Qué indica un código de «O» junto a una ruta en la tabla de enrutamiento?

• A. una ruta directamente conectada
• B. una ruta con una distancia administrativa de 0
• C. una puerta de entrada de último recurso
• D. una ruta aprendida dinámicamente de OSPF

3. Este tipo de ruta también se conoce como una puerta de entrada de último recurso.

• A. Ruta estática
• B. Ruta remota
• C. Ruta predeterminada
• D. Ruta conectada directamente

4. ¿Cuál es una característica de las rutas estáticas?

• A. Ellos se configuran manualmente.
• B. Se anuncian a los vecinos directamente conectados.
• C. Son apropiados cuando hay muchos enlaces redundantes.
• D. Se ajustan automáticamente a un cambio en la topología de red.

5. ¿Verdadero o falso? Un router se puede configurar con una combinación de rutas estáticas y un protocolo de enrutamiento dinámico.

• A. Verdadero
• B. Falso

¿Aprendiste lo suficiente? Déjanos saber tus respuestas en los comentarios 🙂

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