viernes, 3 de junio de 2022

Enrutamiento Con Clase

Posted by q3it on viernes, junio 03, 2022 in


El Enrutamiento Con Clase con Classfull Routing, es el tipo de enrutamiento donde un router toma la decisión de envíar un paquete desde la perspectiva del Esquema de Direccionamiento Con Clases, es decir, las Redes Clase A, B, C, D y E.
 
En este esquema de enrutamiento, el router busca las bondades por defecto de la Clase a la que pertenece el paquete y basado en ello, toma la dirección de envío.
 
El Enrutamiento Con Clase, fue el primero en la Internet y dependía de Protocolos de Enrutamiento Con Clase, como lo fue RIPv1, durante los inicios de la Internet.
 
En el mismo orden de ideas, este fue el Proceso de Enrutamiento por defecto en los Routers hasta la versión 11.1 del IOS de Cisco. Por lo tanto, cuando un router recibía un paquete, ejecutaba el ROUTING LOOKUP buscando primero las bondades de la red y luego en las subredes, para hacer coincidencia de la red hacia donde debía enviar el paquete.

Para habilitar o desactivar el Enrutamiento Con Clase, se utiliza el comando ip classless, el cual viene activo por defecto en las versiones actuales del IOS y esto hace al router, obviar las bondades de las clases durante el Routing Lookup y buscar la coincidencia del prefijo mas larga o longest match rule.
 
Es decir, todos los routers, hoy en día y cuyo IOS sea igual o superior a la versión 11.1, utilizan el proceso de Enrutamiento SIN CLASE por defecto buscando la red de envío según la LONGEST MATCH RULE y solo cuando desactivamos el comando ip classless, el router, pasa a utilizar el método de Enrutamiento CON CLASE o CLASSFULL ROUTING.

Esquema de Direccionamiento Con Clases

El Esquema de Direccionamiento IP puede definirse bajo dos modelos, el Esquema Con Clases (CLASSFULL) y el Esquema Sin Clases (CLASSLESS). Para los efectos del estudio Con Clases, estas tienen una cantidad de octetos asignados al ID DE RED y una cantidad de octetos asignados al ID DE HOST. Veamos unos ejemplos:



Según la imagen anterior, las redes IP Clase A, se reservan el primer octeto u 8 bits para el ID de Red, dejando los últimos 3 octetos o 24 bits para el ID de Host.



Según la imagen anterior, las redes IP Clase B, se reservan el primer y el segundo octeto o 16 bits para el ID de RED, dejando 2 octetos o 16 bits para el ID de Host.



Según la imagen anterior, las redes IP Clase C, se reservan el primer, el segundo y el tercer octeto o 24 bits para el ID de Red, dejando solo 1 octeto u 8 bits para el ID de Host.
A continuación, el esquema completo del direccionamiento IP Con Clases:



Proceso de Enrutamiento
El Proceso de Enrutamiento, es la actividad que realiza el router, cada vez que recibe un paquete y necesita enviarlo a un destino.
 
Este proceso consta de tres grandes pasos:
1. Enrutamiento: Consiste en la ejecución del Routing LOOKUP o busqueda de la red en la Tabla de Enrutamiento. Esta búsqueda depende del comando ip classless. Hoy en día,al estar este comando activo por defecto en los routers de Cisco, el Routing Lookup, está basado en la LONGEST MATCH RULE, lo que quiere decir, que el paquete se enviará, según la coincidencia mas larga de la máscara o prefijo de la ruta. Si el comando ip classless, no está activo, entonces el Routing Lookup, será un proceso CLASSFULL y buscará, primero, la coincidencia en las bondades de la red con clase y luego en las subredes.
 
2. Conmutación: La conmutación, se ejecuta, al concluir el paso anterior y consiste en encontrar la interfaz o sub-interfaz, por donde saldrá el paquete. Esta información, se obtiene de la tabla de enrutamiento. Se ejecutan una serie de procesos en este paso, entre los que se encuentran el balanceo de carga.
 
3. Encapsulamiento: Es la etapa del proceso de enrutamiento, que consiste en el encapsulamiento del paquete con la PDU de Capa 2 de la interfaz saliente. Es decir, si el paquete ingresa por una interfaz Ethernet, pero debe salir por un interfaz Frame Relay, el router deberá encapsular el paquete en una trama Frame Relay, para poder enviar el paquete.
 
Lógica de Enrutamiento
La Lógica de Enrutamiento, hace referencia a las tareas individuales, que se realizan en conjunto con el Proceso de Enrutamiento, para poder enviar un paquete desde un origen hasta un destino, una vez ingresa al router.
 
Los pasos, son los siguientes:
El router, buscará la coincidencia más larga de prefijos del paquete, en la información que tiene en su tabla de enrutamiento. Si el paquete que será enviado, coincide con alguna de las rutas que se encuentran en la tabla de enrutamiento, entonces se procede a enviar el paquete.
 
En otro orden de ideas, si el paquete hace coincidencia con más de una ruta de la tabla de enrutamiento, el router, procederá a ejecutar un desempate, tomando como referencia los siguientes aspectos:
 
* Si las rutas, fueron aprendidas por el mismo protocolo de enrutamiento, entonces utiliza la mejor MÉTRICA de la ruta, para decidir cuál es la mejor ruta al destino.
* Ahora, si las rutas, son aprendidas desde distintos protocolos de enrutamiento, entonces utilizará el valor de Distancia Administrativa del Protocolo, para decidir cuál es la mejor ruta hacia el destino.
* Si luego de ejecutar, este proceso, aun todo es igual, el router realizará un Balanceo de Carga de Rutas Iguales.

Protocolos de Enrutamiento Con Clases
Los Protocolos de Enrutamiento Con Clase, tienen ciertas características que los distinguen de los Protocolos de Enrutamiento Sin Clase.
Una de las principales características de los Protocolos de Enrutamiento Con Clase, es que trabajan en las bondades o limites de las Direcciones Clase A, B y C y no dan soporte a VLSM.
 
En el mismo orden de ideas, los Protocolos de Enrutamiento Con Clase, realizan Sumarización Automática de Rutas en las bondades de la red principal, cuando necesitan enviar un paquete desde un dominio IP hasta otro dominio IP.
 
Este, es un comportamiento CLASSFULL, el cual podemos encontrar, también, en los Protocolos de Enrutamiento CLASSLESS RIPv2 y EIGRP. Sin embargo, es posible desactivar la Sumarización Automática de Rutas por defecto en estos dos últimos protocolos, a nivel de configuración del protocolo de enrutamiento, haciendo uso del comando no auto-summary.
 
“A diferencia de estos protocolos, el Protocolo de Enrutamiento RIPv1 es un Protocolo de Enrutamiento CLASSFULL, además de ser un Protocolo de Enrutamiento Vector-Distancia”.
 
RIPV1, realiza Sumarización Automática de Rutas automática en las bondades de la red principal y no soporta Sumarización manual. Además, al no enviar la mascará de subred en sus actualizaciones de enrutamiento, se deberá configurar la misma máscara de subred en cada una de las interfaces, que participan en el dominio RIPv1.
 
A continuación, una imagen representativa de los Protocolos de Enrutamiento CLASSFULL y CLASSLESS.



Nota: IGRP o Interior Gateway Protocolo, es un Protocolo Propietario de Cisco, que se encuentra obsoleto. Se escribe para efectos de conocimiento general y por ser el antecesor de EIGRP.

Distancia Administrativa y Métrica
La Distancia Administrativa, es un valor de CONFIABILIDAD del Protocolo de Enrutamiento. Es utilizado, por el Proceso de enrutamiento y para diferenciar dos rutas aprendidas entre dos o más protocolos de enrutamiento. También, nos permite, optimizar nuestra internetwork, en escenarios donde la configuración base de nuestra red, requiera ser entonada para obtener un mejor rendimiento haciendo uso de Políticas de Enrutamiento.
 
La Distancia Administrativa, es un valor que puede ir de 0 hasta 255, siendo 0 el mejor valor y 255, el menor confiable.
A continuación, una tabla representativa de la Distancia Administrativa:



La Métrica es un valor, utilizado por los Protocolos de Enrutamiento para determinar la mejor ruta hacia un destino. Existen distintos tipos de métrica según el protocolo de enrutamiento a utilizar. Por ejemplo, RIPv1 y RIPv2, utilizan la métrica de Saltos, EIGRP utiliza una Métrica Compuesta con el valor de Ancho de Banda y Retraso como valores por defecto, OSPF utiliza una Métrica de Costo, basado en el Ancho de Banda del Enlace.



Sumarización Automática
La Sumarización Automática, es una técnica utilizada por los Protocolos de Enrutamiento Classfull, para hacer resumen de redes en las bondades de una red principal.

La Sumarización puede ser de 2 tipos:
1. Manual: ejecutada por el Administrador de la Red.
2. Automática: Ejecutada por el Protocolo de Enrutamiento.
 
Como mencionamos anteriormente, aunque este es un comportamiento Classfull, está habilitado por defecto en los Protocolos Classless RIPv2 y EIGRP.
Por ejemplo, si tenemos un router que conecta dos dominios IP diferentes, uno Clase A 10.0.0.0/16 (Subnetting de 8 bits) y otro con la dirección Clase C 192.168.1.0/28 (Subnetting de 4 bits), este va a sumarizar por defecto, cuando necesite pasar un paquete de un dominio a otro.
 
Es decir, si un paquete viene de la red 192.168.1.0/28 y va a ser enviado hacia el dominio IP Clase A 10.0.0.0/16, el router va a enviar el paquete hacia ese dominio Clase A sumarizando el prefijo en las bondades de la red principal, y los routers del dominio Clase A, los caules están configurados dentro del rango 10.0.0.0/16, solo verán una prefijo resumido del tipo 192.168.1.0/24 y no el /28.
 
En resumen, para saltar de un dominio IP de red principal hacia otro dominio IP de red principal, los routers que utilizan Enrutamiento CLASSFULL, siempre resumirán (sumarizarán) en las bondades de la red principal, es decir, /8, /16 o /24.
 
“Sumarizar en las bondades de la Red Principal, quiere decir, Sumarizar en los valores de las máscaras de subred por defecto de las Clases A, B y C”.

Redes Discontiguas

Las redes discontiguas, representan un problema que se presenta en nuestra red, cuando tenemos escenarios de Sumarización por defecto y normalmente, cuando utilizamos protocolos de enrutamiento CLASSFULL, los cuales no permiten la Sumarización manual ni dan soporte al esquema VLSM.
 
“Una red discontigua se da cuando existen por lo menos 2 dominios IP, que trabajan con el mismo rango de red o Clase IP Principal y estos dominios están separados por otro dominio IP con un rango de Clase IP Principal distinto”.

Por ejemplo, si tenemos dos empresas, A y B, cada una con un sistema de administración independiente y configurados con el mismo rango IP Clase C 192.168.0.0/24 y luego, estas dos empresas las conectamos, por medio de un enlace WAN Frame Relay, haciendo uso de la red principal Clase A 10.0.0.0/8 y utilizamos el protocolo de enrutamiento CLASSFULL RIPv1, las redes A y B, no van a poder comunicarse, porque el Protocolo RIPv1, va a sumarizar por defecto en los límites de la red Clase C, la cual es 192.168.0.0/24 y le va a informar a cada router que su propia red se encuentra en el otro extremo de la red Frame Relay.

Para evitar los problemas de Redes Discontiguas, debemos:
  • Crear un buen esquema de direccionamiento IP.
  • Evitar el solapamiento de redes.
  • Utilizar Protocolos de Enrutamiento CLASSLESS.