Posted by q3it on sábado, junio 11, 2022 in Redes
Definición de Enrutamiento Sin Clase (CLASSLESS)
El Enrutamiento Sin Clase o Classless Routing, es el tipo de enrutamiento donde un router toma la decisión de envíar un paquete sin considerar un esquema de direcciones IP Con Clases. En su lugar, el router, solo considera la longitud del prefijo de la dirección IP.
El Enrutamiento Sin Clase o Classless Routing, es el tipo de enrutamiento donde un router toma la decisión de envíar un paquete sin considerar un esquema de direcciones IP Con Clases. En su lugar, el router, solo considera la longitud del prefijo de la dirección IP.
En este esquema de enrutamiento, el router busca las bondades del prefijo de la dirección IP, conocido también como la Regla de la Longitud de Mascara de Red MAS LARGA y toma la decisión de envío con base a esa coincidencia de prefijos. Nota: “Ver Proceso de Enrutamiento”
El Enrutamiento Sin Clase, sucedió al Enrutamiento Con Clases en la Internet, debido a la necesidad de contar con un equema de direccionamiento mas flexible y eficiente, que optimizará el consumo de recusos de routers y diera el soporte un crecimiento en las tablas de enrutamiento en Internet.
En el mismo orden de ideas, este es el Proceso de Enrutamiento por defecto en los Routers a partir de la versión 11.1 del IOS de Cisco. Por lo tanto, cuando un router recibe un paquete, ejecuta el ROUTING LOOKUP buscando ejecutar la Regla de la Longitud de Mascara de Red MAS LARGA.
Para habilitar o desactivar el Enrutamiento Sin 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 Sin Clases
Esquema de Direccionamiento Sin Clases
En el direccionamiento IPv4 Sin Clases, se asigna una cantidad de Bits que identifican el segmento de red o ID DE RED, llamado PREFIJOS y una cantidad de Bits los cuales representan el ID DE HOST. En el esquema Sin Clases desaparece el Concepto de Clase A, B y C.
En este esquema se considera una Dirección IP como una Dupla de Dirección de Red + Bits de Host, siendo la Dirección de Red el PREFIJO, el cual se representará en la Máscara de Subred.
Dirección IPv4 sin clase
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Longitud del prefijo |
Una VLSM o Virtual Length Subnet Mask o Mascara de Subred de Longitud Variable, es una técnica que permite optimizar aun más nuestra internetwork llevando el esquema de direccionamiento IP a niveles de jerarquía mayores que haciendo uso de el diseño de subredes.
“El Modelo VLSM, consiste en la extensión del modelo de Subredes”, es decir, ya habiendo realizado nuestra segmentación del direccionamiento IP principal en varias subredes, podemos tomar una subred y crear redes más pequeñas, logrando así crear más ID DE RED, que cumplan con un tamaño específico de host que se necesitan en ese segmento de red.
De esta manera se aprovecha, mucho mejor, el esquema de Direccionamiento IP y se tiende a desperdiciar una menor cantidad de direcciones IPv4. Una de las grandes ventajas del diseño e implementación de VLSM, es que podemos crearlas basadas exactamente en el numero de computadores o ID DE HOST que necesitamos dentro de un ID DE RED específico.
Las VLSM también, pueden ser creadas desde una dirección de Red principal, sin necesidad de crear grupos de subredes. Cuando hacemos esto, el esquema de Direccionamiento IP se orienta a un ambiente de enrutamiento conocido como CIDR o Classless Interdomain Routing.
A continuación un grupo de imágenes que muestran, en detalle, el formato de creación y diseño de VLSM a partir de la creación previa de subredes.
Clase A
Según la imagen anterior, las redes IP Clase A, se reservan el primer octeto u 8 bits como el ID de Red Principal, dejando los otros 3 octetos o 24 bits para el ID de Host. De esos 24 bits podemos tomar varios bits prestados, hacia la derecha, para extender nuestro ID DE RED y crear varios ID DE SUBRED. En la imagen anterior, hemos tomado prestado de la porción de host un total de 4 bits para crear nuestras subredes. Para crear nuestra VLSM, hemos tomado nuevamente 4 bits prestados para crear varios ID de VLSM, dejando 16 bits para identificar los host dentro de cada nuevo ID de VLSM. Estos bits prestados, se representan en la máscara de subred.
Clase B
Según la imagen anterior, las redes IP Clase B, se reservan el primer y el segundo octeto o 16 bits como su ID de Red Principal, dejando 2 octetos o 16 bits para el ID de Host. De esos 16 bits podemos tomar varios bits prestados, hacia la derecha, para extender nuestro ID DE RED y crear varios ID DE SUBRED. En la imagen anterior, hemos tomado prestado de la porción de host un total de 8 bits (Un Octeto Completo) para crear nuestras subredes. Para crear nuestra VLSM, hemos tomado nuevamente 4 bits prestados para crear varios ID de VLSM, dejando 4 bits para identificar los host dentro de cada nuevo ID de VLSM. Estos bits prestados, se representan en la máscara de subred
Clase C
Según la imagen anterior, las redes IP Clase C, se reservan el primer, el segundo octeto y el tercer octeto o 24 bits para el ID de Red Principal, dejando 1 octeto u 8 bits para el ID de Host. De esos 8 bits podemos tomar varios bits prestados, hacia la derecha, para extender nuestro ID DE RED y crear varios ID DE SUBRED. En la imagen anterior, hemos tomado prestado de la porción de host un total de 3 bits para crear nuestras subredes. Para crear nuestra VLSM, hemos tomado nuevamente 3 bits prestados para crear varios ID de VLSM, dejando 2 bits para identificar los host dentro de cada nuevo ID de VLSM. Estos bits prestados, se representan en la máscara de subred.
Otro tema a considerar en este capítulo es el Enrutamiento entre Dominios Sin Clases, conocido también, por sus siglas en Ingles, como CIDR, el cual, utiliza el modelo de VLSM para la asignación de Bloques de Direcciones IP sin importar los límites de la clase, evitando la asignación de Bloques de Direcciones IPv4 en los límites de las bondades de direcciones IPv4 Con Clase A,B y C, con 8,16 y 24 bits respectivamente. Es decir, las Direcciones se empiezan a asignar y se representan en formato de prefijos y no obedecen a ningún esquema de Clases.
En el mismo orden de ideas, CIDR, fue diseñado y creado como un modelo de direccionamiento IP para satisfacer los requerimientos y el modelo de enrutamiento de Internet.
CIDR, permite la Agregación de Rutas o Supernetting y su aplicación en la asignación de Bloques IP en la Internet es similar al utilizado en la asignación de direcciones IPv6.
CIDR, fue una solución al esquema con Clases IPv4, que predomino en la Internet por un tiempo y en realidad desde sus orígenes hasta los años 80 aproximadamente. Igualmente, CIDR, en conjunto NAT y el RFC 1918, son mecanismos que han permitido a IPv4 permanecer en la Internet desde que se visiono su agotamiento a mediados de los 80 y hasta lo que será la adopción definitiva de IPv6, y en el presente.
Entre los principales beneficios que ofrece CIDR al Enrutamiento en Internet, tenemos:
- Un mejor uso del espacio de direccionamiento IPv4.
- Mejor uso de los Recursos de Routers de Internet.
- Disminución de Tamaño de las Tablas de Enrutamiento en Internet.
- Agregación de Rutas en Prefijos más pequeños.
A continuación, un cuadro detallado del formato CIDR:
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.
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 EnrutamientoLa 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.
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 Sin Clases
Los Protocolos de Enrutamiento Sin Clase, tienen muchas y más avanzadas características que los distinguen de los Protocolos de Enrutamiento Con Clase.
Una de las principales características de los Protocolos de Enrutamiento Sin Clase, es el soporte a VLSM.
En el mismo orden de ideas, los Protocolos de Enrutamiento Sin Clase, dan soporte a la Sumarización Manual de Direcciones IP.
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.
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 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:
- Manual: ejecutada por el Administrador de la Red.
- Automática: Ejecutada por el Protocolo de Enrutamiento.
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 cuales 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.
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.
