Enrutamiento por Internet

Routers

Los routers son dispositivos que permiten "elegir" la ruta que tomarán los datagramas para llegar a destino.
Son equipos con diversas tarjetas de interfaz de red, cada una conectada a una red distinta. Entonces, en la configuración más simple, el router sólo tiene que "mirar" en qué red se encuentra un equipo para enviarle datagramas desde el remitente.

Sin embargo, en Internet el esquema es mucho más complicado por las siguientes razones:

• un router generalmente está conectado a una gran cantidad de redes;
• las redes a las que el router está conectado pueden conectarse a otras redes, que el router no puede ver directamente.

Por lo tanto, los routers funcionan con tablas y protocolos, según el siguiente modelo:

• el router recibe una trama de un equipo conectado a una de las redes a las que está conectado;
• los datagramas se envían en la capa IP;
• el router se fija en el encabezado del datagrama;
• si la dirección IP de destino pertenece a una de las redes a las que una de las interfaces del router está conectada, la información debe enviarse en la capa 4, después de que el encabezado IP haya sido desencapsulado (eliminado);
• si la dirección IP de destino es parte de una red distinta, el router consulta su tabla de enrutamiento, la cual establece la ruta a tomar para una determinada dirección;
• el router envía el datagrama, utilizando la tarjeta de interfaz de red conectada a la red por la que el router decide enviar el paquete.

Entonces, tenemos dos situaciones. Si el remitente y el destinatario pertenecen a la misma red, hablamos de entrega directa. Pero, si hay al menos un router entre el remitente y el destinatario, hablamos de entrega indirecta.

En el caso de una entrega indirecta, la función del router y, en particular, la de la tabla de enrutamiento es muy importante. Por lo tanto, el funcionamiento de un router está determinado por el modo en el que se crea esta tabla de enrutamiento.

• Si el administrador introduce manualmente la tabla de enrutamiento, es un enrutamiento estático (adecuado para redes pequeñas).
• Si el router construye sus propias tablas de enrutamiento, utilizando la información que recibe a través de los protocolos de enrutamiento, es un enrutamiento dinámico.

La tabla de enrutamiento

La tabla de enrutamiento es una tabla de conexiones entre la dirección del equipo de destino y el nodo a través del cual el router debe enviar el mensaje. En realidad es suficiente que el mensaje se envíe a la red en la que se encuentra el equipo. Por lo tanto, no es necesario almacenar la dirección IP completa del equipo: sólo necesita almacenarse el identificador de red de la dirección IP (es decir, la identificación de la red).

La tabla de enrutamiento es, entonces, una tabla que contiene pares de direcciones:

Con esta tabla, y si el router conoce la dirección del destinatario encapsulada en el mensaje, podremos descubrir a través de qué interfaz enviar el mensaje (se debe conocer qué tarjeta de interfaz de red usar) y a qué router, directamente accesible en la red a la que la tarjeta está conectada, enviar el datagrama.
Este mecanismo que sólo consiste en conocer la dirección de la próxima conexión hacia el destino se denomina próximo salto.

Sin embargo, puede suceder que el destinatario pertenezca a una red a la que no se hace referencia en la tabla de enrutamiento. En este caso, el router utiliza un router predeterminado (también denominado pasarela predeterminada).

A continuación, de manera simplificada, se indica cómo puede ser una tabla de enrutamiento:

Por lo tanto, el mensaje se envía de router a router a través de sucesivos saltos, hasta que el destinatario pertenezca a una red directamente conectada a un router. Éste, entonces, envía el mensaje directamente al equipo de destino.

En el caso de enrutamiento estático, es el administrador quien actualiza la tabla de enrutamiento.
En el caso de enrutamiento dinámico, existe un protocolo denominado protocolo de enrutamiento que permite la actualización automática de la tabla para que contenga la ruta óptima en cualquier momento.

Protocolos de enrutamiento

Internet es un conjunto de redes conectadas. Por consiguiente, todos los routers no trabajan de la misma manera. Esto depende del tipo de red en la que se encuentren.

De hecho, existen diferentes niveles de routers que funcionan con diferentes protocolos:

• routers de nodo: son los routers principales ya que conectan diferentes redes;
• routers externos: permiten la conexión a redes autónomas entre ellos. Funcionan con un protocolo denominado EGP (Protocolo de pasarela exterior) que se desarrolla gradualmente al mantener el mismo nombre;
• routers internos: permiten el enrutamiento de información dentro de una red autónoma. Intercambian información utilizando los protocolos denominados IGP (Protocolo de pasarela interior), como RIP y OSPF.

El protocolo RIP

RIP significa Protocolo de información de enrutamiento. Es un protocolo de vector de distancias, es decir que cada router le comunica al resto de los routers la distancia que los separa (la cantidad de saltos que los separa). Por lo tanto, cuando un router recibe uno de estos mensajes incrementa esta distancia en 1, y envía el mensaje a routers directamente accesibles. De esta manera, los routers pueden mantener la ruta óptima de un mensaje, al almacenar la dirección del router siguiente en la tabla de enrutamiento de manera tal que la cantidad de saltos para alcanzar una red se mantenga al mínimo. Sin embargo, este protocolo sólo tiene en cuenta la distancia entre equipos en cuanto a saltos y no considera el estado de la conexión para seleccionar el mejor ancho de banda.

El protocolo OSPF

OSPF (Abrir primero la ruta de acceso más corta) es más eficaz que RIP y, por lo tanto, gradualmente comenzará a reemplazarlo. Es un protocolo de estado de enlace. Esto significa que, a diferencia de RIP, este protocolo no envía la cantidad de saltos que los separa de los routers cercanos, sino el estado de la conexión que los separa. De esta manera, cada router puede enviar una tarjeta del estado de la red y, como consecuencia, puede elegir la ruta más apropiada para un determinado mensaje en cualquier momento.

Además, este protocolo evita routers intermediarios que incrementan la cantidad de saltos, con lo cual hay menos información y es posible contar con más ancho de banda útil que con RIP.