Enrutamiento por vector de distancia

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Enrutamiento de vector de distancia ( Enrutamiento de vector de distancia , DVR ) - enrutamiento , cuyos protocolos se basan en el algoritmo de vector de distancia [1] . Los algoritmos de vector de distancia pertenecen a la clase de algoritmos de enrutamiento adaptables (o dinámicos).

Este algoritmo fue descrito por primera vez por Ford y Fulkerson en "Flows in Networks". Su trabajo, a su vez, se basó en la ecuación de Bellman de su libro Programación dinámica.

Los algoritmos de enrutamiento por vector de distancia también se denominan algoritmos de Bellman-Ford .

Algoritmo de vector de distancia

El algoritmo obtuvo su nombre debido al hecho de que ni al final del algoritmo, ni durante el mismo, ni un solo vértice tiene información topológica sobre ninguna ruta. Cada ruta descubierta está representada solo por el nodo de destino, el costo de la ruta y el siguiente vértice en la ruta al nodo de destino, y la representación de la ruta no contiene nodos ni bordes intermedios. El costo del camino es la distancia, y el vértice de destino y el siguiente vértice son un vector . [una]

El problema que resuelve el algoritmo del vector distancia es el problema de encontrar los caminos más cortos entre los vértices del gráfico . Un gráfico es una abstracción matemática en la que los vértices están conectados por aristas. Cada borde tiene algún costo para usarlo. Un camino entre dos vértices es un conjunto de aristas intermedias y vértices que conectan los dos vértices originales. El coste de un camino se define como la suma de los costes de las aristas que lo componen. El camino más corto entre dos vértices es el camino de menor costo.

Reglas
  • Al comienzo del algoritmo, cada vértice solo conoce caminos a vértices adyacentes.
  • A medida que se ejecuta el algoritmo, los vértices adyacentes se informan entre sí sobre los vértices que están disponibles para ellos. Cada declaración consta del nodo de destino y el costo del camino más corto conocido por el nodo informante.
  • Inicialmente, cada vértice solo reporta vértices adyacentes con el costo de los caminos más cortos igual al costo de los bordes.
  • Al recibir una declaración, el nodo calcula el costo del camino al nodo declarado a través del nodo declarante como la suma del costo del borde que conduce al nodo declarante y el costo del camino contenido en la declaración. Después de eso, el nodo verifica si ya conoce la ruta al nodo de destino declarado.
  • Si no lo sabe, o si el costo de la ruta conocida es mayor que el costo calculado de la nueva ruta, el nodo recuerda la nueva ruta al nodo de destino.
  • Si la nueva ruta reemplaza a una existente, esta última se descarta.
  • Si el costo de la ruta existente es menor o igual al costo de la nueva ruta, la nueva ruta será descartada.
  • Después de memorizar el nuevo camino, el vértice debe anunciar el vértice de destino y el costo del nuevo camino a los vértices adyacentes.
Operación del enrutador

En los algoritmos de vector de distancia, cada enrutador transmite periódicamente un vector a través de la red , cuyos componentes son las distancias (medidas en una u otra métrica ) desde este enrutador a todas las redes conocidas por él. Los paquetes de protocolo de enrutamiento se conocen comúnmente como anuncios de distancia porque los utiliza un enrutador para anunciar a otros enrutadores lo que sabe sobre su configuración de red.

Habiendo recibido de algún vecino un vector de distancias (distancias) a redes conocidas por ese, el enrutador aumenta los componentes del vector por la distancia de sí mismo a este vecino. Además, complementa el vector con información sobre otras redes conocidas por él, sobre las cuales aprendió directamente (si están conectadas a sus puertos) o de anuncios similares de otros enrutadores. El enrutador envía el valor actualizado del vector a sus vecinos. Al final, cada enrutador aprende a través de los enrutadores vecinos información sobre todas las redes disponibles en la red compuesta y sobre las distancias a ellas. [2]

Luego selecciona de varias rutas alternativas a cada red la ruta que tiene el valor más pequeño de la métrica . El enrutador que envió información sobre esta ruta está marcado como el siguiente salto en la tabla de enrutamiento.

Ventajas y desventajas

Los algoritmos de vector de distancia funcionan bien solo en redes pequeñas. En redes grandes, obstruyen periódicamente las líneas de comunicación con mucho tráfico, además, los cambios de configuración no siempre pueden procesarse correctamente con este tipo de algoritmo, ya que los enrutadores no tienen una idea precisa de la topología de las conexiones en la red, pero solo tienen información indirecta - el vector distancia.

Protocolos de vector de distancia

Protocolo RIPv1

El protocolo de vector de distancia RIPv1 (Protocolo de información de enrutamiento) es el primer protocolo de enrutamiento dinámico y se usa con mucha frecuencia en la actualidad.

Este protocolo se utiliza como protocolo de enrutamiento interno en redes pequeñas y es compatible con equipos de todos los fabricantes. [3]

Parámetros básicos
  • RIP : protocolo de vector remoto.
  • Distancia administrativa - 120.
  • La métrica es el número de saltos.
  • El número máximo de saltos es 15.
  • La métrica de la ruta inalcanzable es 16.
  • Distribución de actualizaciones de información de enrutamiento: transmisión cada 30 segundos.
  • Contador de espera de convergencia (temporizador de espera) - 180 seg.
  • Máscara de subred : se utiliza la máscara predeterminada, determinada por la clase de red, no enviada en la actualización.

Protocolo RIPv2

El protocolo de vector de distancia RIPv2 es una modificación del protocolo RIPv1 .

Este protocolo se utiliza como protocolo de enrutamiento interno en redes pequeñas y es compatible con equipos de todos los fabricantes. [3]

Parámetros básicos
  • RIPv2 es un protocolo de vector remoto.
  • Distancia administrativa - 120.
  • La métrica es el número de saltos.
  • El número máximo de saltos es 15.
  • La métrica de la ruta inalcanzable es 16.
  • Distribución de actualizaciones de información de enrutamiento: utilizando la dirección de multidifusión 224.0.0.9 cada 30 segundos.
  • Contador de espera de convergencia (temporizador de espera) - 180 seg.
  • Soporte para actualizaciones activadas. Máscara de subred : utiliza una máscara de longitud variable enviada en la actualización.

Comparación de RIPv1 y RIPv2

Comparación de RIPv1 y RIPv2
Protocolo de enrutamiento RIPv1 RIPv2
Direccionamiento Clase Sin clase
Soporte de máscara de longitud variable No
Envío de una máscara en actualizaciones No
Tipo de dirección Transmisión multidifusión
Descripción RFC 1058 RFC 1721, 1722, 2435
Soporte de resumen de ruta No
Soporte de autenticación No

Protocolo IGRP

Al igual que con RIP , un enrutador IGRP distribuye periódicamente el contenido de su tabla a sus vecinos a través de transmisiones. Sin embargo, a diferencia de RIP, un enrutador IGRP comienza con una tabla de enrutamiento ya formada para las subredes conectadas a él. Esta tabla se amplía aún más con información de los enrutadores vecinos más cercanos. Los mensajes de cambio de protocolo IGRP no contienen información de máscara de subred. En lugar de un simple recuento de aciertos RIP , se utilizan varios tipos de información métrica, a saber, [4] :

Demora Describe (en decenas de microsegundos) el tiempo para llegar al destino cuando no hay carga en la red.
Banda ancha Igual a 10.000.000 dividido por el ancho de banda más pequeño en una ruta determinada (medido en Kbps). Por ejemplo, el ancho de banda más bajo de 10 Kbps corresponde a una métrica de 1 000 000 Kbps.
Carga Medido como la proporción de ancho de banda en una ruta dada que está actualmente en uso. Codificado con números del 0 al 255 (255 corresponde a una carga del 100%).
Fiabilidad La parte del datagrama que llegó sin daños. Codificado con números del 0 al 255 (255 corresponde al 100% sin corrupción en los datagramas).
Número de saltos Especifica el número de visitas a los destinos.
Ruta MTU (ruta MTU) El mayor valor de Unidad máxima de transmisión (MTU) para datagramas que se pueden enviar a través de cualquier enlace en la ruta pública.

Protocolo EIGRP

El protocolo de enrutamiento de vector de distancia EIGRP es una mejora de IGRP desarrollada por Cisco. EIGRP combina los principios de los protocolos de enrutamiento de vector de distancia, utilizando un vector de distancia con una métrica más precisa para determinar las mejores rutas a la red de destino, y los principios de los protocolos de estado de enlace, utilizando actualizaciones activadas para propagar cambios en la información de enrutamiento. Debido a esta combinación de principios operativos, este protocolo a veces se denomina protocolo híbrido.

El protocolo EIGRP utiliza las siguientes herramientas para admitir el enrutamiento :

  • Tabla de vecinos: contiene una lista de enrutadores vecinos, que proporciona comunicación 59 bidireccional entre enrutadores conectados directamente.
  • Tabla de topología: contiene entradas de ruta para todas las redes de destino que conoce el enrutador.
  • DUAL (algoritmo de actualización de difusión) es el algoritmo de actualización de difusión utilizado para calcular rutas.
  • Tabla de enrutamiento: contiene las mejores rutas en la red de destino, seleccionadas de la tabla topológica.
  • Sucesor: la mejor ruta (primaria) encontrada para llegar a la red de destino. Se ingresa en la tabla de enrutamiento .
  • Posible éxito (Sucesor factible) - ruta de respaldo. Las rutas de respaldo se seleccionan al mismo tiempo que la mejor. Estas rutas se almacenan en la tabla topológica. Puede haber múltiples rutas redundantes a la red de destino.

Véase también

Literatura

  1. MV DIBROV.  Enrutadores. - Krasnoyarsk, 2008. - 389 p.
  2. Goldovsky Ya.M. , Zhelenkov B.V., Tsyganova N.A. Enrutamiento en redes informáticas: libro de texto. - M.: RUT (MIIT), 2017. - 114 págs.
  3. Zolotarev S.P.. "Algoritmos de enrutamiento de vector de distancia" Vologda Readings, no. 69, 2008, págs. 43-48.
  4. Sidney Fe.  Arquitectura TCP/IP, protocolos, implementación (incluyendo IP versión 6 y Seguridad IP). - Laurie, 2000. - ISBN 5-85582-072-6 .

Notas

  1. ↑ 1 2 M.V. DIBROV. Enrutadores. - Krasnoyarsk, 2008. - 389 p.
  2. Zolotarev, S.P. Algoritmos de enrutamiento por vector de distancia  (ruso)  // Vologda Readings. - 2008. - Nº 69 . - S. 43-48 . Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2020.
  3. ↑ 1 2 Goldovsky Ya.M. , Zhelenkov B.V., Tsyganova N.A. Enrutamiento en redes informáticas. — M.: RUT (MIIT), 2017. — 114 p.
  4. Sidney Fe. Arquitectura TCP/IP, protocolos, implementación (incluyendo IP versión 6 y Seguridad IP). - Laurie, 2000. - ISBN 5-85582-072-6 .