Configurar la selección de ruta para routers

Introducción

En este documento se describe cómo funcionan, se configuran y cómo seleccionar una ruta para los routers.

Prerequisites

Requirements

No hay requisitos previos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento no tiene restricciones específicas en cuanto a versiones de software y de hardware.

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

Convenciones

Para obtener más información sobre las convenciones del documento, consulte Convenciones de Consejos Técnicos de Cisco.

Antecedentes

Un aspecto de los routers Cisco es cómo el router elige la mejor ruta entre las presentadas por protocolos, configuración manual y varios otros medios.    La selección del router requiere conocer en parte el funcionamiento de los routers Cisco.

Procesos involucrados

Hay tres procesos involucrados para construir y mantener la tabla de routing en un router Cisco:

• Varios procesos de ruteo, que generalmente ejecutan un protocolo de red (o ruteo), como el protocolo mejorado de ruteo de puerta de enlace interior (EIGRP), protocolo de la puerta de enlace marginal (BGP), sistema intermedio a sistema intermedio (IS-IS) y abrir primero el trayecto más corto (OSPF).

• La tabla de ruteo, que acepta la información de procesos de ruteo y también responde las solicitudes de información de procesos de reenvío.

• El proceso de reenvío solicita información de la tabla de routing para tomar una decisión de reenvío de paquetes.

Necesita examinar la interacción entre los protocolos de routing y la tabla de routing para entender cómo se genera la tabla de routing.

Creación de la tabla de routing

A continuación se presentan las consideraciones principales para la creación de la tabla de routing:

• Distancia administrativa - Es la medida de confiabilidad del origen de la ruta. Si un router se entera sobre un destino desde más de un protocolo de enrutamiento, la distancia administrativa se compara y se da preferencia a los routers con distancia administrativa menor. 

• Métricas - Ésta es una medida utilizada por el protocolo de ruteo para calcular el mejor trayecto hacia un destino si aprende trayectos múltiples hacia el mismo destino. Cada protocolo de routing utiliza una métrica diferente.

• Longitud del prefijo

Dado que cada proceso de ruteo recibe actualizaciones junto con otra información, selecciona el mejor trayecto para un determinado destino e intenta instalar este trayecto en la tabla de ruteo. Por ejemplo, si el EIGRP aprende acerca de un trayecto hacia 10.1.1.0/24 y decide que éste es el mejor hacia este destino, intenta instalar el trayecto que ha aprendido dentro de la tabla de ruteo.

El router decide si instala o no las rutas que presentaron los procesos de ruteo en función de la distancia administrativa del router en cuestión. Si esta ruta tiene la menor distancia administrativa a este destino (cuando se compara con las otras rutas en la tabla), se instala en la tabla de enrutamiento. Si la ruta no coincide con la ruta con la mejor distancia administrativa, se rechaza la ruta.

Por ejemplo, suponga que un router ejecuta cuatro procesos de routing: EIGRP, OSPF, RIP e IGRP. Ahora, los cuatro procesos detectan varias rutas a la red 192.168.24.0/24 y cada uno ha elegido el mejor trayecto a la red conforme a sus métricas internas y sus procesos.

Cada uno de estos cuatro procesos intenta instalar la ruta hacia 192.168.24.0/24 en la tabla de routing. A cada uno de los procesos de ruteo se le asigna una distancia administrativa, que se utiliza para decidir qué ruta se instalará.

Distancias administrativas predeterminadas
Conectado	0
Estática	1
eBGP	20
EIGRP (interno)	90
IGRP	100
OSPF	110
IS-IS	115
RIP	120
EIGRP (externo)	170
iBGP	200
Ruta de resumen EIGRP	5

Dado que la ruta EIGRP interna tiene la menor distancia administrativa (cuanto menor es la distancia administrativa, mayor es la preferencia), está instalada en la tabla de enrutamiento.

Rutas para copias de seguridad

¿Qué hacen los otros protocolos, RIP, IGRP y OSPF, con las rutas que no fueron instaladas? ¿Qué ocurre si falla el trayecto preferido, obtenido de EIGRP? El software Cisco IOS® utiliza dos métodos para solucionar este problema. El primero es hacer que cada intento de proceso de ruteo instale sus mejores rutas periódicamente. Si la ruta preferida falla, la siguiente mejor ruta (determinado por la distancia administrativa) prosperará en el siguiente intento. La otra solución consiste en que el protocolo de enrutamiento que no logró instalar su ruta en la tabla sea sostenido por la ruta y le informe al proceso de la tabla de enrutamiento que notifique las fallas del mejor trayecto.

Para protocolos sin tabla propia de información de enrutamiento, como IGRP, se usa el primer método. Cada vez que IGRP recibe una actualización sobre una ruta, intenta instalar la información actualizada en la tabla de routing. Si ya hay una ruta en este mismo destino en la tabla de enrutamiento, la instalación falla.

Para protocolos que tienen su propia base de datos con información de ruteo, como EIGRP, IS-IS, OSPF, BGP y RIP, se registra una ruta de respaldo cuando falla el primer intento de instalar la ruta. Si la ruta instalada en la tabla de routing falla por alguna razón, el proceso de mantenimiento de la tabla de routing invoca cada proceso de protocolo de routing con una ruta de respaldo registrada y solicita la reinstalación de la ruta en la tabla de routing. Si hay protocolos múltiples con rutas de respaldo registradas, la ruta preferida se elige en función de la distancia administrativa.

Ajuste de la distancia administrativa

La distancia administrativa predeterminada no siempre es adecuada para su red; puede ajustarlo para que las rutas RIP se prefieran a las rutas IGRP. Pero, primero, observe las implicaciones si cambia la distancia administrativa.

El cambio de la distancia administrativa en los protocolos de enrutamiento puede ser muy peligroso. Puede generar bucles de routing y otras singularidades en la red. Por lo tanto, cambie siempre la distancia administrativa con precaución. Asegúrese de planificar el cambio y conocer las consecuencias  antes de hacerlo.

Para protocolos completos, es fácil cambiar la distancia. Simplemente use el comando  distance  en el modo de subconfiguración del proceso de routing. También puede cambiar la distancia para rutas que se conocen sólo de un origen en algunos protocolos, y puede modificar la distancia en sólo algunas rutas. Para obtener más información, consulte Ejemplo de configuración de ajuste de la distancia administrativa para la selección de rutas en routers Cisco IOS.

Para las rutas estáticas, puede modificar la distancia de cada ruta ingresando una distancia después del comando ip route:

ip route network subnet mask next hop distance 

No es posible cambiar la distancia administrativa para todas las rutas estáticas en forma simultánea.

De qué manera las métricas determinan el proceso de selección de ruta

Las rutas se eligen y crean en la tabla de routing basada en la distancia administrativa del protocolo de routing. Las rutas detectadas a partir del protocolo de routing con la mínima distancia administrativa se instalan en la tabla de routing. Si hay trayectos múltiples hacia el mismo destino desde un solo protocolo de ruteo, entonces, los trayectos múltiples tendrían la misma distancia administrativa y se elige el mejor trayecto basándose en las métricas. La métrica son valores asociados con rutas específicas, clasificándolos de los más a los menos preferidos. Los parámetros utilizados para determinar las métricas difieren para los diversos protocolos de routing. Se selecciona el trayecto de menor métrica como trayecto óptimo y se instala en la tabla de ruteo. Si existen múltiples trayectos al mismo destino con métricas iguales, el equilibrio de carga se realiza sobre estos trayectos de igual costo. Para obtener más información sobre el equilibrio de carga, consulte ¿Cómo funciona el equilibrio de carga?

Longitudes de prefijo

Miremos otro escenario para ver cómo el router maneja otra situación común: longitudes de prefijos variables. Suponga, de nuevo, que un router está ejecutando cuatro procesos de enrutamiento y que cada proceso ha recibido estas rutas:

• EIGRP (interno): 192.168.32.0/26

• RIP: 192.168.32.0/24

• OSPF: 192.168.32.0/19

¿Cuál de estas rutas puede instalarse en la tabla de routing? Dado que las rutas internas de EIGRP tienen la mejor distancia administrativa, puede asumir que se puede instalar la primera. Sin embargo, dado que cada una de estas rutas tiene una longitud de prefijo (máscara de subred) diferente, se las considera destinos distintos y todas se pueden instalar en la tabla de routing.

La siguiente sección proporciona la información de la tabla de routing para tomar decisiones de reenvío.

Tome decisiones de reenvío

Veamos las tres rutas que instalamos recién en la tabla de routing y cómo se ven en el router.

router# show ip route
     ....
     D   192.168.32.0/26 [90/25789217] via 10.1.1.1
     R   192.168.32.0/24 [120/4] via 10.1.1.2
     O   192.168.32.0/19 [110/229840] via 10.1.1.3
     ....

Si un paquete llega a una interfaz de router destinada para 192.168.32.1, ¿Qué ruta elegiría el router? Depende de la longitud del prefijo o del número de bits establecidos en la máscara de subred. Siempre son preferibles prefijos más largos antes que cortos en el reenvío de un paquete.

En este caso, un paquete destinado a 192.168.32.1 se direcciona a 10.1.1.1 porque 192.168.32.1 está dentro de la red 192.168.32.0/26 (192.168.32.0 a 192.168.32.63). También cae dentro de las otras dos rutas disponibles pero el 192.168.32.0/26 tiene el prefijo más largo dentro de la tabla de ruteo (26 bits frente a 24 o 19 bits).

De la misma manera, si un paquete con destino a 192.168.32.100 llega a una de las interfaces del router, este es reenviado a 10.1.1.2, porque 192.168.32.100 no entra en 192.168.32.0/26 (192.168.32.0 a 192.168.32.63), pero sí entra en el destino 192.168.32.0/24 (192.168.32.0 a 192.168.32.255). Nuevamente, también cae dentro del alcance abarcado por 192.168.32.0/19, pero 192.168.32.0/24 posee una longitud de prefijo más extensa.

IP Classless

En general, es confuso el momento en que el comando de configuración ip classless entra en los procesos de ruteo y reenvío. En realidad, IP sin clase sólo afecta la operación de los procesos de reenvío en Cisco IOS; no afecta la forma en que se construye la tabla de routing. Si el IP sin clases no está configurado (con el comando no ip classless ), el router no puede reenviar los paquetes a las superredes. A modo de ejemplo, coloquemos nuevamente tres rutas en la tabla de routing y paquetes de router a través del router.

Nota: Si la ruta superred o predeterminada es aprendida a través de IS-IS o OSPF, el comando de configuración no ip classless es ignorado. En este caso, el comportamiento de switching de paquetes funciona como si se hubiera configurado como ip classless.

router# show ip route
....
     172.30.0.0/16 is variably  subnetted, 2 subnets, 2 masks
D        172.30.32.0/20 [90/4879540] via  10.1.1.2
D       172.30.32.0/24  [90/25789217] via 10.1.1.1
S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 10.1.1.3  

La red 172.30.32.0/24 incluye las direcciones 172.30.32.0 a 172.30.32.255 y la red 172.30.32.0/20 incluye las direcciones 172.30.32.0 a 172.30.47.255, entonces podemos intentar conmutar tres paquetes a través de esta tabla de routing y ver cuáles son los resultados.

• Un paquete destinado a 172.30.32.1 se reenvía a 10.1.1.1, puesto que es el prefijo de máxima longitud coincidente.

• Un paquete destinado a 172.30.33.1 se reenvía a 10.1.1.2, porque es la coincidencia con el prefijo de máxima longitud.

• Un paquete destinado a 192.168.10.1 se reenvía a 10.1.1.3; dado que esta red no existe en la tabla de routing, este paquete se reenvía a la ruta predeterminada.

• Un paquete destinado a 172.30.254.1 se descarta.

La respuesta de estos cuatro procesos es la del último paquete, que se descarta. Se suprime porque su destino, 172.30.254.1, está dentro de una red mayor conocida, 172.30.0.0/16, pero el router no conoce esta subred específica dentro de esa red principal.

Esta es la esencia del routing con clase: Si se conoce una parte de la red principal pero se desconoce la subred hacia la que se destinan los paquetes dentro ella, el paquete se descarta.

El aspecto más confuso de esta regla es que el router sólo utiliza la ruta predeterminada si la red de destino principal no existe en la tabla de enrutamiento.

Esto puede causar problemas en una red donde un sitio remoto, con una conexión con el resto de la red, no ejecuta ningún protocolo de routing, según se muestra.

No ejecuta ningún protocolo de routing

El router del sitio remoto se configura así:

interface Serial 0
     ip address 10.1.2.2 255.255.255.0
   !
   interface Ethernet 0
     ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
   !
   ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.2.1
   !
   no ip classless

Con esta configuración, los hosts en el sitio remoto pueden alcanzar los destinos en Internet (a través de la nube 10.x.x.x) pero no los destinos dentro de la nube 10.x.x.x, que es la red corporativa. Debido a que el router remoto conoce algunas partes de la red 10.0.0.0/8, las dos subredes conectadas directamente y ninguna otra subred de 10.x.x.x, se asume que estas otras subredes no existen y pierden cualquier paquete destinado a ellas. Sin embargo, el tráfico dirigido a Internet no siempre tiene un destino en el rango de direcciones 10.x.x.x y, por lo tanto, es desviado correctamente a través de la ruta predeterminada.

Si configura  ip classless en el router remoto, el problema se soluciona porque permite que el router ignore los límites con clase de las redes en su tabla de routing y que, simplemente, enrute la coincidencia de prefijo de máxima longitud que encuentre.

Summary

En resumen, tomar una decisión de reenvío consta de tres conjuntos de procesos: los protocolos de routing, la tabla de routing y el proceso real que hace convierte la decisión de reenvío y los switches en paquetes. Estos tres conjuntos de procesos están ilustrados, junto con su relación, en la siguiente imagen.

Tres conjuntos de procesos de routing

La correspondencia de prefijo más extenso siempre prevalece entre las rutas efectivamente instaladas en la tabla de routing, mientras que el protocolo de routing con la menor distancia administrativa siempre prevalece cuando se instalan rutas en la tabla de routing.

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