Descripción general de bases de datos de enrutamiento
El enrutamiento es la transmisión de paquetes de un origen a una dirección de destino. Un protocolo de enrutamiento determina la ruta por la que se reenvían los paquetes, comparte información con dispositivos vecinos inmediatos y con otros dispositivos de la red, y se ajusta a las condiciones cambiantes de la red.
Para usar las capacidades de enrutamiento de un dispositivo de Juniper Networks, debe comprender los fundamentos del enrutamiento IP y los protocolos de enrutamiento que son los principales responsables de la transmisión del tráfico de unidifusión. Para comprender este tema, necesita una comprensión básica del direccionamiento IP y TCP/IP.
El sistema operativo Junos® (Junos OS) mantiene dos bases de datos para la información de enrutamiento:
Tabla de enrutamiento: contiene toda la información de enrutamiento aprendida por todos los protocolos de enrutamiento.
Tabla de reenvío: contiene las rutas realmente utilizadas para reenviar paquetes a través del enrutador.
Además, los protocolos de puerta de enlace interior (IGP), IS-IS y OSPF mantienen bases de datos de estado de vínculo.
Esta sección incluye los siguientes temas:
Bases de datos de protocolo de enrutamiento
Cada protocolo de enrutamiento IGP mantiene una base de datos de la información de enrutamiento que ha aprendido de otros enrutadores que ejecutan el mismo protocolo y utiliza esta información según lo definido y requerido por el protocolo. La información de enrutamiento que se comparte en un AS se transmite mediante un protocolo de puerta de enlace interior (IGP).
De los diferentes IGP, los más comunes son RIP, OSPF e IS-IS. IS-IS y OSPF usan la información de enrutamiento que recibieron para mantener bases de datos de estado de vínculo, que utilizan para determinar qué vecinos adyacentes están operativos y para construir mapas de topología de red. Los IGP están diseñados para actuar rápidamente y ser ligeros. Por lo general, incorporan solo un sistema de seguridad moderado, ya que los pares internos de confianza no requieren las estrictas medidas de seguridad que requieren los pares que no son de confianza. Como resultado, por lo general, puede comenzar a enrutar dentro de un AS habilitando el IGP en todas las interfaces internas y realizando una configuración adicional mínima. No es necesario establecer adyacencias individuales.
IS-IS y OSPF usan el algoritmo de Dijkstra, y RIP y RIPng usan el algoritmo de Bellman-Ford para determinar la mejor ruta o rutas (si hay varias rutas de igual costo) para llegar a cada destino e instalar estas rutas en la tabla de enrutamiento de Junos OS.
La información de enrutamiento que se comparte con un AS par se transmite mediante un protocolo de puerta de enlace exterior (EGP). El EGP principal en uso en casi todas las redes es el Protocolo de puerta de enlace de borde (BGP). El BGP está diseñado para ser muy seguro. Las conexiones individuales se deben configurar explícitamente en cada lado del vínculo. Como resultado, aunque un gran número de conexiones es difícil de configurar y mantener, cada conexión es segura.
Cuando configure un protocolo en una interfaz, también debe configurar una familia de protocolos en esa interfaz.
Tablas de enrutamiento de Junos OS
El proceso de protocolo de enrutamiento de enrutamiento de Junos OS utiliza la tabla de enrutamiento para mantener su base de datos de información de enrutamiento. En esta tabla, el proceso de protocolo de enrutamiento almacena rutas configuradas estáticamente, interfaces conectadas directamente (también llamadas rutas directas o rutas de interfaz) y toda la información de enrutamiento aprendida de todos los protocolos de enrutamiento. El proceso de protocolo de enrutamiento usa esta información de enrutamiento recopilada para seleccionar la ruta activa a cada destino, que es la ruta que realmente se utiliza para reenviar paquetes a ese destino. Para enrutar el tráfico desde un host de origen a un host de destino, los dispositivos por los que pasará el tráfico deben aprender la ruta que tomará el paquete. Una vez aprendida, la información se almacena en tablas de enrutamiento. La tabla de enrutamiento mantiene una lista de todas las rutas posibles del punto A al punto B.
De forma predeterminada, Junos OS mantiene tres tablas de enrutamiento: una para rutas de unidifusión, otra para rutas de multidifusión y una tercera para MPLS. Puede configurar tablas de enrutamiento adicionales para admitir situaciones en las que necesita separar un grupo determinado de rutas o en las que necesita una mayor flexibilidad para manipular la información de enrutamiento. En general, la mayoría de las operaciones se pueden realizar sin recurrir a la complejidad de tablas de enrutamiento adicionales. Sin embargo, la creación de tablas de enrutamiento adicionales tiene varios usos específicos, como importar rutas de interfaz en más de una tabla de enrutamiento, aplicar diferentes políticas de enrutamiento cuando se exporta la misma ruta a diferentes pares y proporcionar una mayor flexibilidad con topologías de multidifusión incongruentes.
Cada tabla de enrutamiento se identifica con un nombre, que consta de la familia de protocolos seguido de un punto y un entero pequeño y noegativo. La familia de protocolos puede ser inet (Internet), iso (ISO) o mpls (MPLS). Los siguientes nombres están reservados para las tablas de enrutamiento predeterminadas que mantiene Junos OS:
inet.0— Tabla de enrutamiento de unidifusión DE IP predeterminada versión 4 (IPv4)
inet6.0— Tabla de enrutamiento de unidifusión de IP versión 6 (IPv6) predeterminada
instance-name.inet.0: tabla de enrutamiento de unidifusión para una instancia de enrutamiento determinada
inet.1— Caché de reenvío de multidifusión
inet.2— Rutas de unidifusión utilizadas para la búsqueda de reenvío de ruta inversa (RPF) de multidifusión
inet.3—Tabla de enrutamiento MPLS para información de rutas
mpls.0—Tabla de enrutamiento MPLS para los próximos saltos de ruta conmutada por etiquetas (LSP)
Nota:Para mayor claridad, este tema contiene discusiones generales de tablas de enrutamiento como si solo hubiera una tabla. Sin embargo, cuando es necesario distinguir entre las tablas de enrutamiento, se utilizan explícitamente sus nombres.
Redes y subredes
Grandes grupos de máquinas interconectadas y que pueden comunicarse entre sí forman redes. Por lo general, las redes identifican sistemas grandes de computadoras y dispositivos que son propiedad u operados por una sola entidad. El tráfico se enruta entre las redes o a través de ellas a medida que los datos se pasan de un host a otro.
La Figura 1 muestra una red simple de enrutadores.
de red simple
Esta simple red ofrece varias formas de llegar desde el anfitrión de San Francisco hasta el anfitrión de Miami. El paquete puede seguir el camino a través de Denver y Cleveland. Alternativamente, el paquete se puede enrutar a través de Phoenix y directamente a Miami. La tabla de enrutamiento incluye todas las rutas y combinaciones posibles, una lista exhaustiva de todas las formas de llegar desde el origen hasta el destino.
La tabla de enrutamiento debe incluir todas las rutas posibles desde un origen hasta un destino. Las tablas de enrutamiento para la red de la Figura 1 deben incluir entradas para San Francisco-Denver, San Francisco-Cleveland, San Francisco-Miami, Denver-Cleveland, entre otros. A medida que aumenta el número de fuentes y destinos, la tabla de enrutamiento se vuelve grande rápidamente. El tamaño poco manejado de las tablas de enrutamiento es la razón principal de la división de las redes en subredes.
A medida que las redes crecen, la capacidad de mantener la red y enrutar efectivamente el tráfico entre hosts dentro de la red se hace cada vez más difícil. Para adaptarse al crecimiento, las redes se dividen en subredes. Fundamentalmente, las subredes se comportan exactamente como las redes, con la excepción de que se identifican mediante una dirección de red más específica y una máscara de subred (prefijo de destino). Las subredes tienen puertas de enlace de enrutamiento y comparten información de enrutamiento exactamente de la misma manera que las redes grandes.
Tablas de reenvío
El enrutamiento es la transmisión de paquetes de datos de un origen a una dirección de destino. Implica entregar un mensaje a través de una red o redes. Este proceso tiene dos componentes principales: el intercambio de información de enrutamiento para reenviar paquetes con precisión desde el origen hasta el destino y el procedimiento de reenvío de paquetes.
Para que los paquetes se reenvíen correctamente a la dirección de host adecuada, el host debe tener un identificador numérico único o dirección IP. La dirección IP única del host de destino forma entradas en la tabla de enrutamiento. Estas entradas son las principales responsables de determinar la ruta que atraviesa un paquete cuando se transmite de origen a destino.
Junos OS instala todas las rutas activas desde la tabla de enrutamiento en la tabla de reenvío. Las rutas activas se utilizan para reenviar paquetes a sus destinos.
El kernel de Junos OS mantiene una copia maestra de la tabla de reenvío. Copia la tabla de reenvío al motor de reenvío de paquetes, que es la parte del enrutador responsable del reenvío de paquetes.
Si la tabla de enrutamiento es una lista de todas las rutas posibles que puede tomar un paquete, la tabla de reenvío es una lista de solo las mejores rutas a un destino determinado. La mejor ruta se determina de acuerdo con el protocolo de enrutamiento en particular que se utiliza, pero generalmente el número de saltos entre el origen y el destino determina la mejor ruta posible.
En la red que se muestra en la figura 1, dado que la ruta con el menor número de saltos desde San Francisco hasta Miami es a través de Phoenix, la tabla de reenvío destila todas las rutas posibles San Francisco-Miami en la ruta única a través de Phoenix. Todo el tráfico con una dirección de destino de Miami se envía directamente al siguiente salto, Phoenix.
Después de recibir un paquete, el enrutador Phoenix realiza otra búsqueda de ruta, usando la misma dirección de destino. Luego, el enrutador Phoenix enruta el paquete de manera adecuada. Aunque considera toda la ruta, el enrutador en cualquier salto individual a lo largo del camino es responsable solo de transmitir el paquete al siguiente salto en la ruta. Si el enrutador Phoenix administra su tráfico de una manera particular, podría enviar el paquete a través de Houston en su ruta a Miami. Este escenario es probable si el tráfico de clientes específico se trata como tráfico prioritario y se enruta a través de una ruta más rápida o directa, mientras que todo el resto del tráfico se trata como tráfico de no prioridad.
Cómo se sincronizan las tablas de enrutamiento y reenvío
El proceso de protocolo de enrutamiento de Junos OS es responsable de sincronizar la información de enrutamiento entre las tablas de enrutamiento y reenvío. Para ello, el proceso de protocolo de enrutamiento calcula las rutas activas de todas las rutas de la tabla de enrutamiento y las instala en la tabla de reenvío. Luego, el proceso de protocolo de enrutamiento copia la tabla de reenvío al motor de reenvío de paquetes del enrutador, la parte del enrutador que reenvía paquetes. La figura 2 muestra cómo se sincronizan las tablas de enrutamiento.
de enrutamiento y reenvío
Soporte de NetFlow V9
NetFlow Services Export versión 9 (NetFlow V9) ofrece un método extensible y flexible para usar plantillas para observar paquetes en un enrutador. Cada plantilla indica el formato en el que el enrutador exporta datos.
Esta función es compatible con Netflow V5 o V8 para dispositivos basados en flujo.
Para obtener más información, consulte Guía del usuario de interfaces de servicios de supervisión, toma de muestras y recopilación.