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1 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Enrutamiento Bsico Talleres para ISP/IXP

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222 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Conceptos de Enrutamineto IPv4 Enrutamiento Reenvo Algunas Definiciones Opciones de polticas Protocolos de Enrutamiento

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333 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops IPv4 Internet utiliza IPv4 Direcciones de 32 bits En el rango de 1.0.0.0 a 223.255.255.255 0.0.0.0 a 0.255.255.255 y 224.0.0.0 a 255.255.255.255 estn reservados para usos especiales Direcciones de IPv4 estn divididas en componentes: red y estacin

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444 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Formato de Las Direcciones de IPv4 Direcciones y mscaras Se escriben: 12.34.56.78 255.255.255.0 12.34.56.78/24 La mscara representa el nmero de bits que define la direccin de red en los 32 bits de la direccin El resto de los bits representan el nmero de estacin

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555 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Cul es la Funcin de un Enrutador? ?

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666 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Un da en la vida de un enrutador Encontrar un camino Reenva un paquete, reenva un paquete, reenva un paquete, reenva un paquete Encontrar un camino alternativo Reenva un paquete, reenva un paquete, reenva un paquete, reenva un paquete Repetir hasta que se apague

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777 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Enrutamiento Vs. Reenvo (Forwarding) Enrutamiento = construir mapas y dar direcciones Reenvo = transferir los paquetes entre interfaces, de acuerdo a las direcciones dadas por el proceso de enrutamiento

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888 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Enrutamiento de IP Encontrando el camino El camino es derivado de la informacin recivida por el protocolo de enrutamiento Pueden existir varios caminos alternativos El mejor es colocado en la tabla de reenvo (forwarding) Las decisiones son actualizadas peridicamente o cuando cambia la topologa (controlada por eventos) Las decisiones estn basadas en: Topologa, polticas y mtricas (nmero de saltos, filtros, tiempo de respuesta, ancho de banda, etc.)

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999 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de una Ruta de IP Basada en la direccin de destino del paquete IP Enrutamiento basado en el prefijo ms largo disponible Un prefijo ms especfico es preferido sobre un prefijo menos especfico Por ejemplo: un paquete con un destino de 10.1.1.1/32 es enviado al enrutador que anuncia 10.1/16 en lugar de ser enviado al enrutador que anuncia 10/8.

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10 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de una Ruta IP R2 R3 R1 R4 Todo el 10/8 excepto 10.1/16 10.1/16 Basada en la direccin de destino del paquete IP Paquete: Direccin IP de destino: 10.1.1.1 10/8 R3 10.1/16 R4 20/8 R5 30/8 R6 .. Tabla de enrutamiento de R2

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11 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de Ruta IP: Prefijo Ms Largo R2 R3 R1 R4 Todo el 10/8 excepto 10.1/16 10.1/16 Basada en la direccin de destino del paquete IP Tabla de enrutamiento de R2 10.1.1.1 && FF.0.0.0 vs. 10.0.0.0 && FF.0.0.0 Encontrada! Paquete: Direccin IP de destino: 10.1.1.1 10/8 R3 10.1/16 R4 20/8 R5 30/8 R6 ..

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12 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de Ruta IP: Prefijo Ms Largo R2 R3 R1 R4 Todo el 10/8 excepto 10.1/16 10.1/16 Basada en la direccin de destino del paquete IP Tabla de enrutamiento de R2 Paquete: Direccin IP de destino: 10.1.1.1 10.1.1.1 && FF.FF.0.0 vs. 10.1.0.0 && FF.FF.0.0 Encontrada: Otra ms! 10/8 R3 10.1/16 R4 20/8 R5 30/8 R6 ..

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13 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de Ruta IP: Prefijo Ms Largo R2 R3 R1 R4 Todo el 10/8 excepto 10.1/16 10.1/16 Basada en la direccin de destino del paquete IP 10.1.1.1 && FF.0.0.0 vs. 20.0.0.0 && FF.0.0.0 Fallo! Paquete: Direccin IP de destino: 10.1.1.1 10/8 R3 10.1/16 R4 20/8 R5 30/8 R6 .. Tabla de enrutamiento de R2

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14 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de Ruta IP: Prefijo Ms Largo R2 R3 R1 R4 Todo el 10/8 excepto 10.1/16 10.1/16 Basada en la direccin de destino del paquete IP 10.1.1.1 && FF.0.0.0 vs. 30.0.0.0 && FF.0.0.0 Fallo! Paquete: Direccin IP de destino: 10.1.1.1 10/8 R3 10.1/16 R4 20/8 R5 30/8 R6 .. Tabla de enrutamiento de R2

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15 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Bsqueda de Ruta IP: Prefijo Ms Largo R2 R3 R1 R4 Todo el 10/8 excepto 10.1/16 10.1/16 Basada en la direccin de destino del paquete IP 10/8 R3 10.1/16 R4 20/8 R5 30/8 R6 .. Tabla de enrutamiento de R2 Paquete: Direccin IP de destino: 10.1.1.1 Prefijo ms largo, Mascara de 16 bits

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16 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Reenvo de Paquetes IP El enrutador decide a que interfaz debe enviar el paquete La tabla de reenvo (Forwarding table) es actualizada por el proceso del protocolo de enrutamiento Decisiones para el reenvo: Direccin de destino Clase de servicio (puesta en cola justa, precedencia, otros) Requerimientos locales (filtros de paquetes) Puede ser ayudada por hardware especial

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17 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Las Tablas de Enrutamiento Ayudan a Poblar las Tablas de Reenvo Tabla de Enrutamiento de BGP 4 OSPF Base de Datos de Estado del Enlace Rutas Estticas Tabla de Reenvo

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18 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Enrutamiento Explcito Vs. Por Defecto Por Defecto: Simple, barata (en trminos de ciclos, memoria, ancho de banda) Poca granularidad (juega con las mtricas) Explcito (zona libre de ruta por defecto) Ms difcil, compleja, alto costo, alta granularidad Hbrido Minimiza la complejidad y dificultad Provee granularidad adecuada Requiere conocimientos de filtros

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19 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Trfico de Salida Cmo los paquetes salen de la red Trfico de Salida depende de: Disponibilidad de rutas (qu recibes de otras redes) Rutas aceptadas (qu aceptas de otras redes) Polticas y Afinamiento (qu haces con las rutas de otros) Acuerdos de Trnsito y de Intercambio (Peering)

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20 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Trfico de Entrada Cmo los paquetes llegan a tu red y a las redes de tus clientes Trfico de Entrada depende de: Qu informacin se enva y a quin Direccionamiento y ASs Las polticas de los dems (qu aceptan de tu red y que hacen con esta informacin)

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21 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Sistema Autnomo (AS) Conjunto de redes con polticas de enrutamiento comunes El mismo protocolo de enrutamiento Usualmente bajo el control administrativo de la misma entidad AS 100

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22 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Definiciones AS Vecinos (Neighbors) ASs con los que se intercambia informacin de enrutamiento directamente Anunciar (Announce) enviar infomacin de enrutamiento a un vecino Aceptar (Accept) recibir y utilizar informacin de enrutamiento enviada por un vecino Originar (Originate) insertar informacin de enrutamiento en anuncios externos (usualmente como resultado de un IGP) Vecinos (Peers) enrutadores, en AS vecinos o dentro del mismo AS, con los se intercambia informacin de polticas y enrutamiento

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23 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Flujo de Paquetes y Flujo de Informacin de Enrutamiento Para que las redes en AS1 y AS2 se peuedan comunicar: AS1 anunciar hacia AS2 AS2 debe aceptar desde AS1 AS2 debe anunciar hacia AS1 AS1 debe aceptar desde AS2 Flujo de Informacin de Enrutameinto acepta anuncia acepta AS 1AS 2 Flujo de Paquetes Flujo de paquetes

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24 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Flujo de Paquetes y Flujo de Informacin de Enrutamiento El flujo de trfico ocurre en la direccin opuesta al flujo de la informacin de enrutamiento Filtrado de informacin de enrutamiento a la salida inhibir el flujo de trfico hacia adentro Filtrado de la informacin de enrutamiento a la entrada inhibir el flujo de trfico hacia fuera

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25 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Limitaciones de las Polticas de Enrutamiento AS99 usa el enlace rojo para el trfico que va hacia el AS rojo y el enlace verde para trfico que al AS verde Para implementar esta poltica, el AS99 debe: Aceptar por el enlace rojo rutas que se originan en el AS rojo Aceptar todas las dems rutas por el enlace verde rojo verde AS99 Flujo de paquetes Internet rojo verde

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26 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Limitaciones de las Polticas de Enrutamiento Para paquetes que fluyen hacia el AS 99: Algunas polticas no pueden ser implementadas a no ser que el AS 22 y todos los AS intermediarios cooperen en empujar el trfico del AS verde hacia el enlace verde. Flujo de paquetes rojo verde AS99 Internet rojo verde AS22

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27 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Polticas de Enrutamiento con Mltiples ASs Para que la red N1 en AS1 puede enviar trfico hacia la red N16 en AS16: AS16 debe originar y anunciar N16 hacia AS8. AS8 debe aceptar N16 desde AS16. AS8 debe anunciar N16 hacia AS1 o AS34. AS1 debe aceptar N16 desde AS8 o AS34. Para que los paquetes fluyan en la otra direccin, AS1 debe implementar polticas similares. AS 1 AS 8 AS 34 AS16 N16 N1

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28 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Polticas de Enrutamiento con Mltiples ASs Se puede apreciar que la complejidad de las polticas se incrementa mientras existan ms caminos entre sitios finales. AS 1 AS 8 AS 34 AS16 N16 N1

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29 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Granularidad de las Polticas de Enrutamiento Que anuncias/aceptar Preferencias entre varios anuncios aceptados Una ruta especfica Rutas originas por un AS especfico Rutas originadas por un grupo de ASs Rutas que pasen por un camino especfico Rutas que pasen por un AS especfico Rutas que pertenecen a otros grupos de polticas (incluyendo combinaciones))

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30 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Consideraciones sobre las Polticas de Enrutamiento 120000 prefijos (no es realista el que podamos definir polticas, individualmente, para cada uno de ellos) Orgenes desde 15000 ASs (son muchos) Rutas asociadas a un AS especfico pueden ser inestables independientemente de la conectividad El agrupar ASs es una abstraccin natural para propsito de filtrado de prefijos

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31 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Qu es un IGP? Protocolo de Pasarela Interior (Interior Gateway Protocol) Dentro de un Sistema Autnomo Lleva informacin sobre los prefijos de la infraestructura interna Ejemplos OSPF, ISIS, EIGRP

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32 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Por Qu Necesitamos un IGP? Para escalar el backbone de un ISP Jerarqua Construccin Modular de la Infraestructura Limitar el alcance de los fallos Reparar los fallos en la infraestructura utilizando enrutamiento dinmico de rpida convergencia

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33 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Qu es un EGP? Protocolo de Portal Exterior (Exterior Gateway Protocol) Utilizado para intercambiar informacin de enrutamiento entre Sistemas Autnomos Independiente del IGP EGP actual es BGP

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34 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Por Qu Necesitamos un EGP? Para escalar grandes redes Jerarqua Limitar el alcance de los fallos Definir Fronteras/Lmites Administrativos Definicin de Polticas Limitar el alcance hacia prefijos Fusionar organizaciones independientes Conectar varios IGPs

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35 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Protocolos de Enrutamiento Interior Vs. Exterior Interior Descubrimiento automtico de vecinos Confianza en la informacin de los enrutadores que corren el IGP Prefijos van a todos los enrutadores que corren el IGP Conecta enrutadores dentro de una AS Exterior Vecinos son configurados especficamente Conexin a Redes Externas Define fronteras administrativas Conecta sistemas autnomos

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36 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Protocolos de Enrutamiento Interior Vs. Exterior Interior Lleva solo las direcciones de infraestructura del ISP ISPs tratan de mantener el tamao de las tablas del IGP bajo para eficiencia y estabilidad Exterior Lleva los prefijos de los clientes Lleva los prefijos del Internet EGPs son independientes de la topologa de la red del ISP

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37 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Jerarqua de los Protocolos de Enrutamiento BGP4 y OSPF/ISIS Otros ISPs Clientes NAP Local BGP4 Esttico/BGP4 BGP4

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38 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Distancias Administrativas Por Defecto Connected Interface 0 Static Route1 Enhanced IGRP Summary Route5 External BGP20 Internal Enhanced IGRP90 IGRP100 OSPF110 IS-IS 115 RIP 120 EGP140 External Enhanced IGRP170 Internal BGP200 Unknown255 Fuente de la Ruta Distancia Por Defecto

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39 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco ISP Workshops Enrutamiento Bsico Talleres para ISP/IPX