Introducción al enrutamiento
Todo el mundo está digitalizado y conectado a través de la red. Los paquetes, que son la unidad atómica de información en las redes de comunicación conmutadas por paquetes, se intercambian entre los nodos (un nodo puede ser un dispositivo final, un enrutador o un dispositivo generador de datos, etc.). El proceso de transferir estos paquetes de información desde su nodo de origen al nodo de destino con uno o más saltos intermedios a lo largo de la ruta más óptima se denomina 'Enrutamiento'. Los enrutadores y conmutadores son los dispositivos que se utilizan con el propósito de trabajar en los protocolos y algoritmos de enrutamiento con los que están configurados. El enrutamiento de paquetes está a cargo de la capa L3 o la capa de red del modelo de referencia OSI.
¿Cómo se lleva a cabo?
Cuando un paquete se introduce en la red y es recibido por uno de los enrutadores, lee los encabezados del paquete para comprender el destino y verifica su tabla de enrutamiento marcada con métricas de enrutamiento para ver cuál sería la próxima mejor esperanza para que el paquete sea óptimo llegar al destino Luego, empuja el paquete al siguiente nodo y el proceso anterior también se repite en el nuevo nodo hasta que el paquete llega al nodo de destino.
Métricas de enrutamiento
Las tablas de enrutamiento tienen la información basada en qué conmutación de paquetes tiene lugar en la ruta más óptima. Y esta información son diferentes métricas o variables que buscan los algoritmos de enrutamiento y luego deciden su ruta. Las métricas estándar incluyen:
- Longitud de ruta: en este caso, el administrador asignará costos a cada ruta (entre dos nodos). La longitud de la ruta será la suma de todos los costos de la ruta. La ruta con la menor longitud de ruta se elegirá como la más óptima.
- Retraso: esta es la medida del tiempo que tarda el paquete en enrutarse desde el origen hasta el destino. Esto depende de muchos factores, como el ancho de banda de la red, el número de nodos intermedios, la congestión en los nodos, etc. Cuanto antes se realice la transferencia, mejor será la Calidad de servicio (QoS).
- Ancho de banda: se refiere a la cantidad de datos que un enlace puede transferir a través de él. Por lo general, la empresa arrienda la línea de red para lograr un mayor enlace y ancho de banda.
- Carga: la carga se refiere al tráfico que maneja un enrutador o un enlace. La carga desequilibrada o no manejada puede causar congestión y una menor tasa de pérdidas de paquetes de transmisión.
- Costo de comunicación: este es el gasto operativo en el que incurre la compañía al enviar los paquetes en la línea arrendada entre los nodos.
- Resiliencia y confiabilidad: se refiere a la capacidad de manejo de errores del enrutador y los algoritmos de enrutamiento. Si algunos nodos en la red fallan, la medida de resistencia y confiabilidad nos mostrará qué tan bien los otros nodos pueden manejar el tráfico.
Tipos de enrutamiento
Hay dos tipos-
- Enrutamiento estático : este es el tipo de enrutamiento en el que la ruta óptima entre todos los pares posibles de fuentes y destinos en la red dada está predefinida y alimentada a la tabla de enrutamiento de los enrutadores de la red.
Ventajas
- No hay sobrecarga de CPU para que los enrutadores decidan el próximo salto para el paquete, ya que las rutas están predefinidas.
- Esto ofrece una mayor seguridad ya que el administrador tiene autonomía sobre los permisos para el flujo de paquetes a lo largo de una ruta definida.
- Entre los enrutadores, no se usaría ancho de banda (para tareas como actualizar la tabla de enrutamiento, etc.)
Desventajas
- Para una topología de red más grande, será difícil para el administrador identificar y predefinir una ruta óptima entre todas las combinaciones posibles de nodos de origen y destino.
- Se espera que el administrador sea minucioso en los conceptos de redes y topología. La transición a un nuevo administrador consumiría tiempo para comprender la topología y las políticas que se definen.
- Enrutamiento dinámico: este tipo le da al enrutador la capacidad de descubrir la red mediante protocolos como OSPF (Abrir primero la ruta más corta) y RIP (Protocolo de información de enrutamiento), actualiza la tabla de enrutamiento por sí mismo y decide efectivamente la ruta que debe seguir el paquete entrante para llegar a su destino.
Ventajas
- Esto es fácil de configurar.
- Sería eficiente para descubrir alguna red remota y ejecutar el enrutamiento allí.
Desventajas
- Cuando uno de los enrutadores de la red que implementa enrutamientos dinámicos descubre cambios o genera una actualización, la transmite a todos los nodos. Por lo tanto, consumir una mayor cantidad de ancho de banda.
- Es relativamente menos seguro que el estático.
Tipos de algoritmos de enrutamiento
Hay dos tipos de algoritmos:
- Adaptativo: las rutas se deciden dinámicamente en función de los cambios en la topología de la red.
- Enrutamiento de vector de distancia: en este algoritmo, cada enrutador mantiene una tabla de enrutamiento que contiene una entrada para cada enrutador en la red. Estas entradas se actualizan periódicamente. Esto también se llama algoritmo de Bellman-Ford. Originalmente, este era el algoritmo ARPANET.
- Enrutamiento de estado de enlace : LSR descubre a los vecinos, mide el costo para cada vecino, luego construye los paquetes y los envía a lo largo de la ruta más corta calculada.
- No adaptativo : los enrutadores deciden las rutas de forma estática.
- Inundación : en este se envían los paquetes a todos los enrutadores vecinos y, a su vez, se envían al mismo y, por alguna ruta, el paquete llega a su destino. Esto duplica los paquetes, pero la confiabilidad es muy alta en un tipo de enrutamiento. Esto se usa principalmente en redes de defensa, bases de datos distribuidas, redes inalámbricas y para llenar las tablas de enrutamiento.
¿Cómo te ayudará esto en el crecimiento de tu carrera?
La arquitectura de red en centros de datos, líneas telefónicas, grupos de nubes, etc. es crucial para que las empresas funcionen. Las compañías de telecomunicaciones, las compañías de redes de computadoras trabajan día a día para encontrar mejores algoritmos de enrutamiento de red, protocolos de enrutamiento, para virtualizar la red, para mejorar la seguridad de la red mediante el diseño de protocolos de red seguros y técnicas de encriptación, para lograr una mayor resistencia y proporcionar una mejor y más rápida calidad de servicio. Con un alcance tan abrumador en el dominio, es genial seguir la carrera de uno en el campo de las redes informáticas y el enrutamiento.
Conclusión
Básicamente, el enrutamiento es la acción principal que ocurre en una red informática que transfiere datos desde el origen al destino. También se manipula para hacer cosas como el control de congestión y el equilibrio de carga. El rendimiento y la eficiencia del enrutador están determinados por el tipo de enrutamiento que está empleando, por el algoritmo de enrutamiento utilizado y también por otras métricas de enrutamiento.
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