Enrutamiento estado enlace o Link-state

1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL ESTADO DE
ZACATECAS
UNIDAD ACADÉMICA DE PINOS
REDES DE ÁREA LOCAL
ENRUTAMIENTO ESTADO ENLACE
ITIC. ELOY CONTRERAS DE LIRA
CRUZ ENRIQUE RODRÍGUEZ MIRELES
2DO
“A”
TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN
Viernes, 04 de Abril de 2014

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Contenido
Introducción.........................................................................................- 2 -
Enrutamiento estado enlace................................................................- 3 -
Características de................................................................................- 3 -
Ventajas de usar estado......................................................................- 5 -
Desventajas de usar estado enlace.....................................................- 6 -
Protocolos de enrutamiento.................................................................- 6 -
Mapa estado enlace ..........................................................................- 10 -
Conclusión.........................................................................................- 11 -

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Introducción
Actualmente no encontramos en una época donde la tecnología es parte de nuestra
vida diaria y un claro ejemplo es la Internet, ya que la mayoría de las cosas de
trabajo o de estudio son a través de esta red. Además del uso de las redes sociales
que son muy influyentes en cómo se hacen las relaciones sociales, políticas,
comerciales, personales, etc., ya que son con las cuales tenemos mayor contacto
con las personas y son un medio de comunicación más rápido y mucho más creíble
que otros como serian; la televisión, la radio y medios impresos.
Las redes en la tecnología son indispensables para el buen funcionamiento de la
Internet ya que con estas podemos conectar desde grupos de personas,
comunidades, hasta países, siendo así llegar a conectar todo el planeta Tierra.
El enrutamiento es parte fundamental de una red, y para esto se necesita la ayuda
del router, el cual conecta una red con otra red para así formar otra red, y estos se
encargan de encaminar los paquetes de información entre redes, para hacer efectiva
su llegada.
En el enrutamiento las rutas se pueden conectar estáticamente, pero también son
necesarios los diferentes protocolos para hacer que los paquetes; que pueden ser de
vector distancia, estado enlace y de Gateway exterior, además de usar diferentes
métricas.
Para el estado enlace o link-state existen dos protocolos que son el OSPF e IS-IS,
que estos son los más importantes.

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Enrutamiento estado enlace
A diferencia de las operaciones del enrutamiento vector distancia, los routers
configurados con estado enlace puede crear una vista completa o topología de la red
al reunir información proveniente de todos los demás routers. Es como tener un
mapa completo de la topología de la red. Este tipo de enrutamiento no necesita saber
cuántos saltos dar ya que conoce toda la red completa.
Los protocolos de enrutamiento vector distancia son semejantes a los carteles de
carretera debido a que los routers deben tomar decisiones de rutas preferidas
conforme a una distancia o métrica a una red. Del mismo modo que los viajeros
confían en que el cartel de carretera indique en forma precisa la distancia hasta el
próximo pueblo, un router vector distancia confía en que otro router publique la
verdadera distancia hacia la red de destino.
Los protocolos de enrutamiento de estado enlace tienen un enfoque diferente. Los
protocolos de enrutamiento de estado enlace son más similares a los mapas de
carretera ya que crean un mapa topológico de la red y cada router utiliza dicho mapa
para determinar la ruta más corta hacia cada red. De la misma manera en que se
utiliza un mapa para buscar la ruta hacia otro pueblo, los routers de estado enlace
utilizan un mapa para determinar la ruta preferida para alcanzar otro destino.
Los routers que ejecutan un protocolo de enrutamiento de estado enlace envían
información acerca del estado de sus enlaces a otros routers en el dominio de
enrutamiento. El estado de dichos enlaces hace referencia a sus redes conectadas
directamente e incluye información acerca del tipo de red y los routers vecinos en
dichas redes; de allí el nombre protocolo de enrutamiento de estado enlace.
Características de enrutamiento estado enlace
• Los protocolos de enrutamiento del estado de enlace reúnen la información de
ruta de todos los demás routers de la red o dentro de un área definida de la
red.
• Una vez que se haya reunido toda la información, cada router calcula las
mejores rutas hacia todos los destinos de la red.

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• Dado que cada router mantiene su propia visión de la red, es menos probable
que se propague información incorrecta de parte de cualquiera de los routers
vecinos.
• Estos protocolos responden rápidamente a los cambios de red ya que envían
actualizaciones desencadenadas sólo cuando se haya producido un cambio
de red.
• Estas actualizaciones parciales se conocen como actualizaciones del estado
de enlace (link state updates o LSU).
• Las actualizaciones se llevan a cabo mediante el envío de un tipo de paquetes
llamado publicaciones de estado de enlace (link state advertisements o LSA).
• Otro tipo importante de paquetes son los paquetes “hello”. Cada router envía
los paquetes hello en multicast para realizar un seguimiento del estado de los
routers vecinos.
Funcionamiento
1. Cada router obtiene información sobre sus propios enlaces, sus propias redes
conectadas directamente.
2. Cada router es responsable de reunirse con sus vecinos en redes conectadas
directamente (paquetes de saludo).
3. Cada router crea un Paquete de estado enlace (LSP) que incluye el estado de
cada enlace directamente conectado. (ID de vecino, el tipo de enlace y el ancho de
banda).
4. Cada router satura con el LSP a todos los vecinos, que luego almacenan todos los
LSP recibidos en una base de datos. Los vecinos luego saturan con los LSP a sus
vecinos hasta que todos los routers del área hayan recibido los LSP. Cada router
almacena una copia de cada LSP recibido por parte de sus vecinos en una base de
datos local. (Después de la inundación LSP Inicial generalmente requieren menos
ancho de banda para comunicar cambios en una topología).
5. Cada router utiliza la base de datos para construir un mapa completo de la
topología y calcula el mejor camino hacia cada red de destino. El algoritmo SPF se
utiliza para construir el mapa de la topología y determinar el mejor camino hacia cada
red.

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Ventajas de usar estado enlace
o Crean un mapa topológico
Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace crean un mapa topológico o
árbol SPF de la topología de red. Los protocolos de enrutamiento por vector de
distancia no tienen un mapa topológico de la red. Los routers que implementan un
protocolo de enrutamiento por vector de distancia sólo tienen una lista de redes, que
incluye el costo (distancia) y routers del siguiente salto (dirección) a dichas redes.
Debido a que los protocolos de enrutamiento de estado de enlace intercambian
estados de enlace, el algoritmo SPF puede crear un árbol SPF de la red. Al utilizar el
árbol SPF, cada router puede determinar en forma independiente la ruta más corta a
cada red.
o Convergencia rápida
Al recibir un Paquete de estado de enlace (LSP), los protocolos de enrutamiento de
estado de enlace saturan de inmediato con el LSP todas las interfaces excepto la
interfaz desde la que se recibió el LSP. Un router que utiliza un protocolo de
enrutamiento por vector de distancia necesita procesar cada actualización de
enrutamiento y actualizar su tabla de enrutamiento antes de saturarlas a otras
interfaces, incluso con updates disparados. Se obtiene una convergencia más rápida
para los protocolos de enrutamiento de estado de enlace. EIGRP es una excepción
notable.
o Actualizaciones desencadenadas por eventos
Después de la saturación inicial de los LSP, los protocolos de enrutamiento de
estado de enlace sólo envían un LSP cuando hay un cambio en la topología. El LSP
sólo incluye la información relacionada con el enlace afectado. A diferencia de
algunos protocolos de enrutamiento por vector de distancia, los protocolos de
enrutamiento de estado de enlace no envían actualizaciones periódicas.
o Diseño jerárquico

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Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace, como OSPF e IS-IS utilizan el
concepto de áreas. Las áreas múltiples crean un diseño jerárquico para redes y
permiten una mejor agregación de ruta (resumen) y el aislamiento de los problemas
de enrutamiento dentro del área. Los OSPF de áreas múltiples e IS-IS se analizan
más adelante en CCNP.
Desventajas de usar estado enlace
o Requieren más memoria y potencia de procesamiento que los protocolos de
organizaciones de bajo presupuesto y con hardware de legado.
o Requieren un diseño de red jerárquico estricto para que una red se pueda
dividir en áreas más pequeñas a fin de reducir el tamaño de las tablas de
topología.
o Requieren un administrador que comprenda bien los protocolos.
o Inundan la red de LSA durante el proceso inicial de detección. Este proceso
puede reducir significativamente la capacidad de la red para transportar datos.
Puede degradar considerablemente el rendimiento de la red.
Protocolos de enrutamiento estado enlace
A los protocolos de enrutamiento de link-state son conocidos como protocolos de
shortest path first y se desarrollan en torno del algoritmo shortest path first (SPF) de
Edsger Dijkstra. El algoritmo SPF se analizará luego con más profundidad en otra
sección.
Los protocolos de enrutamiento de link-state IP se muestran en la figura:
Open Shortest Path First (OSPF)
Intermediate-System-to-Intermediate-System (IS-IS)

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Los protocolos de enrutamiento de link-state son conocidos por presentar una
complejidad bastante mayor que sus vectores distancia equivalentes. Sin embargo,
la funcionalidad y configuración básicas de los protocolos de enrutamiento de link-
state no son complejas en absoluto. Incluso el mismo algoritmo puede comprenderse
fácilmente, como podrá ver en el siguiente tema. Las operaciones OSPF básicas
pueden configurarse con un comando router ospf process-id y una sentencia de red,
similar a otros protocolos de enrutamiento como RIP y EIGRP.
OSPF
• OSPF es un protocolo de enrutamiento del estado de enlace basado en
estándares abiertos.
• En comparación con RIP v1 y v2, OSPF es el IGP (Interior Gateway Protocol)
preferido porque es escalable.
• Normalmente, las redes OSPF grandes utilizan un diseño jerárquico. Varias
áreas se conectan a un área de distribución o a un área 0 que también se
denomina backbone.
• La definición de área reduce el gasto de procesamiento, acelera la
convergencia, limita la inestabilidad de la red a un área y mejora el
rendimiento.
• Una desventaja de usar OSPF es que solo soporta el conjunto de protocolos
TCP/IP.
• OSPF es apropiado para redes grandes y escalables y la mejor ruta se
determina a base de la velocidad del enlace (el costo). Cuanto mayor sea la
velocidad, menor será el costo de OSPF del enlace.
• Después de la convergencia OSPF inicial, el mantenimiento de un estado
convergente es más rápido porque se inundan los otros routers del área
solamente con los cambios en la red. Sin embargo, la convergencia inicial
puede ser lenta.
• OSPF admite VLSM y no tiene límites de tamaño. Si la red se divide en áreas,
se puede jerarquizar la red y lograr más eficiencia y mejor escalabilidad.
• OSPF requiere routers más poderosos y más memoria que RIP ya que el
algoritmo SPF es complejo.

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IS-IS
• Protocolo Estado del enlace
• Soporta VLSM
• Soporta sumarización entre áreas
• Utiliza algoritmo SPF
• Converge rápidamente luego de cambios en la red
• Integrated IS-IS o dual IS-IS es una implementación de IS-IS para
enrutar dos diferentes protocolos en una misma red (IP y CLNS (1)).
El protocolo IS-IS es un protocolo de tipo estado de enlace, fue diseñado y
desarrollado por "Digital Equipment Corporation" (DEC, que fue adquirido por
Compaq y posteriormente por Hewlett Packard). Fue desarrollado aproximadamente
al mismo tiempo que el IETF desarrollaba OSPF y pretendía implementar el
protocolo de capa de red del modelo OSI llamado CLNP (del inglés ConnectionLess
Network Protocol).
Aunque ISIS fue desarrollado para implementar direcciones CLNP se adaptó para
dar soporte al enrutamiento del protocolo IP.
En el protocolo IS-IS, hay una terminología distinta que en IP, las equivalencias son:
•Host = End System (ES)
•Enrutador = Intermediate System (IS)
De la misma manera que OSPF, el protocolo IS-IS divide una red en áreas, pero a
diferencia de OSPF que requiere una estructura jerárquica de áreas, todas las cuales
han de estar directamente conectadas al área troncal o área 0, IS-IS no requiere que
todas las áreas estén conectadas al área 0, de hecho no hay una área troncal
determinada.
En IS-IS hay tres tipos de enrutadores divididos en "niveles":
•Nivel 1: intra-área.
•Nivel 2: inter-área.
•Nivel 1-2: pueden hacer funciones tanto de nivel 1 como de nivel 2.

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En IS-IS se establece una red de enrutadores de nivel 2 y nivel 1-2 interconectados,
y a estos enrutadores se conectan los enrutadores de nivel 1. Teniendo en cuenta
esto y los cuatro niveles de enrutamiento:
•Nivel 0: se transmiten datos entre ES (host) y un IS de nivel 1 (tráfico intra-área).
•Nivel 1: enrutamiento dentro de un área (comunicación entre IS nivel 1 y nivel 1-2).
•Nivel 2: enrutamiento entre áreas (comunicación entre IS nivel 1-2 y nivel 2).
•Nivel 3: enrutamiento entre sistemas autónomos (sería el equivalente a BGP en IP).

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Mapa estado enlace
Estado
enlace
Link-state

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Conclusión
Los protocolos estado enlace o link-state nos sirven mucho ya que al usarlos en una
red conectada por varios routers nos simplifica el trabajo ya que solo basta
configurarlo y este hace todo el trabajo. Estos son mejores ya que crean mapas
completos de topología y así obtener información de todas las redes conectadas. Los
protocolos estado enlace trabajan muy parecidos a los mapas de carreteras y no
como los vector distancia que son parecidos a los carteles de las carreteras.
El estado enlace envía actualizaciones acerca del estado de todos los routers
además de contener información sobre el tipo de red y routers vecinos en las redes
es por eso que se le llaman estado enlace.