Objetivos
1. Familiarización con los conceptos de ruteo.
2. Configuración de una red interconectada con equipos de ruteo.
3. Prueba de comunicación de la red.
Materiales de laboratorio
Descripción
Los ruteadores, a diferencia de los concentradores ( hubs ) y conmutadores ( bridges y switches ) realizan la conexión entre redes en el nivel de red del modelo OSI manejando tareas criticas para la interconexión de redes :
Direccionamiento de red | |
Protocolos de conexión y desconexión | |
Manejo de paquetes | |
Detección y corrección de errores | |
Ruteo |
Los ruteadores además pueden interconectar redes con niveles físicos, de datos y red diferentes, procesando la dirección de nivel 3 ( por ejemplo TCP/IP o IPX/SPX ) e ignorando las direcciones MAC. Al operar estrictamente en el nivel 3 puede servir de puerta de enlace para redes Ethernet, FDDI, ISDN etc.
Cada una de las interfaces de red de un router debe poseer una única dirección de red la cual va a identificar cada una de las redes a las cuales va a estar conectado directamente y a través de esas interfaces intercambia información de control con otros ruteadores sobre el estado de la red, la congestión de los caminos, el estado de los nodos y las rutas de acceso.
Parejas de ruteadores
Comúnmente las interfaces entre ruteadores se interconectan para formar la topología de transmisión de paquetes en una red. Cuando un paquete se envía a un ruteador se ejecuta un proceso ( algoritmo ) mediante el cual el paquete es almacenado y procesado de acuerdo a su dirección y a la tabla de ruteo para encontrar el camino óptimo para alcanzar su destino.
De acuerdo a este algoritmo es necesario tener una tabla de ruteo actualizada y con la información necesaria para tomar correctamente las decisiones de enrutamiento. Los procesos de actualización y administración de esta tabla están definidos por el tipo de protocolo de enrutamiento que se emplea en la interconexión de una red
Para mantener la tabla actualizada los ruteadores deberán intercambiar información de control referente a las redes conectadas y resolver problemas mas complejos como :
"Que ruteador debe conocer cuales rutas y como llegar a ellas "
"Conque frecuencia debe ser actualizada esta información"
Los algoritmos de ruteo más antiguos respondían a estas cuestiones sobre la base de tener en cada uno de los ruteadores de una red la información completa de rutas de toda la red lo cual llegó a ser imposible de mantener a medida que las redes se hicieron mas grandes y complejas por el sobredimensionamiento de memoria y CPU necesario y por la cantidad de información de control que debe ser transmitida a cada uno de los ruteadores en períodos de tiempo regulares.
Los algoritmos de enrutamiento más modernos distribuyen la información de rutas entre todos los ruteadores conectados a una internetwork. Entre los más conocidos y utilizados hoy se encuentran :
OSPF (Open Shortest Path First), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) para redes medianas y grandes y el RIP ( Routing Information Protocol ) para redes pequeñas y homogéneas.
En nuestro laboratorio configuraremos el protocolo RIP para el funcionamiento de la topología de redes interconectadas utilizando ruteadores 2501 de CISCO
Funcionamiento de RIP.
Este protocolo se basa en el mantenimiento de tablas de enrutamiento de acuerdo a una métrica vinculada a la cantidad de hops ( saltos ) necesarios para alcanzar una determinada red.
Esta tabla es actualizada cada 30 segundos en un proceso en el cual cada uno de los ruteadores envía su tabla de enrutamiento completa a cada uno de sus vecinos. Este proceso es conocido como advertising
Un ejemplo de estructuras de tablas de enrutamiento en una red de acuerdo a su topología:
Tabla Router A
Destino |
Interface/IP |
Métrica |
Red A |
P1 |
0 |
Red B |
P2 |
2 |
Tabla Router B
Destino |
Interface/IP |
Métrica |
Red A |
P1 |
1 |
Red B |
P2 |
1 |
Tabla Router C
Destino |
Interface |
Métrica |
Red A |
P1 |
2 |
Red B |
P2 |
0 |
De acuerdo a esta estructura de tablas un paquete direccionado desde un host en la Red A hacia un host en la red B será procesado en el Router A de acuerdo al algoritmo RIP y será enviado a través del puerto P2 hacia el siguiente hop ( Router B ). El Router B lo transmite por el puerto P2 hacia el Router C donde alcanza su destino final.
En este proceso de enrutamiento la información de las capas 3 hacia arriba se mantiene inalterable. Para su paso a través de la red las capas 1 y 2 de los paquetes se adaptan a las características físicas y de enlace de datos de los enlaces que atraviesan.
Adicionalmente para RIP existen mecanismos de control para los ruteadores conectados :
Si un ruteador no recibe ninguna información de control de uno de sus vecinos por un período de 180 segundos las rutas alcanzables a través de él son marcadas como inalcanzables. | |
Si el período de silencio se extiende a 240 segundos las rutas son borradas de la tabla |
RIP posee algunas limitantes en su funcionamiento :
No pueden existir rutas con una cantidad mayor a 15 hops | |
No se puede balancear carga entre líneas paralelas a un mismo destino | |
No se pueden mantener 2 caminos en la tabla para alcanzar un mismo destino |
Topología de la red del laboratorio
Configuración
Los ruteadores empleados en el laboratorio pertenecen a la serie 25xx de Cisco. La configuración inicial de un router se realiza a través de una interface (console) y un cable serial desde una PC con un programa de comunicaciones ( PCPLUS en nuestro caso )
Una vez conectados y con el programa de comunicaciones en línea, activamos el enlace con la tecla de retorno
Analizaremos el proceso de configuración del RouterC de nuestro ejemplo.
Router>
Para pasar al nivel de administrador damos el comando :
Router> enable
Password : curso
( el password se encuentra configurado previamente enEn el nivel de administrador utilizamos el comando inicial de configuración para todos los parámetros globales ( nombre, password, tipo de protocolo de ruteo ) y los parámetros de las interfaces ( dirección IP, máscara )
Router#setup
--- System Configuration Dialog ---
At any point you may enter a question mark '?' for help.
Use ctrl-c to abort configuration dialog at any prompt.
Default settings are in square brackets '[]'.
Continue with configuration dialog? [yes]:
Este es un ejemplo de configuración existente en el RouterC y que tenemos la opción de listar a manera de información adicional :
First, would you like to see the current interface summary? [yes]:
Interface IP-Address OK? Method Status Protocol
Ethernet0 unassigned YES not set administratively down down
Serial0 51.0.0.2 YES SLARP up up
Serial1 unassigned YES not set administratively down down
A partir de este punto comienza la configuración de los parámetros globales del router
Configuring global parameters:
Nombre del Router ( RouterC en el ejemplo )
Enter host name [Router]: RouterC
Password de acceso. IMPORTANTE ! Deben emplear el password curso para todos los casos de password de acceso
The enable secret is a one-way cryptographic secret used
instead of the enable password when it exists.
Enter enable secret: curso
The enable password is used when there is no enable secret
and when using older software and some boot images.
Enter enable password: curso
% Please choose a password that is different from the enable secret
Enter enable password: curso
Enter virtual terminal password: curso
Configuración del protocolo de ruteo
Configure SNMP Network Management? [no]:
Configure IP? [yes]:
Configure IGRP routing? [yes]: n
Configure RIP routing? [no]: y
Comenzamos la configuración de las interfaces
Ethernet :
Configuring interface Ethernet0:
Is this interface in use? [no]: y
Configure IP on this interface? [no]: y
IP address for this interface: 12.0.0.100
Number of bits in subnet field [0]:
Class A network is 12.0.0.0, 0 subnet bits; mask is 255.0.0.0
Serial 0
Configuring interface Serial0:
Is this interface in use? [yes]:
Configure IP on this interface? [yes]:
Configure IP on this interface? [yes]:
Configure IP unnumbered on this interface? [no]:
IP address for this interface [51.0.0.2]:
Number of bits in subnet field [0]:
Class A network is 51.0.0.0, 0 subnet bits; mask is 255.0.0.0
Serial 1
En la topología de la red del laboratorio esta interface esta inactiva para el Router C
Configuring interface Serial1:
Is this interface in use? [no]:
Una vez concluido el proceso de configuración se muestra en pantalla
The following configuration command script was created:
hostname RouterC
enable secret 5 $1$ZtWO$EE0TFEhqXKVURUV.q71bP/
enable password curso
line vty 0 4
password curso
no snmp-server
!
ip routing
!
interface Ethernet0
no shutdown
ip address 12.0.0.100 255.0.0.0
!
interface Serial0
ip address 51.0.0.2 255.0.0.0
!
interface Serial1
shutdown
no ip address
!
router rip
network 12.0.0.0
network 51.0.0.0
!
end
A partir de este punto la configuración se hace efectiva y queda almacenada en la memoria no volátil del ruteador
Use this configuration? [yes/no]: y
The enable password you have chosen is the same as your enable secret.
This is not recommended. Re-enter the enable password.
Building configuration...
%LINK-3-UPDOWN: Interface Ethernet0, changed state to up[OK]
Use the enabled mode 'configure' command to modify this configuration.
RouterC#
Prueba de la configuración
Una vez concluida la configuración de todos los ruteadores de la red procedemos a probar la conectividad entre todos los segmentos. Para esto empleamos los comandos de red del sistema operativo UNIX desde las computadoras conectadas.
ping <dirección IP> | |
traceroute <dirección IP> | |
telnet <dirección IP> |
En el ruteador podemos listar la tabla de enrutamiento que se generó a través del proceso de advertising del protocolo RIP con el comando :
Router>show ip route
En el router C el resultado de este comando será :
R 10.0.0.0 [120/1] via 51.0.0.1, 00:00:20, Serial0
R 11.0.0.0 [120/2] via 51.0.0.1, 00:00:20, Serial0
C 12.0.0.0 is directly connected, Ethernet0
R 50.0.0.0 [120/1] via 51.0.0.1, 00:00:20, Serial0
C 51.0.0.0 is directly connected, Serial0
C - Conectadas directamente, R - Aprendidas por el protocolo RIP