El enrutamiento IP es la aplicación de metodologías de enrutamiento a redes IP . Esto involucra no sólo protocolos y tecnologías sino que incluye las políticas de la organización y configuración mundial de la infraestructura de Internet . En cada nodo de la red IP, el enrutamiento IP implica la determinación de una ruta adecuada para un paquete de red desde un origen hasta su destino en una red IP. El proceso utiliza reglas de configuración estáticas u obtenidas dinámicamente de protocolos de enrutamiento para seleccionar métodos de reenvío de paquetes específicos para dirigir el tráfico al siguiente nodo de red intermedio disponible un salto más cerca del destino final deseado, una ruta total que potencialmente abarca múltiples redes informáticas .
Las redes están separadas entre sí por hosts especializados, llamados puertas de enlace o enrutadores con soporte de software especializado optimizado para el enrutamiento. Los algoritmos de reenvío de IP en la mayoría del software de enrutamiento determinan una ruta a través de un algoritmo de ruta más corta . En los enrutadores, los paquetes que llegan a una interfaz se examinan en busca de direcciones de origen y destino y se ponen en cola en la interfaz de salida adecuada de acuerdo con su dirección de destino y un conjunto de reglas y métricas de rendimiento. Las reglas están codificadas en una tabla de enrutamiento que contiene entradas para todas las interfaces y sus redes conectadas. Si ninguna regla satisface los requisitos de un paquete de red, se reenvía a una ruta predeterminada . Las tablas de enrutamiento las mantiene manualmente un administrador de red o las actualiza dinámicamente mediante un protocolo de enrutamiento .
Un protocolo de enrutamiento especifica cómo los enrutadores se comunican y comparten información sobre la topología de la red y las capacidades de cada nodo de enrutamiento. A menudo se utilizan diferentes protocolos para diferentes topologías o diferentes áreas de aplicación. Por ejemplo, el protocolo Open Shortest Path First (OSPF) se utiliza generalmente dentro de una empresa y el protocolo Border Gateway (BGP) se utiliza a escala global. [1] BGP es el estándar de facto para el enrutamiento de Internet en todo el mundo.
Los protocolos de enrutamiento pueden distinguirse en términos generales por su ámbito de operación en términos del alcance de la red. Los protocolos de puerta de enlace interior se utilizan para enrutar dentro de sistemas autónomos , mientras que los protocolos de puerta de enlace exterior enrutan el tráfico entre ellos. El primer grupo está ejemplificado por el Protocolo de información de enrutamiento (RIP) y Abrir primero la ruta más corta (OSPF), mientras que el Protocolo de puerta de enlace exterior (EGP) y el Protocolo de puerta de enlace fronteriza (BGP) son ejemplos del tipo exterior. BGP es el protocolo de distribución de rutas dominante utilizado en Internet.
El algoritmo de reenvío de IP es una implementación específica de enrutamiento para redes IP . Para lograr una transferencia de datos exitosa, el algoritmo utiliza una tabla de enrutamiento para seleccionar un enrutador de siguiente salto como el próximo destino de un datagrama . La dirección IP del enrutador seleccionado se conoce como dirección del siguiente salto. [1]
El algoritmo de reenvío de IP establece: [2]
Cuando coinciden varias entradas de la tabla de rutas, se elige la entrada con la máscara de subred más larga , ya que es la más específica. [2] Si hay varias rutas con la misma máscara de subred, se utiliza la ruta con la métrica más baja. Si hay varias rutas predeterminadas, la métrica también se utiliza para determinar cuál utilizar. Si hay varias rutas con la misma máscara de subred y métrica, el sistema puede utilizar enrutamiento de múltiples rutas de igual costo como estrategia de reenvío.
Cuando no hay ninguna ruta disponible, se envía un mensaje de error ICMP al originador del paquete, [2] para informar a ese host que el paquete no se pudo entregar. Para evitar retransmisiones innecesarias y evitar la congestión de la red , el host emisor debe dejar de transmitir o elegir otra dirección o ruta.
A continuación se presenta una tabla de enrutamiento típica en un sistema operativo tipo Unix :
Tabla de enrutamiento IP del kernelDestino Gateway Genmask Banderas Métrica Ref Uso Iface0.0.0.0 71.46.14.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 ppp010.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 0 eth071.46.14.1 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 ppp0169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0172.16.0.0 0.0.0.0 255.240.0.0 U 0 0 0 eth0192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0192.168.1.0 192.168.96.1 255.255.255.0 UG 0 0 0 eth0192.168.96.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
El host tiene varias interfaces de red. eth0 es el nombre de la interfaz de la tarjeta de interfaz de red que representa un puerto Ethernet . ppp0 es una interfaz PPPoE , que está configurada como ruta predeterminada en este ejemplo.
Una ruta predeterminada es reconocida por el destino 0.0.0.0 y la bandera G. Un enrutador de red se identifica mediante la máscara de red 255.255.255.255 y la bandera H.