tipos de algoritmos de enrutamiento...protocolos de enrutamiento 5/27 i s Á r í m á a tipos de...
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LABORATORIO DE PROGRAMACIÓN DE REDESÁrea de Ingeniería Telemática
Tipos de algoritmos deenrutamiento
Area de Ingeniería Telemáticahttp://www.tlm.unavarra.es
Laboratorio de Programación de Redes3º Ingeniería Técnica en Informática de Gestión
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Protocolos de enrutamiento 1/27
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RIO
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IÓN
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RED
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ica
Objetivo• Características de los tipos de
algoritmos de enrutamiento
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Protocolos de enrutamiento 2/27
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Contenido• Introducción• Algoritmos Link-State• Algoritmos Distance-Vector
– Descripción– Bellman-Ford
• Algoritmos Path-Vector
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Protocolos de enrutamiento 3/27
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Contenido• Introducción• Algoritmos Link-State• Algoritmos Distance-Vector
– Descripción– Bellman-Ford
• Algoritmos Path-Vector
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Protocolos de enrutamiento 4/27
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Tipos deProtocolos de Enrutamiento
Enrutamiento jerárquico• Sistemas Autónomos (AS)• Dentro de un AS:
– IGP = Interior Gateway Protocol• Entre ASs:
– EGP = Exterior Gateway Protocol
AS 1
AS 2
AS 3
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Protocolos de enrutamiento 5/27
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Tipos deAlgoritmos de Enrutamiento
• Deben informar de la topologíay los cambios en la misma
• Según cómo diseminan lainformación
Link State:• Comunican qué vecinos tienen
y el coste• Inundan la red• Cada nodo conoce la topología
entera
Distance Vector:• Comunican estimación de
distancia a destinos• Informan a vecinosPath Vector:• Comunican estimación de
caminos preferidos a destinos
AS 1
AS 2
AS 3
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Protocolos de enrutamiento 6/27
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Tipos deAlgoritmos de Enrutamiento
AB
CD
12
31
AB
CD
12
31A
B
CD
12
31A
B
CD
12
31
Link
Sta
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orPa
th V
ecto
r
0
0
1
3
AB
CD
12
31A
B
CD
12
31A
B
CD
12
31
D
D
B,D
C,D
No me gusta “B”
A: [B, 2], [C, 1]B: [A, 2], [D, 1]C: [A, 1], [D, 3]D: [B, 1], [C, 3]
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Protocolos de enrutamiento 7/27
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Contenido• Introducción• Algoritmos Link-State• Algoritmos Distance-Vector
– Descripción– Bellman-Ford
• Algoritmos Path-Vector
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Link State
Tres pasos1. Descubrir a los vecinos2. Diseminar la información sobre los
enlaces– Flooding (… …)– Todos conocen la topología (…)
3. Calcular las rutas– Caminos de menor coste– Todos calculan los mismos– Algoritmo de Dijkstra
• OSPF, IS-IS
AS 2
A B D
E
C
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Protocolos de enrutamiento 9/27
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Link State
Tres pasos1. Descubrir a los vecinos2. Diseminar la información sobre los
enlaces– Flooding (… …)– Todos conocen la topología (…)
3. Calcular las rutas– Caminos de menor coste– Todos calculan los mismos– Algoritmo de Dijkstra
• OSPF, IS-IS
AS 2
A B D
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C1 1 1
1
1
1 1 1
1
1
1 1 1
1
1
1 1 1
1
1
1 1 1
1
1
(etc…)
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Protocolos de enrutamiento 10/27
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Contenido• Introducción• Algoritmos Link-State• Algoritmos Distance-Vector
– Descripción– Bellman-Ford
• Algoritmos Path-Vector
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Protocolos de enrutamiento 11/27
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Distance Vector• Cada nodo llega a conocer la distancia desde él a todos los
destinos– D(X,di)
• Inicialmente cada nodo solo conoce la distancia a sus vecinos– D(X,d)=c(X,d)
• Periódicamente comunica D(X,d) a todos sus vecinos– Informan con un vector con las distancias a los destinos
( D(X,d1), D(X,d2), D(X,d3), D(X,d4)…)– Asíncrono
• Al recibir información actualiza:– D(X,d)←mínj/c(X,j)<∞{c(X,j)+D(j,d)}
• Algoritmo de Bellman-Ford distribuido• Empleado desde los comienzos de la ARPANET
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Protocolos de enrutamiento 12/27
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E1DD
∞-C4BB1AA
CostNextDest
D1EE
∞-C3BB
∞-ACostNextDest
C∞-E
∞-D1BB
∞-ACostNextDest
B4EE3DD1CC1AA
CostNextDest
A1EE
∞-D
∞-C1BB
CostNextDest
Algoritmo de Bellman-Ford• Comienzo
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Protocolos de enrutamiento 13/27
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∞-C4BB1AA
CostNextDest
D1EE
∞-C3BB
∞-ACostNextDest
C∞-E
∞-D1BB
∞-ACostNextDest
B4EE3DD1CC1AA
CostNextDest
A1EE
∞-D
∞-C1BB
CostNextDest
A envíaD(E,d)←mín{c(E,A)+D(A,d)}D(B,d)←mín{c(B,A)+D(A,d)}(…)
Algoritmo de Bellman-Ford
A B D
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Protocolos de enrutamiento 14/27
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E1DD
∞-C2 (4)A (B)B
1AACostNextDest
D1EE
∞-C3BB
∞-ACostNextDest
C∞-E
∞-D1BB
∞-ACostNextDest
B2 (4)A (E)E
3DD1CC1AA
CostNextDest
A1EE
∞-D
∞-C1BB
CostNextDest
A envíaD(E,d)←mín{c(E,A)+D(A,d)}D(B,d)←mín{c(B,A)+D(A,d)}
Algoritmo de Bellman-Ford
A B D
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Protocolos de enrutamiento 15/27
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E1DD
∞-C2AB1AA
CostNextDest
D1EE
∞-C3BB
∞-ACostNextDest
C∞-E
∞-D1BB
∞-ACostNextDest
B2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
A1EE
∞-D
∞-C1BB
CostNextDest
D envíaD(E,d)←mín{c(E,D)+D(D,d)}D(B,d)←mín{c(B,D)+D(D,d)}No hay cambios
Algoritmo de Bellman-Ford
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Protocolos de enrutamiento 16/27
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E1DD
∞-C2AB1AA
CostNextDest
D1EE
∞-C3BB
∞-ACostNextDest
C∞-E
∞-D1BB
∞-ACostNextDest
B2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
A1EE
∞-D
∞-C1BB
CostNextDest
B envíaD(A,d)←mín{c(A,B)+D(B,d)}D(C,d)←mín{c(C,B)+D(B,d)}D(D,d)←mín{c(D,B)+D(B,d)}D(E,d)←mín{c(E,B)+D(B,d)}(…)
Algoritmo de Bellman-Ford
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Protocolos de enrutamiento 17/27
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EDC
BA
1DD5 (∞)B (-)C
2AB1AA
CostNextDest
1EE4 (∞)B (-)C
3BB4 (∞)B (-)ACostNextDest
3 (∞)B (-)E4 (∞)B (-)D
1BB2 (∞)B (-)ACostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE4 (∞)B (-)D2 (∞)B (-)C
1BBCostNextDest
B envíaD(A,d)←mín{c(A,B)+D(B,d)}D(C,d)←mín{c(C,B)+D(B,d)}D(D,d)←mín{c(D,B)+D(B,d)}D(E,d)←mín{c(E,B)+D(B,d)}
Algoritmo de Bellman-Ford
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Protocolos de enrutamiento 18/27
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Tel
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ica
EDC
BA
1DD5BC2AB1AA
CostNextDest
1EE4BC3BB4BA
CostNextDest
3BE4BD1BB2BA
CostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE4BD2BC1BB
CostNextDest
C envíaD(B,d)←mín{c(B,C)+D(C,d)}No hay cambios
Algoritmo de Bellman-Ford
A B D
E
C1
1 3
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Protocolos de enrutamiento 19/27
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RED
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de In
geni
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emát
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BA
1DD5BC2AB1AA
CostNextDest
1EE4BC3BB4BA
CostNextDest
3BE4BD1BB2BA
CostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE4BD2BC1BB
CostNextDest
E envíaD(A,d)←mín{c(A,E)+D(E,d)}D(B,d)←mín{c(B,E)+D(E,d)}D(D,d)←mín{c(D,E)+D(E,d)}(…)
Algoritmo de Bellman-Ford
A B D
E
C1
1 3
11 4
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Protocolos de enrutamiento 20/27
LAB
OR
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RIO
DE
PRO
GR
AM
AC
IÓN
DE
RED
ESÁ
rea
de In
geni
ería
Tel
emát
ica
EDC
BA
1DD5BC2AB1AA
CostNextDest
1EE4BC3BB
2 (4)E (B)ACostNextDest
3BE4BD1BB2BA
CostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE2 (4)E (B)D
2BC1BB
CostNextDest
E envíaD(A,d)←mín{c(A,E)+D(E,d)}D(B,d)←mín{c(B,E)+D(E,d)}D(D,d)←mín{c(D,E)+D(E,d)}
Algoritmo de Bellman-Ford
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E
C1
1 3
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Protocolos de enrutamiento 21/27
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DE
PRO
GR
AM
AC
IÓN
DE
RED
ESÁ
rea
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geni
ería
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ica
EDC
BA
1DD5BC2AB1AA
CostNextDest
1EE4BC3BB2EA
CostNextDest
3BE4BD1BB2BA
CostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE2ED2BC1BB
CostNextDest
A envíaD(E,d)←mín{c(E,A)+D(A,d)}D(B,d)←mín{c(B,A)+D(A,d)}(…)
Algoritmo de Bellman-Ford
A B D
E
C1
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Protocolos de enrutamiento 22/27
LAB
OR
ATO
RIO
DE
PRO
GR
AM
AC
IÓN
DE
RED
ESÁ
rea
de In
geni
ería
Tel
emát
ica
EDC
BA
1DD3 (5)A (B)C
2AB1AA
CostNextDest
1EE4BC3BB2EA
CostNextDest
3BE4BD1BB2BA
CostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE2ED2BC1BB
CostNextDest
A envíaD(E,d)←mín{c(E,A)+D(A,d)}D ( B , d )←m í n { c ( B , A ) + D ( A , d ) }
Algoritmo de Bellman-Ford
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C1
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Protocolos de enrutamiento 23/27
LAB
OR
ATO
RIO
DE
PRO
GR
AM
AC
IÓN
DE
RED
ESÁ
rea
de In
geni
ería
Tel
emát
ica
EDC
BA
1DD3AC2AB1AA
CostNextDest
1EE4BC3BB2EA
CostNextDest
3BE4BD1BB2BA
CostNextDest
2AE3DD1CC1AA
CostNextDest
1EE2ED2BC1BB
CostNextDest
D envíaNo hay cambios
B envíaNo hay cambios
C envíaNo hay cambios
E envíaNo hay cambios
A envíaNo hay cambios
Algoritmo de Bellman-Ford
A B D
E
C1
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Protocolos de enrutamiento 24/27
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Distance Vector• Cálculo distribuido• Iterativo e incremental• Asíncrono• Converge a los caminos de menor
coste• Protocolos: RIP, IPX-RIP, DECnet,
IGRP, EIGRP, DSDV
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Contenido• Introducción• Algoritmos Link-State• Algoritmos Distance-Vector
– Descripción– Bellman-Ford
• Algoritmos Path-Vector
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Protocolos de enrutamiento 26/27
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Path Vector• Similar a Distance Vector• Cálculo distribuido• Informan a sus vecinos de las rutas calculadas• Incluyen todo el camino hasta el destino para cada
ruta• Protocolos: BGP
AB
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31A
B
CD
12
31A
B
CD
12
31
0
0
B,D
C,D
No me gusta “B”
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Protocolos de enrutamiento 27/27
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Resumen• Link State• Distance Vector• Path Vector