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Encaminamiento en Internet 2. RIP Redes - I Departamento de Sistemas Telem´ aticos y Computaci´ on (GSyC) Octubre de 2009 GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 1 c 2009 Grupo de Sistemas y Comunicaciones. Algunos derechos reservados. Este trabajo se distribuye bajo la licencia Creative Commons Attribution Share-Alike disponible en http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.1/es GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 2

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Encaminamiento en Internet2. RIPRedes - I

Departamento de Sistemas Telematicos y Computacion (GSyC)

Octubre de 2009

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 1

c©2009 Grupo de Sistemas y Comunicaciones.Algunos derechos reservados.

Este trabajo se distribuye bajo la licenciaCreative Commons Attribution Share-Alike

disponible en http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.1/es

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 2

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Contenidos

1 Introduccion

2 Caracterısticas

3 Mensajes RIP

4 Mecanismos para la eliminacion de rutas

5 Referencias

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 3

Introduccion

Contenidos

1 Introduccion

2 Caracterısticas

3 Mensajes RIP

4 Mecanismos para la eliminacion de rutas

5 Referencias

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Introduccion

RIP (Routing Information Protocol)

RIP es el protocolo interior mas usado en Internet, aunquepoco a poco se va reemplazando por OSPF.

Distribuido originalmente con UNIX BSD, demonio routed, en1982.

Deriva de GGP (Gateway to Gateway Protocol), usado en losprimeros tiempos de Internet.

Es un protocolo basado en vectores de distancia.

Versiones de RIP:

RIPv1 (RFC-1058, Jun 1988).RIPv2 (RFC-2453, Nov 1998).

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 5

Caracterısticas

Contenidos

1 Introduccion

2 Caracterısticas

3 Mensajes RIP

4 Mecanismos para la eliminacion de rutas

5 Referencias

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Caracterısticas

Metrica

Coste = Numero de saltos (routers) por los que hay que pasarpara alcanzar un destino.

Con tecnologıas lentas se incrementa la distancia de formaartificial.

Una red directamente conectada a un router tiene coste=1.

Se limita el numero maximo de saltos a 15, lo que fija eldiametro maximo de la red.

Problema en redes muy grandes ⇒ no escala a toda Internet

Un coste de 16 representa un coste infinito, es decir, undestino inalcanzable.

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 7

Caracterısticas

RIP utiliza IP multicast

La direccion IP multicast 224.0.0.9 esta reservada para RIP.Cuando arranca el router RIP r1 envıa (por todas las interfaces donde tiene activadoel protocolo RIP) un mensaje IGMP de solicitud para entrar en el grupo multicast224.0.0.9

Este mensaje ira dirigido al grupo 224.0.0.22, al que pertenecen todos los routers IGMP.Este mensaje lleva TTL=1 ya que solo sirve para informar de dicha solicitud a losrouters IGMP locales que estan conectados a la/s misma/s subred/es que r1.

A partir de ese momento, cualquier mensaje RIP de los routers directamenteconectados a r1 que vaya dirigido a la direccion 224.0.0.9, sera recibido por r1.El router r1 utilizara la direccion destino 224.0.0.9 y TTL=1 para comunicarse consus routers vecinos y enviarles la informacion de encaminamiento del protocolo RIP.

Redes de Área Local 2007 34

RIP utiliza IP multicast

200.0.0.2200.0.0.1

200.0.0.3

201.0.0.1

r1r2

r3IP origen: 200.0.0.1

IP destino: 224.0.0.22

TTL: 1

Protocolo: IGMP

Contenido: solicitud de

entrada en 224.0.0.9

IP origen: 201.0.0.1

IP destino: 224.0.0.22

TTL: 1

Protocolo: IGMP

Contenido: solicitud de

entrada en 224.0.0.9

201.0.0.0/24

200.0.0.0/24

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Caracterısticas

Envıo de informacion

La informacion se envıa a todos los routers vecinos, casisiempre por multicast (con mensajes dirigidos a la 224.0.0.9)

El envıo de informacion se origina de dos formas:

Periodicamente: Cada 30 segundos (±50 % para que todos losrouters no terminen transmitiendo exactamente a la vez).Disparado por un evento: Como consecuencia de cambios enlas tablas o en respuesta a solicitudes de otros routers.

Se desaconseja que “escuchen” los mensajes RIP las maquinasfinales (hosts que no son routers) para mantener su tabla deencaminamiento. Es mejor que sus tablas se configuren deforma estatica.

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 9

Caracterısticas

Actualizacion de entradas

RIP no actualiza una ruta existente en una tabla deencaminamiento con otra diferente si esta no tiene unadistancia estrictamente menor a la ruta actual (a no ser que lainformacion venga del mismo router que esta anotado en latabla como siguiente salto para esa ruta).

Evita oscilaciones entre rutas de igual coste

Si en 180 segundos (aprox. 6 perıodos de actualizacionperiodica) no se ha recibido informacion sobre una ruta, seelimina de la tabla de encaminamiento.

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Caracterısticas

Implementacion de RIP

RIP utiliza paquetes UDP (!!!) para intercambiar lainformacion de encaminamiento, a traves del puerto 520.

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Mensajes RIP

Contenidos

1 Introduccion

2 Caracterısticas

3 Mensajes RIP

4 Mecanismos para la eliminacion de rutas

5 Referencias

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Mensajes RIP

Tipos

REQUEST (comando=1): mensaje de solicitud de informacion. Se envıa:

cuando comienzan a ejecutar RIP (por multicast)en situaciones de diagnostico (no lo veremos)

RESPONSE (comando=2): mensaje de actualizacion de tablas de encaminamiento. Seenvıa:

como actualizacion periodica, destinado a todos los vecinos (por multicast)como respuesta a una solicitud, destinado a quien la ha realizadosi cambia algun dato en la tabla de encaminamiento, destinado a todos los vecinos (pormulticast)

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Mensajes RIP

Campo “Siguiente salto”

El receptor de un mensaje RESPONSE utiliza este campopara saber cual es el router vecino al que debe enviar lospaquetes dirigidos a una cierta ruta.

Si este campo vale 0.0.0.0, indica que el router vecino es elemisor del mensaje RESPONSE.

En el siguiente ejemplo puede verse un caso en el que esconveniente utilizar el campo siguiente salto con un valordistinto de cero:

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Mensajes RIP

Mensaje REQUEST

Un mensaje REQUEST se envıa normalmente a todos losrouters de sus subredes (un mensaje de multicast 224.0.0.9 porcada una de las de las interfaces donde tiene activado RIP)cuando un router arranca y quiere rellenar rapidamente su tablade encaminamiento.Cuando el mensaje REQUEST se recibe en los vecinos, seprocesa cada una de sus entradas.

Si solo hay una entrada en el mensaje REQUEST, la familia dedirecciones es cero y su metrica 16, este mensaje es un mensajede solicitud de todas las rutas existentes en la tabla del receptor.En cualquier otro caso es un mensaje de solicitud de un conjuntode rutas.

Se utiliza normalmente para funciones de diagnostico.Para cada entrada del mensaje recibido, se comprueba la tablade encaminamiento y si existe una ruta, se anade al mensaje derespuesta junto con el campo metrica. Si no hay una ruta, seespecifica metrica infinito (valor 16).

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Mensajes RIP

Mensaje RESPONSE

Una respuesta puede recibirse por alguno de los siguientes motivos:

Respuesta a un REQUEST. En este caso, el mensaje derespuesta se envıa por unicast al solicitante.

Actualizacion periodica, cada 30 segundos (respuesta nosolicitada). En este caso se envıa por multicast a todos losvecinos (224.0.0.9).

Actualizacion explıcita, provocada por un cambio de ruta.

Llamadas Triggered UpdatesLas implementaciones deben tratar con cuidado lasactualizaciones explıcitas porque pueden sobrecargar la red

Se puede retrasar el envıo de la actualizacion explıcita siqueda poco para enviar una actualizacion periodica, o noenviar toda la tabla.

En este caso se envıa por multicast a todos los vecinos(224.0.0.9)

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Mensajes RIP

Ejemplo (I)

Inicialmente, cuando arranca R1 tiene en su tabla solo lasredes a las que esta directamente conectado.

R2 y R3 ya llevan conectados un tiempo con las tablas de lafigura

R1 se conecta a las redes 15.0.0.0/24 y 16.0.0.0/24 y envıamensajes REQUEST en ellas para que sus vecinos le envıen latabla completa.

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 17

Mensajes RIP

Ejemplo (II)

R2 envıa por unicast su vector de distancias en un mensajeRESPONSE

Se omite de la respuesta la entrada de ruta de la subred por laque se envıa el paquete RESPONSE (todos los routers quereciben ese paquete estan directamente conectados a esasubred). En este caso, el mensaje enviado a la red B omite laruta de 16.0.0.0.

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Mensajes RIP

Ejemplo (III)

R1 actualiza su tabla de encaminamiento con la informacionprocedente del mensaje recibido de R2:

Coste 2 para la red 17.0.0.0/24Coste 3 para la red 18.0.0.0/24

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 19

Mensajes RIP

Ejemplo (IV)

Tras aprender nuevas rutas, R1 envıa un mensaje RESPONSEpor triggered update (o cuando expire su timer periodico, siesta proximo a hacerlo):

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Mensajes RIP

Ejemplo (V)

R2 actualiza su tabla de encaminamiento con el mensajerecibido de R1:

Coste 2 para la red 15.0.0.0/24

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 21

Mensajes RIP

Ejemplo (VI)

R2 envıa su vector de distancias en mensaje RESPONSE atodos sus vecinos (por triggered update o cuando venza eltimer si esta proximo a hacerlo):

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 22

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Mensajes RIP

Ejemplo (VII)

R3 actualiza su tabla de encaminamiento con el mensajerecibido de R2:

Coste 3 para la red 15.0.0.0/24

R1 no recibe informacion que le haga actualizar su tabla

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 23

Mecanismos para la eliminacion de rutas

Contenidos

1 Introduccion

2 Caracterısticas

3 Mensajes RIP

4 Mecanismos para la eliminacion de rutas

5 Referencias

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 24

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Mecanismos para la eliminacion de rutas

Ejemplo de Cuenta al Infinito

Cuando R1 deja de estar accesible (p.ej. se apaga) (1), deja de enviar su vector periodicamente.Pasados 180 seg, no se ha refrescado la ruta hacia 15.0.0.0/24 en R2 y R2 la borrara (2). Sin embargo,hasta ese momento R2 habra estado enviando en sus mensajes periodicos la ruta a esa red y en particular R3la tendra en su tabla de encaminamiento con coste 3.Cuando R2 reciba el siguiente mensaje periodico que envıa R3 con la ruta 15.0.0.0/24 y coste 3 (3), R2introducira de nuevo esa ruta en su tabla (4), ahora con coste 4 y a traves de R3.Se crea un bucle entre R2 y R3 para la ruta 15.0.0.0/24 y el coste se ira incrementando hasta 16 (∞).

Cuando el coste de esa ruta en R2 llegue a 16 (∞), la borrara y dejara de anunciarla.R3 anuncia cada 30” esa ruta con coste 15, pero a los 180 segundos (6 periodos) la borrara y dejara de anunciarla.

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 25

Mecanismos para la eliminacion de rutas

Split Horizon

Cuando en RIP esta activado Split Horizon, por una interfaz NO seanuncian las rutas que se han aprendido por ella.Esto soluciona en algunos casos el problema de la cuenta al infinitoEn el ejemplo R3 no anuncia a R2 la ruta hacia 15.0.0.0/24

A los 180” R3 borrara la entrada para esa ruta

Para eliminar una ruta de las tablas de encaminamiento una cadenade n routers seran necesarios n x 180”.

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 26

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Mecanismos para la eliminacion de rutas

Split Horizon + Poison Reverse (I)

Cuando en RIP esta activado Split Horizon + Poison Reverse,por una interfaz SI se anuncian las rutas que se han aprendidopor ella, pero con coste 16 (infinito).

R3 anuncia a R2 las rutas hacia 15.0.0.0/24 y 16.0.0.0/24 concoste 16

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 27

Mecanismos para la eliminacion de rutas

Split Horizon + Poison Reverse (II)Si un router recibe anuncio de ruta con coste infinito, y el no tiene esa ruta, contesta con anuncio de ruta con coste infinito:

Se cae R1 (1)Tras 180 segs. R2 elimina la ruta hacia 15.0.0.0/24 (2)R3 sigue anunciando la red 15.0.0.0/24 con coste 16 (3)R2 al recibir anuncio de R3 hacia 15.0.0.0/24 con coste 16, le contesta a R3, con ruta hacia 15.0.0.0/24 de coste 16 (4)Esto provoca que R3 borre de su tabla la ruta hacia 15.0.0.0/24 (5), ya que la habıa aprendido a traves de R2, y deje deanunciarla a otros.

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GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 28

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Mecanismos para la eliminacion de rutas

Split Horizon vs Split Horizon + Poison Reverse

Split Horizon + Poison Reverse mejora el tiempo que se tarda eneliminar una ruta de las tablas de encaminamiento de una cadena den routers:

Sin Poison Reverse, por cada router es necesario esperar 180”para queeste borre esa entrada de su tabla de encaminamiento. Para n routersen cascada, el borrado de esa ruta necesitarıa aproximadamente:

n × 180”Con Poison Reverse, solo es necesario esperar 180”para que el primerrouter borre dicha entrada de su tabla. A continuacion, cuando esterouter reciba un mensaje RIP periodico con dicha ruta y coste 16(despues de 30” como maximo), provocara el envıo de un mensaje deactualizacion explıcita de borrado de ruta (coste 16) que borrara dicharuta en el siguiente router. Y ası sucesivamente. Para n routers encascada, en el caso peor, el borrado de esa ruta necesiarıaaproximadamente:

180′′ + (n − 1)× 30” + (n − 1)× δdonde δ representa el tiempo necesario para la propagacion en cadenadel mensaje de borrado por los n-1 routers.

En Split Horizon + Poison Reverse los mensajes de anuncio de rutasson mas largos ya que siempre se anuncian las rutas por la mismainterfaz por la que se han aprendido, con coste 16.

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 29

Mecanismos para la eliminacion de rutas

Triggered Update por ruta obsoleta yGarbage Collect Timer (I)

Es una tecnica que consigue efectos parecidos a Split Horizon + PoisonReverse: solo se anuncian algunas rutas con coste 16 durante y solodurante un cierto intervalo de tiempo.Cuando un router tiene que eliminar una ruta de su tabla deencaminamiento, emite un Triggered Update con un anuncio de esa rutacon coste 16 (infinito) por todas las interfaces salvo por donde la habıaaprendido.El router, en vez de eliminar la ruta de su tabla RIP, todavıa la mantieneen ella durante un determinado tiempo (Garbage Collect Timer, pordefecto 120 segundos) pero con coste 16 para indicar que esa ruta esinalcanzable. Por tanto, esa ruta viajara en los mensajes RESPONSE queemita dicho router mientras esta permanezca en la tabla RIP.Transcurrido el tiempo dado por el Garbage Collect Timer, la ruta seelimina definitivamente de la tabla RIP y el router dejara de anunciarla.Algunas implementaciones de RIP (ej.: Zebra) usan esta tecnica en vez deSplit Horizon + Poison Reverse

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Mecanismos para la eliminacion de rutas

Triggered Update por ruta obsoleta yGarbage Collect Timer (II)

Se cae R1 (1)R2, tras 180 segs, debe borrar la ruta de su tabla de encaminamiento (2). Emite unanuncio por If1 (3) con ruta hacia 15.0.0.0/24 con coste 16.R2 mantiene en su tabla RIP la ruta hacia 15.0.0.0/24 con coste 16, y la anuncia en susRESPONSE periodicos con ese coste.Transcurrido el Garbage Collect Timer (120 segs), R2 elimina la ruta de su tabla RIP.

© GSyC 2008

Triggered updates

Garbage collect timer

R1

If015.0.0.1

If116.0.0.1

If016.0.0.2

If117.0.0.2

If017.0.0.3

If118.0.0.3

Red A:15.0.0.0/24

Red B:16.0.0.0/24

Red C:17.0.0.0/24

Red D:18.0.0.0/24

R3

R2

3

2

1

1

C

If116.0.0.2

If10.0.0.0

If00.0.0.0

If116.0.0.2

IfGateway

17.0.0.0

16.0.0.0

15.0.0.0

18.0.0.0

Destino

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

Máscara

Tabla de encaminamiento de R1

2

2

1

1

C

If117.0.0.3

If10.0.0.0

If00.0.0.0

If016.0.0.1

IfGateway

18.0.0.0

17.0.0.0

16.0.0.0

15.0.0.0

Destino

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

Máscara

Tabla de encaminamiento de R2

3

2

1

1

C

If017.0.0.2

If10.0.0.0

If00.0.0.0

If017.0.0.2

IfGateway

16.0.0.0

18.0.0.0

17.0.0.0

15.0.0.0

Destino

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

Máscara

Tabla de encaminamiento de R3

1

2

315.0.0.0

255.255.255.0

0.0.0.0

16

(en la tabla de RIP de R2 se mantiene esa

ruta con coste 16 durante un intervalo detiempo dado por Garbage Collect Timer)

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 31

Mecanismos para la eliminacion de rutas

Triggered Update por ruta obsoleta yGarbage Collect Timer (III)

Los routers vecinos que reciban un anuncio de ruta con coste 16 y tengan anotada esaruta a traves del router origen de ese anuncio, borraran esa ruta, y daran lugar a su vez aun Triggered Update por ruta obsoleta y arrancaran el Garbage Collect Timer

En el ejemplo: R3 borra la ruta hacia 15.0.0.0/24 (4) porque la tiene anotada a traves de R2.R3 emitira entonces, a su vez, un anuncio por If1 con ruta hacia 15.0.0.0/24 con coste 16 (5).

© GSyC 2008

Triggered updates

Garbage collect timer

R1

If015.0.0.1

If116.0.0.1

If016.0.0.2

If117.0.0.2

If017.0.0.3

If118.0.0.3

Red A:15.0.0.0/24

Red B:16.0.0.0/24

Red C:17.0.0.0/24

Red D:18.0.0.0/24

R3

R2

3

2

1

1

C

If116.0.0.2

If10.0.0.0

If00.0.0.0

If116.0.0.2

IfGateway

17.0.0.0

16.0.0.0

15.0.0.0

18.0.0.0

Destino

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

Máscara

Tabla de encaminamiento de R1

2

2

1

1

C

If117.0.0.3

If10.0.0.0

If00.0.0.0

If016.0.0.1

IfGateway

18.0.0.0

17.0.0.0

16.0.0.0

15.0.0.0

Destino

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

Máscara

Tabla de encaminamiento de R2

3

2

1

1

C

If017.0.0.2

If10.0.0.0

If00.0.0.0

If017.0.0.2

IfGateway

16.0.0.0

18.0.0.0

17.0.0.0

15.0.0.0

Destino

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.255.0

Máscara

Tabla de encaminamiento de R3

1

2

315.0.0.0

255.255.255.0

0.0.0.0

16

4

15.0.0.0

255.255.255.0

0.0.0.0

16

5

(en la tabla de RIP de R2 se mantiene esa

ruta con coste 16 durante un intervalo detiempo dado por Garbage Collect Timer)

(en la tabla de RIP de R3 se mantiene esa

ruta con coste 16 durante un intervalo detiempo dado por Garbage Collect Timer)

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 32

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Mecanismos para la eliminacion de rutas

Split Horizon + Poison Reverse vs Triggered Update +Garbage Collect Timer

Triggered Update + Garbage Collect Timer mejora el tiempo que setarda en eliminar una ruta de las tablas de encaminamiento de unacadena de n routers en cascada:

Split Horizon + Poison Reverse en el caso peor tardarıa:180′′ + (n − 1)× 30” + (n − 1)× δ

Con Triggered Update + Garbage Collect Timer solo es necesarioesperar 180”para que el primer router borre dicha entrada de su tabla.A continuacion, este router enviara un mensaje de actualizacionexplıcita con dicha ruta y coste 16, provocando el borrado de la ruta enel siguiente router. Y ası sucesivamente. En el caso peor se necesitarıaaproximadamente:

180′′ + (n − 1)× δdonde δ representa el tiempo necesario para la propagacion en cadenadel mensaje de borrado por los n-1 routers.

Los mensajes con Triggered Update + Garbage Collect Timer sonmas cortos que con Split Horizon + Poison Reverse ya que solo seanuncian rutas con coste 16 en el momento en el que se eliminan dela tabla de encaminamiento de un router y solo durante un intervalode tiempo, dado por garbage collect timer.

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 33

Mecanismos para la eliminacion de rutas

Hold-down Timers

Es otra tecnica utilizada por algunos fabricantes (Cisco) junto a Poison Reverse (no forma parte de la especificacionde RIP, RFC 2453).

Soluciona el problema de cuenta al infinito con 3 encaminadores en triangulo.

Cuando una ruta queda obsoleta en una tabla de encaminamiento de un router, este arranca un Hold-down Timer,por defecto 120”.

Ej. R2, tras 180” sin recibir vector de R1 borra ruta hacia 15.0.0.0/24 y arranca el Hold-down Timer.

Mientras dura el Hold-Down Timer, el router ignora posibles actualizaciones que se reciban relativas a esa ruta, a noser que procedan del router a traves del que se alcanzaba la ruta eliminada.

Ej. R2 no aprende la ruta con coste 2 a 15.0.0.0/24 que le anuncia R3 a traves de la red C.

Si el bucle no es triangulo, sino con mas nodos, el temporizador debera ser mas grande.

Normalmente es de 120”

El inconveniente de esta tecnica es que, al utilizarla, se tarda mas tiempo en aprender las nuevas rutas alternativaslegıtimas que podrıa haber hacia las redes cuya entrada queda obsoleta:

Ej. Se estropea en enlace de R1 con D, solo eseR3 tras 180 segs. declara obsoleta la ruta hacia 15.0.0.0/24 a traves de R1R3 tarda 120 segs. en aprender la nueva ruta legıtima hacia la 15.0.0.0 a traves de R2 y R1. Sin Hold Down Timers laaprenderıa al recibir el primer RESPONSE de R2.

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Referencias

Contenidos

1 Introduccion

2 Caracterısticas

3 Mensajes RIP

4 Mecanismos para la eliminacion de rutas

5 Referencias

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Referencias

Referencias

Charles M. Kozierok, TCP/IP GUIDE. A Comprehensive,Illustrated Internet Protocols Reference, No Starch Press,2005.

RFC2453, RIP version 2:http://www.faqs.org/rfcs/rfc2453.html

GSyC - 2009 Encaminamiento en Internet: 2. RIP 36