1.5 Encaminamiento de datagramas IP

Se denomina encaminamiento al proceso de elegir un camino por el que enviar un paquete, y router al sistema encargado de realizar esa decisión.

El propósito del encaminamiento internet es el de proveer al usuario de una red virtual de envío de datagramas IP sin conexión (diferentes datagramas pueden seguir diferentes caminos), de una forma transparente y sin importar el número o tipo de redes físicas que el datagrama debe atravesar para llegar a su destino.

Una internet está formada por múltiples redes físicas interconectadas por máquinas actuando de gateways. Cada gateway está unido a dos o más redes físicas.

Los hosts, al contrario que los gateways, suelen estar conectados a una sóla red física.

Tanto los gateways como los hosts participan en el encaminamiento IP. Un host conectado a varios gateways decidirá por cual de ellos enviar el datagrama, y un gateway conectado a varias redes decidirá a cual de ellas enviar el datagrama. Un host y un gateway pueden coexistir en la misma máquina física, pero el protocolo IP los considera entes totalmente diferentes.

De forma general, podemos dividir el encaminamiento en dos tipos: Directo e indirecto.

El encaminamiento directo es la base del sistema internet, y consiste en la comunicación de dos hosts enganchados a la misma red física. El remitente deberá encapsular el datagrama en una trama física, mapear la dirección IP en una dirección física (p.e. usando el protocolo ARP, descrito posteriormente), y enviar la trama resultante directamente al destinatario.

Para que un host determine si el destino del paquete pertenece a su misma red, sólo tiene que comparar la parte de la dirección IP que identifica a la red y compararla con la de la propia red.

En la práctica, el encaminamiento directo es la fase final o entrega del paquete, pues aunque este atraviese múltiples redes, al final en último gateway estará en la misma red física que el destino, y usará encaminamiento directo para enviarle el mensaje.

El encaminamiento indirecto se usa cuando el destino no está en la misma red física que el origen, en este caso, el origen enviará el datagrama a un gateway, que determinará a cual de las redes a las que está conectado enviará el datagrama.

El encaminamiento indirecto es más difícil que el directo, ya que el remitente debe identificar un gateway donde enviar el datagrama. El gateway debe entonces enviar el datagrama hacia su destino final.

En estas situaciones, se utiliza lo que se conoce como tabla de encaminamiento IP, donde cada máquina almacena información sobre posibles destinos y como llegar a ellos. Cuando el software de encaminamiento IP necesita transmitir un datagrama, consulta la tabla para decidir dónde enviar el datagrama.

En la tabla se almacenan parejas de dirección de red-dirección del siguiente gateway, indicando el gateway por el que seguir el camino hacia la red.

Una técnica usada para que las tablas de enrutamiento no sean demasiado grandes es consolidar múltiples entradas en un caso por defecto. Este tipo de técnica en muy útil en redes pequeñas que tienen una sóla conexión con el resto de la internet. En este caso, el encaminamiento consiste sólo en ver si la estación destino está en la propia red, si no es así, se envía en datagrama al único gateway de comunicación con el exterior.

También pueden almacenarse direcciones de máquinas específicas en la tabla, que sirven para dar más control al administrador y como medida de seguridad, detección, y corrección de errores.


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