Enrutamiento intra e interdominio

El enrutamiento de Internet se organiza en dos niveles: protocolos internos como OSPF y RIP que enrutan dentro de un único dominio administrativo, y el Protocolo de Pasarela Fronteriza (Border Gateway Protocol) exterior que enruta entre los sistemas autónomos que componen Internet global.

Definition

El enrutamiento intradominio es la determinación de rutas dentro de un único sistema autónomo utilizando un protocolo de pasarela interior, mientras que el enrutamiento interdominio es la determinación de rutas entre sistemas autónomos utilizando el Protocolo de Pasarela Fronteriza (Border Gateway Protocol) exterior, que intercambia información de accesibilidad controlada por políticas.

Scope

Este tema abarca los protocolos que realizan el enrutamiento en la Internet real. Dentro de un sistema autónomo (intradominio) trata los protocolos de pasarela interior, principalmente el protocolo de estado de enlace OSPF y el protocolo de vector de distancia RIP. Entre sistemas autónomos (interdominio) trata el Protocolo de Pasarela Fronteriza (Border Gateway Protocol) de vector de ruta, incluyendo cómo propaga la accesibilidad, soporta políticas y permite relaciones comerciales como el tránsito y el emparejamiento (peering). Se basa en los algoritmos de enrutamiento abstractos y excluye su teoría de grafos subyacente.

Core questions

• ¿Por qué el enrutamiento de Internet se divide en niveles intradominio e interdominio?
• ¿Cómo difieren los protocolos interiores como OSPF y RIP en su enfoque de enrutamiento?
• ¿Cómo propaga BGP la información de accesibilidad entre sistemas autónomos?
• ¿Cómo soporta BGP las políticas y las relaciones comerciales en lugar de las rutas más cortas puras?
• ¿Qué desafíos de estabilidad y seguridad surgen en el enrutamiento interdominio?

Key concepts

• sistema autónomo (AS)
• protocolos de pasarela interior
• OSPF (estado de enlace)
• RIP (vector de distancia)
• Protocolo de Pasarela Fronteriza (BGP)
• enrutamiento de vector de ruta
• política de enrutamiento
• tránsito y emparejamiento (peering)
• propagación de rutas BGP

Key theories

Jerarquía de enrutamiento de dos niveles

El enrutamiento se divide en protocolos de pasarela interior que optimizan las rutas dentro de un sistema autónomo y un protocolo exterior que conecta sistemas autónomos, desacoplando la optimización interna de la accesibilidad global y respetando los límites administrativos.

Enrutamiento interdominio basado en políticas y vector de ruta

BGP anuncia la ruta completa del sistema autónomo a cada prefijo de destino, lo que permite a las redes detectar bucles y aplicar preferencias de política local basadas en relaciones comerciales en lugar de elegir estrictamente las rutas más cortas.

Enrutamiento interior de estado de enlace

OSPF distribuye anuncios de estado de enlace dentro de un dominio para que cada enrutador calcule las rutas más cortas mediante el algoritmo de Dijkstra, soportando una convergencia rápida, áreas para la escalabilidad y múltiples métricas de costo.

Clinical relevance

Estos protocolos operan la Internet: OSPF y protocolos interiores similares mantienen las grandes redes empresariales y de proveedores convergidas después de fallos, mientras que BGP une decenas de miles de sistemas autónomos en una única Internet accesible. Los mecanismos de política de BGP codifican la economía de Internet, y las malas configuraciones y secuestros de BGP son una fuente recurrente de interrupciones a gran escala e incidentes de seguridad.

History

El enrutamiento interior temprano utilizaba el RIP de vector de distancia, posteriormente complementado por el OSPF de estado de enlace (RFC 2328) para redes más grandes. A medida que Internet se convirtió en una red de redes gestionadas de forma independiente, el Protocolo de Pasarela Exterior y luego BGP (versión actual BGP-4, RFC 4271) surgieron para manejar el enrutamiento basado en políticas entre sistemas autónomos, y BGP ha permanecido como el protocolo de enrutamiento interdominio de Internet desde entonces.

Debates

Asegurar BGP sin comprometer la capacidad de despliegue

BGP confía en los anuncios de ruta por defecto, lo que permite secuestros y fugas de rutas; las defensas propuestas, como la validación de origen RPKI y la validación de ruta, mejoran la seguridad, pero enfrentan obstáculos de despliegue incremental y operativos, por lo que la adopción ha sido gradual y parcial.

Key figures

• Yakov Rekhter
• John Moy
• Jennifer Rexford

Seminal works

• rfc4271
• rfc2328
• kurose2021

Frequently asked questions

¿Qué es un sistema autónomo?

Un sistema autónomo es una red o grupo de redes bajo un único control administrativo, como un proveedor de servicios de Internet o una gran empresa, que presenta una política de enrutamiento unificada al resto de Internet. Cada uno se identifica por un número AS, y BGP enruta el tráfico entre estos sistemas.

¿Por qué BGP no elige simplemente la ruta más corta?

El enrutamiento interdominio refleja decisiones comerciales y políticas, no solo la longitud de la ruta. Una red puede preferir enrutar a través de un socio con el que se empareja (peering) de forma gratuita en lugar de una ruta más corta a través de un proveedor al que paga, o evitar ciertas redes por completo. BGP permite que cada sistema autónomo aplique tales políticas al seleccionar y anunciar rutas.