Routing estático

El enrutamiento es fundamental para cualquier red de datos, ya que transfiere información a través de una internetwork de origen a destino. Los routers son dispositivos que se encargan de transferir paquetes de una red a la siguiente.
Los routers descubren redes remotas de manera dinámica, mediante protocolos de routing, de manera manual, o por medio de rutas estáticas. En muchos casos, los routers utilizan una combinación de protocolos de routing dinámico y rutas estáticas. Este capítulo trata sobre el enrutamiento estático.
Las rutas estáticas son muy comunes y no requieren la misma cantidad de procesamiento y sobrecarga que los protocolos de routing dinámico.
En este capítulo, se utilizarán topologías de ejemplo para configurar las rutas estáticas IPv4 e IPv6 y para presentar técnicas de resolución de problemas. A lo largo del proceso, se analizarán varios comandos importantes de IOS y los resultados que generan. Se incluirá una introducción a la tabla de routing con redes conectadas directamente y rutas estáticas.

Actividad: ¿Qué camino debemos tomar?


Actividad de clase: Qué camino debemos tomar (Instrucciones)

Alcance de redes remotas

Un router puede descubrir redes remotas de dos maneras:

En la figura 1, se proporciona una situación de ejemplo de routing estático. En la figura 2, se proporciona una situación de ejemplo de routing dinámico con EIGRP.

Un administrador de red puede configurar una ruta estática manualmente para alcanzar una red específica. A diferencia de un protocolo de routing dinámico, las rutas estáticas no se actualizan automáticamente, y se deben volver a configurar manualmente cada vez que cambia la topología de la red.

¿Por qué utilizar el routing estático?

El routing estático proporciona algunas ventajas en comparación con el routing dinámico, por ejemplo:

El routing estático tiene las siguientes desventajas:
En la ilustración, se comparan las características del routing dinámico y el routing estático. Observe que las ventajas de un método son las desventajas del otro.
Las rutas estáticas son útiles para redes más pequeñas con solo una ruta hacia una red externa. También proporcionan seguridad en una red mñas grande para ciertos tipos de tráfico o enlaces a otras redes que necesitan más control. Es importante comprender que el routing estático y el routing dinámico son mutuamente excluyentes. En cambio, la mayoría de las redes utilizan una combinación de protocolos de routing dinámico no son mutuamente excluyentes. En cambio, la mayoría de las redes utilizan una combinación de protocolos de routing dinámico y rutas estáticas. Esto puede ocasionar que el router tenga varias rutas a una red de destino a través de rutas estáticas y rutas descubiertas dinámicamente. Sin embargo, recuerde que el valor de la distancia administrativa (AD) es una medida de la preferencia de los orígenes de ruta. Los orígenes de ruta con valores bajos de AD se prefieren sobre los orígenes de rutas con valores altos de AD. El valor de AD para una ruta estática es 1. Por lo tanto, una ruta estática tendrá prioridad sobre todas las rutas aprendidas dinámicamente, que tendrán valores mayores de AD.

Cuándo usar rutas estáticas

El routing estático tiene tres usos principales:

En la ilustración, se muestra un ejemplo de la conexión de una red de rutas internas y de la conexión de una ruta predeterminada. En dicha ilustración, observe que cualquier red conectada al R1 solo tiene una manera de alcanzar otros destinos, ya sean redes conectadas al R2 o destinos más allá del R2. Por lo tanto, la red 172.16.3.0 es una red de rutas internas y el R1 es un router de rutas internas.
En este ejemplo, se puede configurar una ruta estática en el R2 para alcanzar la LAN del R1. Además, como el R1 tiene solo una forma de enviar tráfico no local, se puede configurar una ruta estática predeterminada en el R1 para señalar al R2 como el siguiente salto para todas las otras redes.

Actividad: Identificar las ventajas y desventajas del routing estático

Aplicaciones de las rutas estáticas

Como se muestra en la ilustración, las rutas estáticas suelen usarse con más frecuencia para conectarse a una red específica o para proporcionar un gateway de último recurso para una red de rutas internas. También pueden utilizarse para lo siguiente:

Se analizarán los siguientes tipos de rutas estáticas IPv4 e IPv6:

Ruta estática estándar.

IPv4 e IPv6 admiten la configuración de rutas estáticas. Las rutas estáticas son útiles para conectarse a una red remota específica.
En la ilustración, se muestra que el R2 se puede configurar con una ruta estática para alcanzar la red de rutas internas 172.16.3.0/24.
Nota: en el ejemplo, se resalta una red de rutas internas, pero, de hecho, una ruta estática se puede utilizar para conectarse a cualquier red.

Ruta estática por defecto

Una ruta predeterminada es una ruta que coincide con todos los paquetes y es utilizada por el router si un paquete no coincide con ninguna otra ruta más específica en la tabla de routing. Una ruta predeterminada puede ser aprendida de forma dinámica o configurada de manera estática. Una ruta estática predeterminada es simplemente una ruta estática con 0.0.0.0/0 como dirección IPv4 de destino. Al configurar una ruta estática predeterminada, se crea un gateway de último recurso.
Las rutas estáticas predeterminadas se utilizan en los siguientes casos:

Consulte la figura para ver una situación de la ruta predeterminada de la red de rutas internas.

Ruta estática resumida

Para reducir el número de entradas en la tabla de routing, se pueden resumir varias rutas estáticas en una única ruta estática si se presentan las siguientes condiciones:

En la ilustración, el R1 requiere cuatro rutas estáticas separadas para alcanzar las redes 172.20.0.0/16 a 172.23.0.0/16. En cambio, una ruta estática resumida puede configurarse y aún proporcionar conectividad a esas redes.

Ruta estática flotante

Otro tipo de ruta estática es una ruta estática flotante. Las rutas estáticas flotantes son rutas estáticas que se utilizan para proporcionar una ruta de respaldo a una ruta estática o dinámica principal, en el caso de una falla del enlace. La ruta estática flotante se utiliza únicamente cuando la ruta principal no está disponible.
Para lograrlo, la ruta estática flotante se configura con una distancia administrativa mayor que la ruta principal. La distancia administrativa representa la confiabilidad de una ruta. Si existen varias rutas al destino, el router elegirá la que tenga una menor distancia administrativa.
Por ejemplo, suponga que un administrador desea crear una ruta estática flotante como respaldo de una ruta descubierta por EIGRP. La ruta estática flotante se debe configurar con una distancia administrativa mayor que el EIGRP. El EIGRP tiene una distancia administrativa de 90. Si la ruta estática flotante se configura con una distancia administrativa de 95, se prefiere la ruta dinámica descubierta por el EIGRP a la ruta estática flotante. Si se pierde la ruta descubierta por el EIGRP, en su lugar se utiliza la ruta estática flotante.
En la ilustración, el router de la sucursal generalmente reenvía todo el tráfico al router de la oficina central (HQ) mediante el enlace WAN privado. En este ejemplo, los routers intercambian información de la ruta utilizando el EIGRP. Una ruta estática flotante, con una distancia administrativa de 91 o superior, se puede configurar para que funcione como ruta de respaldo. Si el enlace WAN privado falla y la ruta EIGRP desaparece de la tabla de routing, el router selecciona la ruta estática flotante como la mejor ruta para alcanzar la LAN de la oficina central.

Actividad: Identificar el tipo de ruta estática

Comando ip route

Las rutas estáticas se configuran con el comando ip route de configuración global. La sintaxis básica del comando se muestra en la figura. Se requieren los siguientes parámetros para configurar el routing estático:

Además, deberá utilizarse uno de los siguientes parámetros o ambos: La Distancia distancia se utiliza para crear una ruta estática flotante al establecer una distancia administrativa mayor que la de una ruta descubierta de forma dinámica.

Opciones de siguiente salto

En este ejemplo, las figuras 1 a 3 muestran las tablas de routing de los routers R1, R2 y R3.

Observe que cada router tiene entradas solo para redes conectadas directamente y sus direcciones locales asociadas. Ninguno de los routers tiene conocimiento de las redes que están fuera de las interfaces conectadas directamente.
Por ejemplo, el R1 no tiene conocimiento de las redes: En la figura 4, se muestra un ping correcto del R1 al R2. En la figura 5, se muestra un ping incorrecto a la LAN del R3. Esto se debe a que el R1 no tiene una entrada en su tabla de routing para la red LAN del R3.

El siguiente salto se puede identificar mediante una dirección IP, una interfaz de salida, o ambas. El modo en que se especifica el destino genera uno de los siguientes tres tipos de ruta:

Configuración de una ruta estática de siguiente salto

En una ruta estática de siguiente salto, solo se especifica la dirección IP del siguiente salto. La interfaz de salida se deriva del próximo salto. Por ejemplo, en la figura 1, se configuran tres rutas estáticas de siguiente salto en el R1 con la dirección IP del siguiente salto, el R2.
Antes de que un router reenvíe un paquete, el proceso de la tabla de routing debe determinar qué interfaz de salida utilizará para reenviar el paquete. A esto se lo conoce como resolución de rutas.
La Figura 2 detalla el proceso básico de envío de paquetes en la tabla de routing para R1. Cuando un paquete está destinado a la red 192.168.2.0/24, el R1:

En realidad, se requieren dos procesos de búsqueda en la tabla de routing para reenviar cualquier paquete a la red 192.168.2.0/24. Cuando el router realiza varias búsquedas en la tabla de routing antes de reenviar un paquete, lleva a cabo un proceso que se conoce como “búsqueda recursiva”. Debido a que las búsquedas recursivas consumen recursos del router, deben evitarse siempre que sea posible.
Una ruta estática recursiva es válida (es decir, es candidata para agregarse a la tabla de routing) solo cuando el siguiente salto especificado resuelve a una interfaz de salida válida, ya sea de forma directa o indirecta. Si la interfaz de salida está “down” (inactiva) o “administratively down” (administrativamente inactiva), la ruta estática no se instalará en la tabla de routing.

Imagen 1




Imagen 2




Imagen 3




Imagen 4

Utilice el verificador de sintaxis en las figuras 3 y 4 para configurar y verificar las rutas estáticas del siguiente salto en el R2 y el R3.

Configuración de una ruta estática conectada directamente

Al configurar una ruta estática, otra opción es utilizar la interfaz de salida para especificar la dirección del siguiente salto.
En la figura 1, se configuran tres rutas estáticas conectadas directamente en el R1 mediante la interfaz de salida. La tabla de routing para el R1 en la figura 2 muestra que cuando un paquete está destinado a la red 192.168.2.0/24, el R1 busca una coincidencia en la tabla de routing y encuentra que puede reenviar el paquete desde su interfaz serial 0/0/0. No se necesita ninguna otra búsqueda.

Imagen 1


Imagen 2
Observe que la tabla de routing se ve diferente para la ruta configurada con una interfaz de salida que para la ruta configurada con una entrada recursiva.
La configuración de una ruta estática conectada directamente con una interfaz de salida permite que la tabla de routing resuelva esta interfaz en una única búsqueda, no en dos. Aunque la entrada de la tabla de routing indica “conectado directamente”, la distancia administrativa de la ruta estática sigue siendo 1. Solo una interfaz conectada directamente puede tener una distancia administrativa de 0.
Nota: para las interfaces punto a punto, puede utilizar rutas estáticas que señalan a la interfaz de salida o a la dirección del siguiente salto. Para interfaces multipunto o de difusión, es más conveniente utilizar rutas estáticas que señalen a una dirección del siguiente salto.
Utilice el verificador de sintaxis en las figuras 3 y 4 para configurar y verificar las rutas estáticas conectadas directamente en el R2 y el R3.


Imagen 3


Imagen 4
Nota : CEF (Cisco Express Forwarding) es el comportamiento predeterminado en la mayoría de las plataformas que ejecutan IOS 12.0 o posterior. CEF proporciona búsquedas optimizadas para el reenvío de paquetes eficaz mediante dos estructuras de datos principales almacenadas en el plano de datos: una base de información de reenvío (FIB), que es una copia de la tabla de routing y la tabla de adyacencia que incluye información de direccionamiento de la capa 2. La información combinada en estas dos tablas trabaja en conjunto de manera que no sea necesario realizar una búsqueda recursiva para encontrar direcciones IP del siguiente salto. Es decir, una ruta estática que utiliza una IP del siguiente salto solo requiere una única búsqueda cuando CEF está habilitado en el router. Aunque son comunes las rutas estáticas que utilizan solo una interfaz de salida en redes punto a punto, el uso del mecanismo de reenvío CEF predeterminado hace que esta práctica sea innecesaria. CEF se analizará en mayor detalle más adelante en el curso.