Un protocolo de enrutamiento no solo comparte rutas: actúa como el sistema nervioso de la red y debe tomar decisiones óptimas, mantener información fresca, adaptarse a eventos imprevisibles y hacerlo sin sacrificar estabilidad. Cada objetivo se traduce en algoritmos, mensajes y temporizadores definidos por estándares como las RFC de la IETF.
En este tema examinamos los cuatro propósitos fundamentales que guían el diseño de protocolos como RIP, OSPF y BGP. Entenderlos permite evaluar si una implementación cumple con las necesidades de una red corporativa, un proveedor o una interconexión global.
El objetivo primario consiste en elegir el camino más conveniente entre múltiples opciones. La RFC 2328
describe cómo OSPF aplica el algoritmo de Dijkstra para construir un árbol de rutas óptimas, mientras que BGP ordena rutas usando atributos como LOCAL_PREF y
AS_PATH. Más allá del algoritmo, todos siguen un proceso similar:
Para visualizar cómo se prioriza una combinación de métricas, el siguiente script en Python calcula el puntaje de cada ruta ponderando ancho de banda, latencia y confiabilidad. No se especifican tipos de datos en los parámetros para respetar la consigna del tutorial.
def puntaje_ruta(ancho_banda_mbps, latencia_ms, confiabilidad):
return (1000 / ancho_banda_mbps) + latencia_ms * 0.6 + (1 - confiabilidad) * 200
rutas = [
{"destino": "Sucursal Norte", "ancho": 100, "latencia": 12, "confiabilidad": 0.98},
{"destino": "Sucursal Sur", "ancho": 200, "latencia": 18, "confiabilidad": 0.94},
{"destino": "Data Center", "ancho": 150, "latencia": 9, "confiabilidad": 0.99}
]
mejor = min(rutas, key=lambda ruta: puntaje_ruta(ruta["ancho"], ruta["latencia"], ruta["confiabilidad"]))
print(f"Ruta preferida: {mejor['destino']}")
El script refleja la lógica de muchos protocolos: menor latencia y mayor confiabilidad producen costos reducidos, por lo que la ruta con resultado más bajo se selecciona para actualizar la tabla.
| Protocolo | Tipo | Métrica principal | Comentarios |
|---|---|---|---|
| RIP | Vector distancia | Saltos (máximo 15) | Sencillo pero limitado a redes pequeñas. |
| OSPF | Estado de enlace | Costo calculado con referencia de 100 Mb/s | Permite definir costos manuales o automáticos por ancho de banda. |
| BGP | Vector de trayectorias | Lista ordenada de atributos | Soporta políticas empresariales y acuerdos entre operadores. |
Elegir la mejor ruta no significa siempre el trayecto más corto: a veces se prioriza evitar enlaces saturados, forzar cumplimiento normativo o mantener simetría entre entradas y salidas. Los protocolos deben ser lo bastante flexibles como para incorporar estas políticas.
Los protocolos deben garantizar que cada router disponga de información actualizada sin intervención humana. Esto implica definir mensajes periódicos, temporizadores y filtros que eviten inundar la red con anuncios redundantes. Los objetivos específicos son:
En redes Windows es posible inspeccionar las rutas aprendidas por protocolos dinámicos con PowerShell. El siguiente comando filtra las entradas marcadas como RIP u OSPF en el campo Protocol:
Get-NetRoute -AddressFamily IPv4 |
Where-Object { $_.Protocol -in @('RIP', 'OSPF') } |
Sort-Object DestinationPrefix |
Format-Table DestinationPrefix, NextHop, Protocol -AutoSize
Revisar estas tablas permite confirmar que los anuncios están llegando y que las rutas cambian cuando lo hace la topología. Si las entradas permanecen estáticas, es señal de que el protocolo no está cumpliendo su objetivo.
Para evitar oscilaciones, muchos protocolos implementan técnicas como hold-down timers, split horizon y LSA flooding control. Estas herramientas limitan la frecuencia de las actualizaciones y aseguran que las tablas converjan sin sobrescribir información válida.
Las redes modernas son entornos cambiantes: enlaces se degradan, se agregan sedes y se habilitan servicios en la nube. Un buen protocolo debe reaccionar con rapidez sin causar inestabilidad. Este objetivo se traduce en tres capacidades:
Los ingenieros suelen medir el tiempo de convergencia con herramientas de laboratorio (Packet Tracer, GNS3 o entornos virtualizados) para validar que la adaptación sea aceptable. En producción, monitorear los mensajes de protocolo con Wireshark ayuda a comprobar si los LSAs o actualizaciones BGP se propagan como se espera.
| Evento | Acción esperada | Herramienta de validación |
|---|---|---|
| Falla de enlace principal | Reconvergencia hacia la ruta de respaldo en segundos. | Monitor SNMP, syslog, captura de LSAs. |
| Alta de nueva sucursal | Propagación automática del prefijo y ajuste de rutas agregadas. | Comando show ip route o equivalente en el router. |
| Cambio de política | Actualización de atributos (por ejemplo, LOCAL_PREF) y redistribución segura. | Comparar tablas antes/después con scripts o APIs. |
El objetivo no es evitar los cambios, sino gestionarlos automáticamente para que los usuarios finales apenas perciban la transición.
El último objetivo engloba varios atributos de calidad. Un protocolo eficiente utiliza el menor ancho de banda posible para sus actualizaciones y aprovecha el hardware disponible. La estabilidad implica evitar bucles, flapping o rutas inconsistentes. La convergencia rápida, por su parte, mide el tiempo que pasa entre un evento y el restablecimiento de rutas válidas.
Para evaluar estos parámetros se suelen analizar los siguientes indicadores:
| Indicador | Cómo se mide | Impacto operativo |
|---|---|---|
| Uso de ancho de banda | Porcentaje de tráfico control vs. tráfico de datos. | Enlaces saturados tardan más en transportar actualizaciones. |
| Tiempo de convergencia | Intervalo entre detectar una falla y programar nuevas rutas. | Si es alto, los usuarios experimentan cortes y retransmisiones. |
| Estabilidad de prefijos | Número de cambios por prefijo en una ventana dada. | Oscilaciones repetidas indican mala configuración o flapping físico. |
Un método práctico para comprobar la convergencia desde un host es medir la ruta antes y después de un cambio. PowerShell lo facilita sin salir de Windows:
$destino = "2001:4860:4860::8888"
Test-NetConnection -ComputerName $destino -TraceRoute |
Select-Object -ExpandProperty Traceroute
Al ejecutar el comando en distintos momentos, se observa si el camino se estabiliza rápidamente o si aparece variabilidad excesiva. Esto es especialmente útil en redes dual-stack donde conviven IPv4 e IPv6.
Finalmente, la eficiencia también depende de cómo se agrupan los prefijos (resúmenes, áreas OSPF, confederaciones BGP) para reducir la cantidad de entradas que cada router debe procesar. Documentar estas decisiones asegura que el protocolo pueda crecer sin comprometer sus objetivos.
Los objetivos descritos operan en conjunto: una red puede disponer de la mejor ruta teórica, pero si no actualiza sus tablas o no converge con rapidez, los usuarios terminarán desconectados. En el próximo tema analizaremos cómo el protocolo RIP implementa estas ideas y qué limitaciones presenta frente a tecnologías más modernas.