7. Enrutamiento

Dada la posibilidad de existir muchos nodos en un grupo wireless y de tener enlaces con otros grupos con intereses parecidos la gestión de las rutas entre las diferentes redes será bastante compleja.

7.1. Enrutamiento dinámico vs. estático

Básicamente existen dos maneras de enrutar a otros hosts fuera del nodo local y son utilizando enrutamiento estático o enrutamiento dinámico.

Cada método tiene ventajas e inconvenientes, pero cuando una red crece finalmente el enrutamiento dinámico es la única manera factible de gestionar la red.

Por este motivo se plantea la necesidad de utilizar protocolos de enrutamiento dínamico en vez de usar rutas estáticas en todos los nodos.

Existen programas para llevar el enrutamiento dinámico en la mayoría de los sistemas operativos, por lo que no debe ser complicado instalarlos en un nodo. Para sistemas UNIX existe un programa, zebra, que puede gestionar los protocolos de enrutamiento estáticos mencionados en este documento. Además zebra es software gratuito con licencia GPL.

Hay que destacar que el uso de estos protocolos será transparente al usuario final y será exclusivamente un tema para los gestores de nodos en caso que el nodo conecte a otros. Desde el punto de vista del cliente el enrutamiento será resuelto mediante la configuración DHCP automática cuando el cliente conecta al nodo.

Como no es obligatorio que un nodo conecta a otros, el uso de estos protocolos y el enrutamiento dínamico no es obligatorio. En algunos casos una ruta estática puede ser suficiente para realizar la conexión.

7.2. Enrutamiento entre nodos

Para realizar la conexión entre dos nodos se utilizará otro rango de direcciones IP, distintas a las direcciones de la propia red de un grupo wireless (10.x.x.x), utilizando conexiones punto-a-punto.

Las IPs usadas para estas conexiones serán del bloque 172.16.0.0/12, empezando por 172.16.64.0/30 y continuando con 172.16.64.4/30, 172.16.64.8/30, ... según el número de enlaces usados. Siendo los enlaces punto a punto la mascara de red será 255.255.255.252 y contendrá 2 direcciones IP útiles (las direcciones IP de los dos extremos).

Debido al gran número de redes que podrían existir dentro de cada grupo wireless el enrutamiento entre los distintos nodos será bastante complejo. Para resolver este problema será necesario utilizar un protocolo de enrutamiento dinámico de tipo IGP (Interior Gateway Protocols) como RIP (Routing Information Protocol) o OSPF (Open Shortest Path First), el último siendo un protocolo más complejo y sofisticado. Si la red de un grupo está compuesto de un número reducido de nodos se podría contemplar el uso de enrutamiento estático.

El uso del enrutamiento dínamico evitará las modificaciones manuales y asegurará que la conexión a nuevos nodos sea inmediata en toda la red. Por este motivo se recomienda su uso cuando sea posible.

Por los mismos motivos elaborados anteriormente con las direcciones IP de los clientes, el uso de las direcciones IP 172.16.0.0/12 utilizadas para interconectar los nodos dentro de un grupo wireless NO deben coincidir con direcciones IP utilizadas por otros grupos wireless. Si esto ocurriera no afectaría al enrutamiento entre las direcciones IP de los clientes, pero sí imposibilitaría la depuración de tráfico que se mueva de la red de un grupo a la red de otro, y por lo tanto no se recomienda en absoluto.

Será necesario elaborar otro documento que explica la configuración mínima necesaria para poner en marcha un programa como zebra que enruta utilizando los protocolos IGP como RIP o OSPF, aunque debido a la flexibilidad que ofrece el segundo protocolo se preferiría el uso de OSPF.

7.3. Enrutamiento con otros grupos

Se puede plantear el uso del mismo tipo de protocolos (IGP) para conectar con redes externas a un grupo wireless pero probablemente sería más apropiado el uso de protocolos EGP (Exterior Gateway Protocol). Este es el procedimiento habitual al menos en el Internet.

Siempre que se plantea la conexión con sistemas externos a un grupo wireless en otras ciudades, países o zonas hay que asegurarse de que no haya conflictos de direcciones IP o de otro tipo importante.

El enrutamiento con estas zonas probablemente debe realizarse a través de protocolos EGP como BGP (Border Gateway Protocol) y será una cuestión de estudiar en el futuro. La ventaja de este enfoque es que cada sistema será autónomo y no será necesario conocer las rutas internas de sistemas externos, solo los puntos de acceso a ellos y las redes contenidas allí dentro.

Las direcciones utilizadas para la interconexión de diferentes grupos quedar por definirse. Lo más apropiado sería la asignación de un rango de direcciones explícitamente para este fin y probablemente utilizando un rango de las direcciones IP 172.16.0.0/12. Este rango puede ser bastante reducido porque no se espera un gran número de interconexiones entre los diferentes grupos.

Se tendrá que elaborar un documento de configuración para explicar la mejor forma de configurar un nodo que actúa de enlace a otros grupos.

En cualquier caso si un grupo wireless se considera como sistema autónomo (AS) se le asignaría un numero usando algún código que identifique la localización. Como será habitual la mayoría de los casos el grupo no tendrá un número AS propio. Se recomienda que el grupo que necesita de un nuevo número AS contacte con los otros grupos wireless y se asigna un número no utilizado dentro del rango de AS privados recomendados en el RFC 1930. Este rango de números AS es 64512-65534.

Sería útil tener un registro de los números AS asignados y utilizados por los distintos grupos wireless en un lugar público.

El número AS en sí no es importante, simplemente es un identificador de cada sistema autónomo. De la misma manera que hay que evitar duplicados de direcciones IP es imprescindible que un nuevo grupo no usa un número de AS ya asignado, porque esto llegará a confundir los routers de manera considerable.

7.4. OSPF

Open Shortest Path first (OSPF) es un protocolo de routing link-state no propietario, esto quiere decir principalmente dos cosas: Primero que es de libre uso y suele estar soportados por la mayoría de los equipos destinados a ofrecer servicios a la red y Segundo el ser un link-state quiere decir que a diferencia de RIP o IGRP que son Distance-vector, no mandan continuamente la tabla de rutas a sus vecinos sino que solo lo hacen cuando hay cambios en la topología de red, de esta forma se evita el consume de ancho de banda innecesario. En un cambio de topología OSPF envía el cambio inmediatamente de forma que la convergencia de la red es mas rápida que en los distance-vector donde depende de timers asignados, de forma que en un link-state el tiempo de convergencia puede ser de 4 o 5 segundos según la red en RIP puede se de 180 segundos.

La topología de OSPF esta basada en areas conectadas de forma jerárquica. El sistema autónomo de OSPF puede ser fraccionado en diferentes areas y todas las areas estas conectadas al área de Backbone o área 0 representada en la siguiente figura:

Los router que forman parte de la red con OSPF se les denomina según su situación y su función dentro de la red de la siguiente forma:

Internal router: Un router con todas las redes directamente conectadas a la misma área. Estos solo mantienen una copia del algoritmo de routing.

Area Border Router: ABRs es un router que une un área al area 0 comparte la información entre las dos area y gestiona que redes se tiene que compartir entre ellas.

Backbone Routers: Son los routers que pertenecen al area 0 y responsable de la propagación de las redes entre distintas areas. Autonomous System Boundary Routers: Son routers conectados a otros AS o Internet. También suele ser el router que intercambia entre protocolos de routing IGP y EGP.

7.5. OSPF Wireless

En el siguiente dibujo podemos observar las distintas formas en que podríamos conectar las areas o nodo a nivel de routing a partir de redes wireless. También se ha incluido una opción por VPN que resultaría muy útil sobre todo en la unión de distintas redes wireless entre ciudades o cuando la distancia entre dos nodos resulta muy larga y es necesaria la comunicación por medio de Internet.

De esta forma se definiría un área 0 donde se situaría el nodo principal y preferiblemente con la salida a Internet con mayor ancho de banda, y a donde se conectarían las demás redes.

En el caso de que existan nodos que no se puedan unir directamente al área 0 normalmente o por VPN se utilizará un virtual-link para unirla al área 0.

7.6. OSPF vs. Otros Protocolos

En ocasiones puede que existan casos en que por cierto APs o ciertos sistemas operativos no se soporte OSPF, en tal caso el se podrá utilizar otro protocolo como RIP siempre que sea classless es decir versión 2 en el caso de RIP o EIGRP en el caso de Cisco IGRP. A pesar de todo el ABR deberá soportar OSPF para no perder la concordancia en el resto de la red.

Sera importante a la hora de unir redes completas utilizar sumarización de redes siempre que sea posible y evitar que se solape el direccionamiento. En Redlibre se puede ver el direccionamiento de una clase A asignada a las distintas ciudades y provincias dentro de España.

7.7. BGP

El protocolo Border Gateway Protocol (BGP) está definido en el RFC1771 y actualmente está en su versión número 4. Es el protocolo más popular de los protocolos EGP y se utiliza casi sin cambios desde el año 1995.

La función de BGP es similar a la función de un router IGP como OSPF que aprende las rutas más óptimas para llegar al resto de los nodos y redes dentro de un sistema autónomo (AS). La diferencia es que BGP trabaja con redes de diferentes sistemas autónomos, publicando sus propias redes y determinando a través de que otro sistema autónomo se puede llegar a un tercero.

BGP también tiene varias funciones de filtrado para permitir informar o no sobre las rutas que tiene y a que router externo AS lo dice.

Debido a esta funcionalidad se recomienda el uso de BGP para interconectar distintos grupos wireless, en vez de seguir el uso de un protocolo IGP como OSPF.