Estado del arte
2.1 Encaminamiento en redes empresariales
2.1.2.1 Bridges con encaminamiento en origen
Los bridges con encaminamiento en origen (source routing bridges) presentaron desde su aparición una alternativa, basada en encaminamiento (aunque estandarizada como bridging), a los bridges transparentes [DP88] [PW87]. En el encaminamiento en origen, la ruta es establecida por el dispositivo origen e incluida en los paquetes enviados. Cada dispositivo intermedio observa su lugar en la ruta y encamina al siguiente dispositivo indicado en la ruta explícita. Los bridges con encaminamiento en origen más conocidos son los usados en redes de Paso de Testigo en Anillo (Token Ring), actualmente obsoletos.
Uno de los inconvenientes de este tipo de bridges es, a diferencia de la autoconfiguración de los puentes Ethernet, la necesidad de asignar la identidad de todos los puentes y redes locales. Dado que en el planteamiento del problema se ha establecido el requisito de no afectar a los sistemas finales, deberán ser siempre los bridges los que realicen el encaminamiento en origen, nunca los sistemas finales, para mantener la transparencia. El segundo gran inconveniente es la gran sobrecarga de mensajes producida por el descubrimiento de rutas. Aunque el encaminamiento en origen aparezca como obsoleto en redes fijas, es objeto de
estandarización en las redes ad-hoc como es el caso del protocolo Dynamic Source Routing (DSR) [DSR04].
2.1.2.2Autonet
El antecedente más destacado como propuesta de evolución de las tecnologías LAN es Autonet [SHO+91], ya que constituye uno de los primeros antecedentes de red local autoconfigurable. Autonet utiliza todo el ancho de banda disponible en sus enlaces empleando encaminamiento arriba/abajo (up/down), detallado en el Apéndice A (Protocolos de Prohibición de Giros), soportado sobre un protocolo de árbol de distribución STP modificado. Las tramas Autonet se utilizan para encapsular las tramas Ethernet, y las direcciones empleadas son de 12 bits para simplificar el encaminamiento. La traducción de direcciones UID (direcciones MAC, 48 bits) a direcciones cortas Autonet (12 bits) se realiza mediante aprendizaje de las tramas recibidas. Las direcciones cortas de los hosts y puentes son asignadas por el bridge raíz, que asimismo distribuye la información de topología y de árbol de distribución, de forma piramidal hacia abajo. Finalmente, cada bridge calcula su tabla de encaminamiento con la información recibida.
Un inconveniente considerable de Autonet radica en que la compatibilidad entre los modos de trabajo Ethernet y Autonet se implementa en los sistemas finales, requiriendo su modificación mediante la incorporación del módulo Localnet, situado por encima de los manejadores SW (drivers Ethernet y Autonet). Localnet se requiere para poder aprender la correspondencia entre las parejas de direcciones de formatos EUI/Autonet. Los enlaces deben ser punto a punto, con un solo sistema final conectado en cada segmento, de LAN, lo que facilita la localización de los sistemas finales, una parte del problema de encaminamiento.
2.1.2.3Smartbridge
Smartbridge [RTA00], al igual que Autonet, tiene como objetivo lograr bridges capaces de encaminar por caminos mínimos. El encaminamiento tiene dos partes: encaminar entre LANs y llegar a los sistemas finales. Encaminar entre LANs es relativamente fácil, pero es también necesario conocer a qué LAN está cada sistema final conectado, dado que los sistemas finales se pueden mover. Smartbridge utiliza el concepto de source tree (unión de las rutas que parten de una determinada LAN) para detectar los sistemas finales que se han movido y el de destination tree (unión de las rutas que llegan a una LAN) para implementar el reenvío (forwarding). Entre los requisitos de diseño de Smartbridge, es de notar que se especifica que la trama no debe ser alterada por el bridge. Por este motivo se justifica la no utilización de encaminamiento de estado de enlaces al no poder disponer de los mecanismos antibucle (como el campo TTL de los paquetes IP) necesarios mientras el protocolo converge.
Smartbridge, a diferencia de Autonet, admite conexiones con segmento compartido e incorpora, como Autonet, el concepto de diffusing computation [DS80]. Este mecanismo permite separar las partes de la red que están en reconfiguración del resto. En este mecanismo, el iniciador hace peticiones a sus vecinos, los cuales las realizan a los suyos y así sucesivamente. La respuesta se envía al peticionario
cuando el requerido ha contestado, por eso cuando el iniciador recibe la respuesta de todos sus vecinos conoce que se ha completado el proceso. Para asegurar la consistencia, los cálculos deben separarse, de forma que no se mezclen procesos con información antigua y nueva. Esta separación se denomina wavefront.
Los procesos básicos de Smartbridge son los de elaboración de inventario y
aprendizaje de la topología. El primero consiste en la elección de puerto designado del segmento LAN encargado de enviar todas las tramas. El segundo (topology acquisition) es una diffusing computation que se propaga por todos los bridges recopilando un lista de todas las conexiones de bridge a segmento y distribuye esta lista (que es una descripción de la topología) a todos los bridges. Cada instancia de obtención de topología se distingue por la UID del bridge iniciador y una marca de tiempo. Existen varias instancias simultáneas de adquisición de topología que se propagan por los bridges compitiendo. La última que finaliza contiene la topología actual.
Smartbridge no es compatible con los bridges 802.1D, aunque puede utilizar hardware estándar de PCs y tarjetas de red implementándolo en software. Encamina por caminos mínimos y requiere mínima configuración. Entre los inconvenientes destacan el no incluir la velocidad del enlace como criterio de elección de caminos y el utilizar reinicialización global ante cambios de topología (global reboot). Parece deseable un mecanismo más local y de menor impacto para reconfigurar en caso de cambios de topología.