[email protected]INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI ropiedad intelectual de Daniel Díaz @ 2013 REDES TELEMÁTICAS/ REDES Y CONECTIVIDAD FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONI Profesor Daniel Díaz Ataucuri [email protected][email protected]http://www.danieldiaza.com Catedrático Titular a Tiempo Parcial FIEE-UNI / UNMSM Director de Investigación y Desarrollo Tecnológico del INICTEL-UNI Lima, Enero-Diciembre de 2013 CAPA DE INTERNET: PROTOCOLOS IPv4, ICMPv4
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Cap 03 Capa de Internet- Protocolo IPv4-ICMPv4-Configuracion
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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
Catedrático Titular a Tiempo Parcial FIEE-UNI / UNMSMDirector de Investigación y Desarrollo
Tecnológico del INICTEL-UNI
Lima, Enero-Diciembre de 2013
CAPA DE INTERNET:PROTOCOLOS IPv4, ICMPv4
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
INTRODUCCIONINTRODUCCION
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
CAPA DE INTERNET o RED
LAN UNI
LAN UNMSM
LAN UNFV
R1
R2
R3
R4
R5 R6
DESTINO UNMSM R2DESTINO UNFV R5
DESTINO UNMSM R3DESTINO UNFV R3
DESTINO UNMSM ----DESTINO UNFV R4
DESTINO UNMSM R6DESTINO UNFV R6
DESTINO UNMSM R4DESTINO UNFV R4
DESTINO UNMSM R3DESTINO UNFV ----
Destino UNMSM
Paquete IP
Destino UNMSM
Paquete IP
Función:Determinar la trayectoriade los paquetes IP
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
FUNCIONES DE LA CAPA DE INTERNETDeterminación (routing) del trayecto E2E o path:►Estático: El administrador de red pueden definir el trayecto.
►Dinámico.- Uso de algoritmos de enrutamiento (routing algorithms) para definir el trayecto y protocolos de enrutamiento dinámico para actualizar tablas.
Compartir recursos con todas las aplicaciones:►No realiza ningún establecimiento de llamada (no hay estados); es decir, inicialmente no hay señalización.
Será necesario mejorar elmodelo de Internet?
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de datos
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de datos
Red
Enlace de datos
Red
Enlace de datos
Red
Enlace de datos
MODELO DE SERVICIO DE CAPA DE INTERNET: Circuito Virtual
1Inicio dellamada
2Ingreso de
llamada
3
Aceptación dellamada
4
Llamadaconectada
5
Envío dedatos
6
Rec
epci
ón d
ed
atos
Mensajes deseñalización
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de datos
Aplicación
Transporte
Red
Enlace de datos
Red
Enlace de datos
Red
Enlace de datos
Red
Enlace de datos
MODELO DE SERVICIO DE CAPA DE INTERNET: Datagrama
Arquitecturade Red
Modelo deservicio
Garantía deAncho de banda
Garantía deNo-pérdida
Orden
Internet Best Effort No No No
Indicacongestión
No
Servicio datagrama
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
MODELO DE SERVICIO DE INTERNETModelo “best-effort”, la red intenta enviar los datoscorrectamente, pero no lo garantiza: retardo, jitter, etc.Valores típicos de retardo, para soportar VoIP, es menorque 150 mseg.
Valores típicos de jitter es menor que 100 mseg.
http://www.voip-info.org/wiki/view/QoS
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
PROTOCOLO IPv4PROTOCOLO IPv4
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
EL PROTOCOLO IP
Protocolo IP
Red Ethernet
Red Ethernet
Red Wireless
Red Wireless
RedRed RedRed
Protocolo ICMP Protocolo IGMP
Protocolo TCP Protocolo UDP
Protocolo
Protocolo
Protocolo
Sin conexióny no
confiable
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Opciones-relleno
Ver HLENTipo Serv. Longitud total
Identificador Desplaz de frag. Indic
TTL Protocolo Suma de chequeo
Dirección de origen
Dirección de destino
Carga útil
0 4 8 16 19 31
40 b
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m
ax
Cabe
cera20
byt
es
CabeceraIP
Datos del datagrama
FORMATO DEL PROTOCOLO IPv4
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Opciones-relleno
Ver HLENTipo Serv. Longitud total
Identificador Desplaz de frag. Indic
TTL Protocolo Suma de chequeo
Dirección de origen
Dirección de destino
Carga útil
0 4 8 16 19 31
40 b
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m
ax
Cabe
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byt
es
CAMPOS DEL PROTOCOLO IPv4
Versión: Indica versión del protocolo IP.
HLEN o Longitud de EncabezadoMide la longitud del encabezadoen grupo de 04 bytes.Valor inicial 05.
Longitud Total: Indica la longitud del paquete de datos IP en bytes.Máximo 65 535 bytes!!
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Prioridad D T R Sin uso
Inicialmente se define:
Tipo de transporteOpciones-relleno
Ver HLENTipo Serv. Longitud total
Identificador Desplaz de frag. Indic
TTL Protocolo Suma de chequeo
Dirección de origen
Dirección de destino
Carga útil
0 4 8 16 19 31
40 b
ytes
m
ax
Cabe
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byt
es
CAMPOS DEL PROTOCOLO IPv4
Tipo de Servicio o ToS:Indica como debe ser tratado un paquete de datos.
A fines de 1998 se ha definido, para IPv4/IPv6:
DSCP CU
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
FRAGMENTACION
MTU tamaño máximo del paquete IPMTU tamaño máximo del paquete IP
IP se encapsula en tramas de la capa 2 que dependen de la tecnología de la red implementada.
La red de capa 2 tiene un parámetro denominado MTU (Máxima Unidad de Transferencia) que nos indica la máxima longitud de transferencia de datos.
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
FRAGMENTACION
Opciones-relleno
Ver HLEN Tipo Serv. Longitud total
Identificador Desplaz de frag. Indic
TTL Protocolo Suma de chequeo
Dirección de origen
Dirección de destino
Carga útil
0 4 8 16 19 31
40 b
ytes
m
a x
Cabe
cera20
byt
es Identificador DesplazamientoxDF
MF
► Todos los fragmentos de un mismo paquete IP. lleva el mismo identificador.► Dos orígenes pueden tener el mismo identificador.► Reensamblado por origen e identificador.
► Expresado en unidades de 8 bytes la posición de los datos.► 213 8192 fragmentos
► 8192x8bytes=64Kbytes.
► Flag de NO fragmentación (en 0 normalmente)
► Flag de MAS fragmentos (el último fragmento en 0)
Fragmentación en el origen y los routers.
Reensamblado en el destino
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
MTU= 630
MTU= 1500
MTU= 1500
20 14801500 bytes
20 1480
1500 bytes
20 608628 bytes
20 608628 bytes
20 264284 bytes
20 608628 bytes
20 608628 bytes
20 264284 bytes
EJEMPLO DE FRAGMENTACION
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ENRUTAMIENTO ESTATICO POR DEFECTO
Red de destino Máscara Salto siguiente
0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.56.6
Cualquier red
Cualquier máscara
Salto siguiente
RED 1
RED 1
RED 2
RED 2
RED n
RED n
10.0.56.4/30
10.0.56.5/30 10.0.56.6/30
INTERNET
S0 S1
......
Red LAN
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
IMPORTANCIA DE LA MÁSCARA
Red de Máscara de Salto Destino Red Destino Siguiente202.2.2.0 255.255.255.0 130.1.1.6203.3.3.0 255.255.255.128 130.1.1.6203.3.3.128 255.255.255.128 130.1.1.18
R1
R3 R4
R2 R5
R6
130.1.1.8/30
130.1.1.20/30
130.1
.1.4/
30
130.1.1.24/30
130.1.1.12/30
130.1.1.16/30
.1
.5
.6
.9 .10
.21 .22
.17
.18
.13
.14
.25
.26
.1
201.1.1.0/24 202.2.2.0/24
203.3.3.0/25
203.3.3.128/25
.1
.129
.55
.133
IP 203.3.3.133
203. 3 . 3 . 0
203. 3 . 3 . 133 AND255.255.255.0 Primera máscara
No coincide con el primer prefijo de red de la tabla 203. 3 . 3 . 128
203. 3 . 3 . 133 AND255.255.255.128 Segunda máscara
No coincide con el segundo prefijo de red de la tabla
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
PROBLEMÁTICA DE IPv4
Estadísticas al 21 de abril de 2012http://www.lacnic.net/sp/registro/espacio-disponible-ipv4.html
► Al 21 de abril de 2012 solo quedan 62 366 208 direcciones IPv4 libres.
► Cuando se llegue a 4 194 304 direcciones IPv4 libres se considerará que el stock se acabó.
Cuando se alcance 2 097 152 de direcciones disponibles en LACNIC se dará inicio al siguiente acuerdo: “Policies Relating to the Exhaustion of IPv4 Address Space”
http://www.lacnic.net/en/politicas/manual11.html
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INTERNET CONTROLMESSAGE PROTOCOL
- ICMPv4 -
INTERNET CONTROLMESSAGE PROTOCOL
- ICMPv4 -
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
INTRODUCCIONEl protocolo IP no informa al host de origen si el paquete de datos llegó correctamente al destino.
Las aplicaciones necesitan conocer si el paquete llegó o no correctamente al destino.
Es necesario definir un protocolo que informe si el paquete de datos NO llegó al destino.
Surge el protocolo: Internet Control MessageProtocol, ICMP.
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Detecta error
Transmisor
Receptor
OriginaError
Datos
DETECCION DE ERRORICMP sólo informa
al dispositivo de origenacerca del estado del
paquete.
ICMP no puede informar los problemas de los routers intermedios.
ICMP no corrige el problema en la red.
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
CabeceraIP
Porción de datosIP
CabeceraICMP
CabeceraICMP
Datos ICMPDatos ICMP
CabeceraICMP
CabeceraICMP
Datos ICMPDatos ICMPCabecera
IPCabecera
IPDatos IPDatos IP
PROTOCOL=1para ICMP
(*)PROTOCOL=6 para TCP PROTOCOL=17 (11H) para UDP
•No existe prioridad para ICMP.
•No existe confiabi-lidad
CabeceraIP
Datos del protocolo IP
64bits
Paquete de datos con error
ENCAPSULAMIENTO ICMP-ERROR
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
CONSIDERACIONES BASICAS DE ICMPv4
Destino de ICMP no es el programa de aplicación.
Cada mensaje ICMP siempre presenta en Común 03 campos: Tipo, Código y Suma de verificación.
ICMP está diseñado para evitar el problema de generarmensajes de error sobre mensajes de error.
ICMP es una parte “obligada” de IP y es generado por el router o por host de destino.
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Otros campos, cabecera IP+datosOtros campos, cabecera IP+datos
TipoTipo CódigoCódigo
0 7 8 15 16 23 31
Suma de verificaciónSuma de verificación
FORMATO DEL PROTOCOLO ICMPv4
Tipo.- Identifica el mensaje
Código.- Más información sobre el mensaje.
Suma de verificación.- Checksum del mensaje ICMP.
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Ver HLEN HLEN Tipo Serv.Tipo Serv. Longitud totalLongitud total
IdentificadorIdentificador Indic Indic
0 4 8 16 19 31
20 b
ytes Desplaz de frag.Desplaz de frag.
TTLTTL Protocolo1
Protocolo1 Suma de chequeoSuma de chequeo
Dirección de origenDirección de origen
Dirección de destinoDirección de destinoCabecera
IPProtocolo ICMP
ENCAPSULAMIENTO DE ICMPv4
Cabecerade la trama
Cabeceradel paquete IP
CabeceraICMP
DatosICMP
TipoTipo CódigoCódigo Suma de chequeoSuma de chequeo
Otros campo, cabecera IP+datosOtros campo, cabecera IP+datos
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Respuesta de ecoDestino inaccesible
Disminución de origenRedireccionar (cambiar de ruta)
Solicitud de ecoTiempo excedido para un datagrama
Problema de parámetros en un datagramaSolicitud de timestampRespuesta de timestamp
ObsoletoObsoleto
Solicitud de máscara de direcciónRespuesta de máscara de dirección
Traceroute
Respuesta de ecoDestino inaccesible
Disminución de origenRedireccionar (cambiar de ruta)
Solicitud de ecoTiempo excedido para un datagrama
Problema de parámetros en un datagramaSolicitud de timestampRespuesta de timestamp
ObsoletoObsoleto
Solicitud de máscara de direcciónRespuesta de máscara de dirección
Traceroute
Campo TipoCampo Tipo Tipo de mensaje ICMPTipo de mensaje ICMP
03458
111213141516171830
CAMPO TIPO
(*) Más detalle en, http://www.iana.org/assignments/icmp-parameters
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MENSAJES ICMPDE ERROR
MENSAJES ICMPDE ERROR
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
0 7 8 15 16 23 31
cabecera IP+primeros 64 bits del paquetes de datoscabecera IP+primeros 64 bits del paquetes de datos
No utilizado , en CERONo utilizado , en CERO
Tipo (3)Tipo (3) Código (0-12)Código (0-12) Suma de verificaciónSuma de verificación
REPORTE DE DESTINO NO ACCESIBLE
El campo Código especifica el tipo de error.
Es utilizado cuando un router no puede direccionar oentregar un paquete de datos.
No detecta la totalidad de errores.
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Red inaccesibleHost inaccesible
Protocolo inaccesiblePuerto inaccesible
Es necesario fragmentar y configurar DFFalla en la ruta de origen
Red de destino desconocidaHost de destino desconocida
Host de origen aisladoRed de destino administrativamente prohibidaHost de destino administrativamente prohibida
Red inaccesible por el tipo de servicioHost inaccesible por el tipo de servicio
Red inaccesibleHost inaccesible
Protocolo inaccesiblePuerto inaccesible
Es necesario fragmentar y configurar DFFalla en la ruta de origen
Red de destino desconocidaHost de destino desconocida
Host de origen aisladoRed de destino administrativamente prohibidaHost de destino administrativamente prohibida
Red inaccesible por el tipo de servicioHost inaccesible por el tipo de servicio
Valor de códigoValor de código SignificadoSignificado
0123456789
101112
REPORTE DE DESTINO NO ACCESIBLE
(*) Más detalle en, http://www.iana.org/assignments/icmp-parameters
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
TIEMPO EXCEDIDO
► El protocolo RIP acepta como máximo 15 saltos.
Rutas excesivamente largas:
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
0 7 8 15 16 23 31
cabecera IP+primeros 64 bits de datagramacabecera IP+primeros 64 bits de datagrama
No utilizado , en CERONo utilizado , en CERO
Tipo (11)Tipo (11) Código (0-1)Código (0-1) Suma de verificaciónSuma de verificación
Código=0, conteo de tiempo excedido; Código=1, tiempo de reensamblado excedido
TIEMPO EXCEDIDO
Para evitar los ciclos de ruteo se utiliza el campo TTL en IPv4.
Errores en la tabla de ruteo puede originar un ciclo deRuteo, o bucle, y puede estar conformado por dos routers o varios routers
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l d
e D
an
iel
Día
z @
20
13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Que bits de las direcciones pertenecen al hostidQue bits de las direcciones pertenecen al netid
Máscara de direcciónMáscara de dirección
IdentificadorIdentificador Número de secuenciaNúmero de secuencia
Tipo (17 ó 18)Tipo (17 ó 18) Código (0)Código (0)
0 7 8 15 16 23 31
Suma de verificaciónSuma de verificación
OBTENCION DE MASCARA DE SUBREDCuando los hosts utilizan el direccionamiento de sub-red, algunos bits del hostid de su dirección IP identifican una red física (netid)
dd
iaz@
inic
tel-
un
i.e
du
.pe
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
Pro
pie
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d i
nte
lec
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e D
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Día
z @
20
13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
MENSAJES ICMPDE INFORMACIONMENSAJES ICMP
DE INFORMACION
dd
iaz@
inic
tel-
un
i.e
du
.pe
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
Pro
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13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
SOLICITUD Y RESPUESTA DE ECO
1
ICMP echo request
2
ICMP echo reply
Tráfico generado por el comando ping
dd
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inic
tel-
un
i.e
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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
Pro
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13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Datos opcionalesDatos opcionales
IdentificadorIdentificador Número de secuenciaNúmero de secuencia
Tipo (0 ó 8)Tipo (0 ó 8) Código (0)Código (0)
0 7 8 15 16 23 31
Suma de verificaciónSuma de verificación
Campo Tipo: 8 solicitud; 0 respuesta
SOLICITUD Y RESPUESTA DE ECO
Es utilizado para determinar si el destino es alcanzable
El comando utilizado es ping.
La solicitud contiene datos opcionales y la respuesta contiene una copia de estos datos
dd
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tel-
un
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ANALISIS DEL COMANDO PING: REQUESTMAC de Destino MAC de Origen Tipo Cabecera IP
Ver HLEN Tipo Serv. Longitud total
Identificador Desplaz de frag. Indic
TTL Protocolo Suma de chequeo
Dirección de origen
Dirección de destino
Carga útil
Cabe
cera
20 b
ytes
4 5 00 00 3C
06 78 0 00 0
80 01 B0 93
C0 A8 01 64
C0 A8 01 01
Carga útil
20 b
ytes
Cabe
cera
Datos opcionalesDatos opcionales
IdentificadorIdentificador
Número de secuenciaNúmero de secuencia
Tipo (0 ó 8)Código (0) Suma de verificación 02 00 02 00 01 00 01 0008 00 4A 5C
61 62 63 64 65 66 67 68
Siguen más valores
IP
ICMP
TRAMA
ping DATA
Proceso de encapsulamiento
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ENRUTAMIENTOEN REDES IP
ENRUTAMIENTOEN REDES IP
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
QUE ES ENRUTAMIENTOEs la acción de mover una información a través deuna red de telecomunicaciones desde un origen hastaun destino.
Enrutamiento (Routing) ocurre en la capa 3 del modelo OSI.
Enrutamiento
Determinar la rutaóptima
Transportar lainformación
dd
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
SW SW
PC j PC i
Router 1
Router 2 Router 3
Router 4 Router 5
Router 6
Router a Router b
Red A Red B
Red A Router aRed B Router 2
Red A DirectoRed B Router 1
Red A Router 1Red B Router 3
Red A Router 2Red B Router 6
Red A Router 5Red B Router b
Red A Router 6Red B Directo
Red A Router 4Red B Router 2
Red A Router 1Red B Router 2
i Datoj Dato
INTERNET ES BIDIRECCIONAL?
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
TABLA DE ENRUTAMIENTO ESTATICO
El enrutamiento estático lo define el administrador.
El enrutamiento estático no impone sobrecarga en la Red debido a que no hay protocolos dedicados.
El enrutamiento estático presenta poca escalabilidad:► Si la red cambia, el administrador debe actualizar la tabla.► La red no se adapta a fallas.
dd
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
TABLA DE ENRUTAMIENTO DINAMICO
El enrutamiento dinámico origina sobrecarga en la red:Se envían paquetes entre routers.
Una mejor solución podría ser una red híbrida:► Parte de la red usa enrutamiento estático y otra parte enrutamiento dinámico.
El enrutamiento dinámico es definido por un algoritmo de enrutamiento implementado en cada router: Se necesita protocolo de enrutamiento
El enrutamiento dinámico es escalable y adaptable: La red puede crecer y adaptarse.
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
SISTEMAS AUTONOMOS (AS)
Es un conjunto de redes bajo una administración común y comparten una estrategia de enrutamiento común.
Un AS se identifica por un número de 16 bits o 32 bits► LACNIC es el que lo “administra” en nuestra región.► RFC 4893 “BGP Support for Four-octet AS Number Space”
SISTEMA AUTÓNOMO 1000
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
POLÍTICAS DE LACNIC PARA ASIGNAR ASNhttp://www.lacnic.net/sp/politicas/manual4.html
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13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
NUMERO DE SISTEMAS AUTONOMOS (ASN)
Los ASN 0 y 65535 son reservados.
El bloque de ASN: 64512 hasta 65534 es para uso privado.
El ASN 23456 es también reservado.
El bloque de ASN desde el 1 hasta el 64511, excepto el23456, es utilizado para el enrutamiento en la Internet.
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ALGORITMO BELLMAN-FORD (1/8)
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el=
enla
ce 1
Envía su vectorA=0
En
vía
su v
ecto
rA
=0
Adiciona elcosto del enlace
Adiciona elcosto del enlace
Nodo A tiene en su tabla un vector de distancia de A=0Nodo B tiene en su tabla un vector de distancia de B=0Nodo C tiene en su tabla un vector de distancia de C=0Nodo D tiene en su tabla un vector de distancia de D=0Nodo E tiene en su tabla un vector de distancia de E=0
(Vector Distancia)
dd
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ALGORITMO BELLMAN-FORD (2/8)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
Nodo B tiene en su tabla dos vectores de distancia de B=0 y A=1Nodo D tiene en su tabla dos vectores de distancia de D=0 y A=1
Envía sus vec-tores B=0,A=1
Envía sus vec-tores B=0,A=1
En
vía sus vec-
tores B=
0,A=
1
B 1 1
A 1 2
B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
Envía sus vec-tores D=0,A=1 E
nví
a su
s ve
c-to
res
D=
0,A
=1
D 3 1
A 3 2
D 6 1
A 6 2
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
Envía sus vecto-res A=0,B=1,D=1
En
vía
sus
vect
o-re
s A
=0,
B=
1,D
=1
A 3 1
B 3 2
D 3 2
A 1 1
B 1 2
D 1 2
Nodo A tiene en su tabla tres vectores de distancia de A=0, B=1 y D=1Nodo C tiene en su tabla tres vectores de distancia de C=0, B=1 y A=2
Nodo E tiene en su tabla tres vectores de distancia de E=0, B=1, A=2 y D=1
ALGORITMO BELLMAN-FORD (3/8)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1 2
Envía sus v
ecto-
res C
=0,B=1,A=2
Envía sus vecto-res C=0,B=1,A=2
C 5 1
B 5 2
A 5 3
C 2 1
B 2 2
A 2 3
ALGORITMO BELLMAN-FORD (4/8)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1 2
C 5 1
C 2 1
En
vía
sus
vect
ores
Envía sus vectores
Envía sus
vectores
Vectores E=0, B=1A=2, D=1 y C=1
E 6 1
B 6 2
A 6 3
D 6 2
C 6 2
E 5 1
B 5 2
A 5 3
D 5 2
C 5 2
E 4 1
B 4 2
A 4 3
D 4 2
C 4 2
ALGORITMO BELLMAN-FORD (5/8)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1 2
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
ALGORITMO BELLMAN-FORD (6/8)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1 2
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
Envía sus vectores
Envía sus vectores
En
vía
sus
vect
ores
Vectores B=0, A=1D=2, C=1 y E=1
B 1 1
A 1 2
D 1 3
C 1 2
E 1 2
B 4 1
A 4 2
D 4 3
C 4 2
E 4 2
B 2 1
A 2 2
D 2 3
C 2 2
E 2 2
ALGORITMO BELLMAN-FORD (7/8)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1 2
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 1 2
E 1 2
Por finconverge elalgoritmo
ALGORITMO BELLMAN-FORD (8/8)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
VECTOR DISTANCIA: enlace cortado (1/7)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1 1
A 3 1
B 1 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1 2
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 1 2
E 1 2
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
VECTOR DISTANCIA: enlace cortado (2/7)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1
A 3 1
B 1 B 2 1
A 2 2
B 4 1
A 4 2
D 3 1
D 6 1
B 3 2
D 1
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 1 E 1
A=
0, B=
,D
=1,
C=
y E
=
A 3 1
B 3 D 3 2
C 3 E 3
B=
0, A=
,D
=
,C
=1 y E
=1
B=0, A= ,D= ,C=1 y E=1
B 4 1
A 4 D 4 C 4 2
E 4 2
B 2 1
A 2 D 2 C 2 2
E 2 2
dd
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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
Pro
pie
da
d i
nte
lec
tua
l d
e D
an
iel
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z @
20
13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
VECTOR DISTANCIA: enlace cortado (3/7)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1
A 3 1
B 1 B 2 1
A 2
B 4 1
A 4
D 3 1
D 6 1
B 3
D 1
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 1 E 1
D=
0, A
= 1
,B=
,
E=
1 y
C=
2
D=0, A= 1,B= ,E= 1 y C= 2
D 3 1
A 3 2
B 3 E 3 2
C 3 3
D 6 1
A 6 2
B 6 E 6 2
C 6 3
dd
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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
Pro
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nte
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l d
e D
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13
REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
VECTOR DISTANCIA: enlace cortado (4/7)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1
A 3 1
B 1 B 2 1
A 2
B 4 1
A 6 2
D 3 1
D 6 1
B 3
D 1
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 3 3
E 3 2C=0, B= 1,A= ,
E= 1 y D= 2
C=0, B= 1,A= ,
E= 1 y D= 2
C 5 1
B 5 2
A 5 E 5 2
D 5 3
C 2 1
B 2 2
A 2 E 2 2
D 2 3
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
VECTOR DISTANCIA: enlace cortado (5/7)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 1
A 3 1
B 1 B 2 1
A 2
B 4 1
A 6 2
D 3 1
D 6 1
B 3
D 2 3
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 3 3
E 3 2
E=
0, B=
1,A=
2,D
= 1 y C
= 1
E=0, B= 1,A= 2,D= 1 y C= 1
E=0, B= 1,A= 2,
D= 1 y C= 1
E 6 1
B 6 2
A 6 3
D 6 2
C 6 2
E 5 1
B 5 2
A 5 3
D 5 2
C 5 2
E 4 1
B 4 2
A 4 3
D 4 2
C 4 2
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
VECTOR DISTANCIA: enlace cortado (6/7)
Enlace 1 Enlace 2
Enlace 6
Enlace 5
Enl
ace
3A B C
D EE
nlac
e 4
Costo del enlace=
Costo del enlace=1
Costo del enlace=1
Costo del
enlace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Cos
to d
el
Enl
ace=
1
Desde A hacia Enlace Costo
A Local 0
Desde B hacia Enlace Costo
B Local 0
Desde C hacia Enlace Costo
C Local 0
Desde D hacia Enlace Costo
D Local 0
Desde E hacia Enlace Costo
E Local 0
A 4 3
A 3 1
B 1 B 2 1
A 5 3
B 4 1
A 6 2
D 3 1
D 6 1
B 6 2
D 4 2
C 5 1
C 2 1
E 6 1
C 6 2
E 5 1
D 5 2E 4 1
C 3 3
E 3 2D
=0,
A=
1,B
= 2
,E
= 1
y C
= 2
D=0, A= 1,B= 2,E= 1 y C= 2
D 3 1
A 3 2
B 3 3
E 3 2
C 3 3
D 6 1
A 6 2
B 6 3
E 6 2
C 6 3
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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACION Y CAPACITACION DE TELECOMUNICACIONES, INICTEL-UNI
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ENRUTAMIENTO DINÁMICO:ALGORITMO DIJKSTRA ó
Estado de Enlace
ENRUTAMIENTO DINÁMICO:ALGORITMO DIJKSTRA ó
Estado de Enlace
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ALGORITMO DE Dijkstra
2 4
3 5
1
n-2
n-1
n
i
j
c(i,j)
c(2,4)
c(3,5)
c(1,2)
c(1,3)
c(3,4)
c(2,5)
c(i,j) = Costo del enlace desde el nodo i al nodo j Si los nodos no están directamente conectados c(i,j) = ∞ Por ejemplo, c(1,4) = ∞
D(v) = Costo del trayecto desde el nodo origen al destino v actual de menor costo.Por ejemplo; D(4) = c(1,3) + c(3,4) asumiendo que: c(1,3) + c(3,4) < c(1,2) + c(2,4)
p(v) = Nodo previo, vecino a v, a lo largo del actual camino más corto desde el origen a v. Del ejemplo anterior, el nodo previo al nodo 4 es el nodo 3 = p(4)
N = Grupo de nodos que definen el camino más corto desde el origen. Del ejemplo anterior: N = {1, 3, 4}
D(v)
p(v)
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
ALGORITMO DE Dijkstra
Para el nodo de origen A:Inicialización:
N = {A}Para todos los nodos v
Si v es adyacente a A Entonces D(v) = c (A,v)Caso contrario D(v) = ∞
Lazo:Encontrar w que no pertenece a N tal que D(w) sea un mínimo
Adicionar w a NActualizar D(v) para todo v adyacente a w y no pertenece a N
D(v) = min ( D(v) , D(w) + c(w,v) )/*El nuevo costo a v es ó bien el antiguo costo a v ó el costo del camino más corto a w más el costo de w a v. */
Repetir hasta terminar con todos los nodos en N
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REDES TELEMÁTICAS/REDES Y CONECTIVIDAD
EJEMPLO DEL ALGORITMO DE Dijkstra
5
2
3
1
2 13
1
5
2
A F
B C
D E
Figura 4.4 del libro “Computer Networking”, J Kurose, pag 302