Overview sui protocolli di routing

Internet viene comunemente definita come "la madre delle reti", un'enorme rete globale composta da migliaia di network autonomi di stati, enti e società diversi che comunicano e si "capiscono" fra di loro grazie a dei protocolli comuni e predefiniti.
Fra le caratteristiche di Internet viene spesso anche citata la sua capacità di adattarsi a temporanei malfunzionamenti, permettendo ai pacchetti che la attraversano di arrivare a destinazione tramite vie alternative a quelle normalmente utilizzate.
Tutti gli host in Internet (i computer degli utenti, i server con cui comunicano) hanno un loro indirizzo IP e possono comunicare con host di reti IP diverse (in senso stretto, identificate da una maschera di sottorete) tramite dei router: host particolari esclusivamente dedicati a smistare e indirizzare, in base alle tabelle di routing con cui sono configurati, i pacchetti che attraversano le loro interfacce.
Le tabelle di routing di un router possono essere basate su rotte statiche, configurate manualmente e fisse, oppure su rotte dinamiche, che si adattano a condizioni di rete diverse (interruzione o intasamento di una linea ecc.).

Questo è possibile tramite i protocolli di routing (routing protocols, in contrapposizione ai normali routed protocols che sono quelli utilizzati dagli applicativi a disposizione degli utenti) che permettono ai router di cui è composta la rete di comunicare fra loro e scegliere la via migliore per scambiarsi dati.
Una prima distinizione di questi protocolli viene fatta in relazione agli ambiti di utilizzo:
- Exterior Gateway Protocols (EGP), sono quelli che gestiscono la comunicazione fra i vari network di cui Internet è composta. Queste reti, gestite da organismi autonomi (carrier, provider, aziende, enti pubblici...) vengono comunemente definite Autonomous Systems (AS), hanno un numero progressivo (da 1 a, ormai, varie migliaia, in costante crescita),  e comunicano fra loro di fatto con un unico protocollo, il BGP4, che costituisce la vera spina dorsale di Internet e ne permette la stessa esistenza come network globale.
- Interior Gateway Protocols (IGP), sono i protocolli di routing che vengono utilizzati all'interno di un Autonomous System, servono per gestire il flusso di pacchetti fra i router dello stesso AS, quindi del network di un singolo ente. Esistono diversi protocolli di questo tipo (I più utilizzati sono OSPF e EIGRP, ma esistono anche RIP, IGRP e IS-IS) e fondamentalmente la loro scelta dipende dai network administrator di un AS e non influisce sui rapporti con altri AS (sempre gestiti dai router "esterni" che parlano BGP4).

Sembra paradossale, ma in realtà è logico necessario, tutti questi protocolli di routing, che di fatto su Internet servono per instradare pacchetti su una rete IP (Internet Protocol) si appoggiano sul protocollo IP stesso e, visti in termini di livelli ISO/OSI, operano a livello di rete, di trasporto o anche applicativo, scambiandosi dati sui link che essi stessi determinano.

Le caratteristiche alla base di un buon protocollo di routing (che in alcuni casi vengono supportati meglio di altri) sono:
- Dinamicità e possibilità di scegliere automaticamente rotte alternative nel momento in cui la rotta principale non è più disponibile.
- Scalabilità e capacità di gestire tabelle di routing per reti di complessità crescente.
- Coerenza fra le tabelle di routing dei diversi router che parlano lo stesso protocollo e concordano a definire rotte funzionanti.
- Rapidità nell'adattamento a variazioni sulla struttura della rete e nel definire rotte alternative (convergenza).

Su un router possono coesistere rotte statiche, configurate "manualmente" e protocolli di routing diversi che concorrono a definire una tabella di routing univoca in base alla "distanza amministrativa" (AD) assegnata ai diversi protocolli (più è basso questo valore più la rotta viene considerata attendibile):
- Le reti appartenenti ad interfacce direttamente connesse hanno una distanza amministrativa pari a 0;
- Rotte statiche che puntano ad host esterni hanno AD 1
- Il BGP ha AD 20, EIGRP 90, OSPF 110, RIP 120 e via andando.
In genere protocolli di routing con metriche (metodi per valutare le rotte migliori) complesse e sofisticate hanno AD inferiore e quindi più attendibili.

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