Anycast esquema de en­ru­ta­mie­n­to

Los esquemas de en­ru­ta­mie­n­to organizan el tráfico de datos y la co­rre­s­po­n­die­n­te di­s­tri­bu­ción de servicios en las redes. Los métodos de en­ru­ta­mie­n­to in­di­vi­dua­les sirven para perfiles de solicitud es­pe­cia­les. El método de mu­l­ti­di­fu­sión se utiliza a menudo en la tra­n­s­mi­sión de vídeo, porque puede enviar paquetes de datos a muchos de­s­ti­na­ta­rios al mismo tiempo (por ejemplo, a los de­s­co­di­fi­ca­do­res de los usuarios de IPTV). Otra es­tra­te­gia de en­ru­ta­mie­n­to es el anycast. Ex­pli­ca­re­mos cómo funciona este método y también te pre­se­n­ta­re­mos todas sus ventajas.

Anycast es un método de en­ru­ta­mie­n­to cuyo objetivo es hacer que las redes y la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos sean más efi­cie­n­tes, más fiables y más flexibles. El esquema de en­ru­ta­mie­n­to se utiliza pri­n­ci­pa­l­me­n­te en co­m­bi­na­ción con Internet Protocol version 6 (IPv6), que se utiliza como método estándar para tra­n­s­mi­tir paquetes de datos a través de las redes in­fo­r­má­ti­cas (sucesor del IPv4).

Con anycast, el en­ru­ta­mie­n­to se gestiona de forma es­pe­cí­fi­ca: a un grupo de or­de­na­do­res se les asigna una dirección común IP. En cuanto a los objetivos y métodos de anycast, van muy a co­n­tra­co­rrie­n­te. Con el método habitual de di­re­c­cio­na­mie­n­to unicast, las di­re­c­cio­nes IP se asignan cla­ra­me­n­te a una sola instancia (di­re­c­cio­na­mie­n­to in­di­vi­dual clásico).

Sin embargo, la asi­g­na­ción múltiple no es un problema, ya que no afecta a la co­mu­ni­ca­ción cliente-servidor. Un cliente no puede di­s­ti­n­guir entre di­re­c­cio­nes anycast si­n­tá­c­ti­ca­me­n­te idénticas y di­re­c­cio­nes unicast. Si, por ejemplo, un cliente hace una petición es­pe­cí­fi­ca, ge­ne­ra­l­me­n­te solo se comunica con un servidor anycast del grupo. Este servidor procesa entonces la consulta DNS del cliente. El esquema de en­ru­ta­mie­n­to solo funciona en su forma prevista si la dirección IP que se utiliza también ha sido declarada ex­plí­ci­ta­me­n­te como dirección anycast en los routers co­rre­s­po­n­die­n­tes de una red anycast.

Los se­r­vi­do­res de una red anycast están separados es­pa­cia­l­me­n­te, lo que significa que, por ejemplo, pueden en­co­n­trar­se en di­fe­re­n­tes regiones y países. Cada ordenador anycast re­pre­se­n­ta una ruta co­rre­s­po­n­die­n­te que se comunica mediante un protocolo de en­ru­ta­mie­n­to. Para ello se utiliza en Internet el BGP (Border Gateway Protocol), que permite tra­n­s­po­r­tar datos más allá de las redes in­di­vi­dua­les de los pro­vee­do­res de Internet. Mediante la co­m­bi­na­ción del esquema de en­ru­ta­mie­n­to (anycast) y la co­mu­ni­ca­ción de red basada en el BGP, se puede disponer de varias al­te­r­na­ti­vas de en­ru­ta­mie­n­to tanto a nivel nacional como incluso mundial.

Anycast DNS es una rutina de co­mu­ni­ca­ción muy frecuente en una red. Si, por ejemplo, un servidor falla durante una solicitud de DNS o no está di­s­po­ni­ble en ese momento, una de­te­r­mi­na­da ruta deja de pro­pa­gar­se a través de la red de se­r­vi­do­res anycast y los paquetes de datos po­s­te­rio­res se reenvían a otro servidor. Para la ruta al­te­r­na­ti­va, se suele se­le­c­cio­nar la interfaz más cercana de un grupo para ahorrar tiempo y dinero.

Debido al principio de tra­n­s­pa­re­n­cia, los clientes no se dan cuenta de que la ruta original ya no está di­s­po­ni­ble. Todos los se­r­vi­do­res responden a la petición del cliente con la misma respuesta y la dirección IP utilizada para el en­ru­ta­mie­n­to no cambia, aunque a nivel técnico, otra instancia del grupo anycast es ahora re­s­po­n­sa­ble de tra­n­s­po­r­tar el paquete de datos hacia adelante. El esquema de en­ru­ta­mie­n­to unicast se suele utilizar para gestionar y co­n­fi­gu­rar una red in­fo­r­má­ti­ca anycast. Se utiliza una dirección unicast única para dirigirse di­re­c­ta­me­n­te a los se­r­vi­do­res in­di­vi­dua­les, in­de­pe­n­die­n­te­me­n­te de la dirección anycast ambigua (que se asigna a varios se­r­vi­do­res), y para ad­mi­ni­s­trar­los a distancia a través de la red.

El in­te­r­ca­m­bio de datos mediante anycast garantiza el reparto de la carga, ya que el tráfico de datos puede di­s­tri­bui­r­se en un área mayor. Los se­r­vi­do­res de un grupo de anycast pueden incluso actuar en redes di­fe­re­n­tes. El emisor no tiene que actuar por sí mismo para di­s­tri­buir los datos enviados de la mejor forma posible entre muchos se­r­vi­do­res. Los se­r­vi­do­res raíz del DNS, por ejemplo, se be­ne­fi­cian de esta es­tra­te­gia de en­ru­ta­mie­n­to au­to­má­ti­co. Además del DNS, otros servicios de Internet también pueden estar di­s­po­ni­bles en todo el mundo y di­s­tri­bui­r­se si­mu­l­tá­nea­me­n­te de la forma más eficiente y uniforme posible a través de las redes.

El principio de re­du­n­da­n­cia también aumenta la di­s­po­ni­bi­li­dad de los servicios. Por ejemplo, las consultas DNS anycast no se envían a un servidor DNS es­pe­cí­fi­co, sino a una red de se­r­vi­do­res. Entonces se se­le­c­cio­na el servidor más accesible. Esto significa que las consultas y re­s­pue­s­tas DNS se enrutan siempre a través de rutas de tra­n­s­po­r­te op­ti­mi­za­das. Si un servidor DNS se de­s­co­ne­c­ta, los demás se­r­vi­do­res siguen estando di­s­po­ni­bles en la red para las consultas.

El principio de di­s­tri­bu­ción de este esquema de en­ru­ta­mie­n­to también ayuda con los problemas de la red. Es­pe­cia­l­me­n­te en horas punta o en caso de fallos aislados de la red, la interfaz o el router, anycast puede co­n­tri­buir a acelerar la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos con una ruta al­te­r­na­ti­va de­te­r­mi­na­da rápida y au­to­má­ti­ca­me­n­te, ya que se se­le­c­cio­nan las rutas más cortas posibles para redirigir y di­s­tri­buir los flujos de datos.

Las empresas que tienen varios puntos de acceso a Internet se be­ne­fi­cian es­pe­cia­l­me­n­te de una mayor fle­xi­bi­li­dad. De este modo, el fallo de una conexión al proveedor o a un router del proveedor puede co­m­pe­n­sar­se in­me­dia­ta­me­n­te con otra ruta de tra­n­s­fe­re­n­cia a través de una ruta al­te­r­na­ti­va. Sin embargo, con el en­ru­ta­mie­n­to anycast, los re­mi­te­n­tes no pueden se­le­c­cio­nar de forma in­de­pe­n­die­n­te la interfaz de recepción, ya que ésta está definida ex­clu­si­va­me­n­te por el protocolo de en­ru­ta­mie­n­to.

Anycast no solo hace que las redes y la tra­n­s­fe­re­n­cia de flujos de datos sean más efi­cie­n­tes y re­si­s­te­n­tes a las averías y los fallos. La seguridad también se beneficia de este esquema de en­ru­ta­mie­n­to. La co­mpu­tación di­s­tri­bui­da (o in­frae­s­tru­c­tu­ras di­s­tri­bui­das) suele ser menos su­s­ce­p­ti­ble a los ataques de los hackers y a menudo puede reac­cio­nar mejor ante ellos. El en­ru­ta­mie­n­to anycast es un medio es­pe­cia­l­me­n­te eficaz contra los ataques DoS que los hackers pueden utilizar para doblegar las in­frae­s­tru­c­tu­ras digitales.

Debido a la enorme cantidad de tráfico que generan los or­de­na­do­res y di­s­po­si­ti­vos IoT pi­ra­tea­dos en todo el mundo y que se dirigen es­pe­cí­fi­ca­me­n­te a la víctima de un ataque, las páginas web y los se­r­vi­do­res so­bre­ca­r­ga­dos ya no pueden ser co­n­ta­c­ta­dos, al menos te­m­po­ra­l­me­n­te. Los ope­ra­do­res de páginas web o se­r­vi­do­res que, por ejemplo, están rea­li­za­n­do una gran campaña de ventas online o que quieren re­tra­n­s­mi­tir un evento im­po­r­ta­n­te en directo, a menudo son cha­n­ta­jea­dos y tienen que pagar un rescate para evitar mayores daños fi­na­n­cie­ros.

Anycast puede di­s­tri­buir los ataques DDoS por una gran zona según el principio de difusión y así, al menos, de­bi­li­tar­los (es co­m­pa­ra­ble a la fuerza de un río em­bra­ve­ci­do, que se difunde di­s­tri­bu­ye­n­do há­bi­l­me­n­te el agua por zonas inundadas y en canales). Al mismo tiempo, la di­s­tri­bu­ción puede limitar la amplitud del ataque y seguir dando acceso a muchos usuarios a la in­frae­s­tru­c­tu­ra afectada a través de rutas al­te­r­na­ti­vas. Sin embargo, la red de di­s­tri­bu­ción anycast debe ser lo su­fi­cie­n­te­me­n­te grande y eficiente para combatir de forma eficaz y fiable este tipo de ataques, algunos de los cuales son ex­tre­ma­da­me­n­te complejos.

Además de anycast, otros métodos de en­ru­ta­mie­n­to como broadcast se utilizan para el tráfico de datos en una red. La siguiente tabla ilustra las di­fe­re­n­cias entre anycast y otros esquemas de en­ru­ta­mie­n­to ha­bi­tua­les: