¿Qué es un sistema autónomo? | ¿Qué son los ASN?

¿Qué es un sistema autónomo?

Internet es una red de redes*, y los sistemas autónomos son las grandes redes que componen Internet. Más concretamente, un sistema autónomo (AS) es una red grande o grupo de redes que tiene una política de enrutamiento unificada. Cada ordenador o dispositivo que se conecta a Internet está conectado a un AS.

Imaginemos que un AS como la oficina de correos de una ciudad. El correo va de una oficina de correos a otra hasta que llega a la ciudad correcta, y la oficina de correos de esa ciudad entregará el correo en esa ciudad. Del mismo modo, los paquetes de datos recorren Internet saltando de AS a AS hasta que llegan al AS que contiene su dirección de Protocolo de Internet (IP) de destino. Los enrutadores dentro de ese AS envían el paquete a la dirección IP.

Cada AS controla un conjunto específico de direcciones IP, al igual que la oficina de correos de cada ciudad es responsable de entregar el correo a todas las direcciones de la ciudad. El rango de direcciones IP que controla un determinado EA se denomina su "espacio de direcciones IP".

La mayoría de los AS se conectan a otros AS. Si un AS se conecta solo a otro AS y comparte la misma política de enrutamiento, puede considerarse una subred del primer AS.

Lo normal es que cada AS la gestione una única gran organización, como un proveedor de acceso a Internet (ISP), una gran empresa tecnológica, una universidad o una agencia gubernamental.

*Una red es un grupo de dos o más ordenadores conectados.

¿Qué es una política de enrutamiento de AS?

Una política de enrutamiento de AS es una lista del espacio de direcciones IP que controla el AS, además de una lista de los otros AS con los que se conecta. Esta información es necesaria para enrutar los paquetes a las redes correctas. Los AS anuncian esta información a Internet mediante el Border Gateway Protocol (BGP).

¿Qué es el espacio de direcciones IP?

Un grupo o rango específico de direcciones IP se llama "espacio de direcciones IP." Cada AS controla una cierta cantidad de espacio de direcciones IP. (Un grupo de direcciones IP también se conoce como "bloque" de direcciones IP.)

Imaginémonos que todos los números de teléfono del mundo estuvieran ordenados en una lista y que a cada compañía telefónica se le asignara un rango: la compañía telefónica A controla los números del 000-0000 al 599-9999, y la compañía telefónica B controla los números del 600-0000 al 999-9999. Si Alice llama a Michelle al 555-2424, su llamada se dirigirá a Michelle a través de la compañía telefónica A. Si llama a Jenny al 867-5309, su llamada será dirigida a Jenny por la compañía telefónica B.

Así es como funciona el espacio de direcciones IP. Supongamos que Acme Co. gestiona un AS y controla un rango de direcciones IP que incluye la dirección 192.0.2.253. Si un ordenador envía un paquete a la dirección 192.0.2.253, el paquete acabará llegando al AS controlado por Acme Co. Si ese primer ordenador también envía paquetes a la dirección 198.51.100.255, los paquetes se dirigen a un AS diferente (aunque pueden pasar por el AS de Acme Co. en el camino).

¿Qué son los prefijos de una dirección IP?

Cuando los ingenieros de redes comunican qué direcciones IP están controladas por qué AS, hablan sobre los "prefijos" de la dirección IP que posee cada AS. Un prefijo de dirección IP es un rango de direcciones IP. Debido a la forma en que se escriben las direcciones IP, los prefijos de una dirección IP se expresan de esta manera: 192.0.2.0/24. Esto representa las direcciones IP 192.0.2.0 a 192.0.2.255, no 192.0.2.0 a 192.0.2.24.

¿Qué es un número de sistema autónomo (ASN)?

A cada AS se le asigna un número oficial, o número de sistema autónomo (ASN), de forma similar a como cada empresa tiene una licencia comercial con un número oficial único. Pero, a diferencia de las empresas, las partes externas suelen referirse a los SA solo por su número.

Los números AS, o ASN, son números únicos de 16 bits entre 1 y 65534, o de 32 bits entre 131072 y 4294967294. Se presentan en este formato AS(número). Por ejemplo, el ASN de Cloudflare es AS13335. Según algunas estimaciones, hay más de 90 000 ASN en uso en todo el mundo.

Los ASN solo son necesarios para las comunicaciones externas con los enrutadores interredes (ver "¿Qué es BGP?" a continuación). Puede que los enrutadores internos y los ordenadores dentro de un AS no necesiten conocer el número de ese AS, ya que solo se comunican con dispositivos dentro de ese AS.

Un AS tiene que cumplir ciertos requisitos antes de que los órganos directivos que asignan los ASN le den un número. Debe tener una política de enrutamiento diferenciada, tener un tamaño determinado y tener más de una conexión con otros AS. Hay una cantidad limitada de ASN disponibles, y si se repartieran demasiado a la ligera, el suministro se agotaría y el enrutamiento se volvería mucho más complejo.

¿Qué es el BGP?

Los AS anuncian su política de enrutamiento a otros AS y enrutadores mediante Border Gateway Protocol (BGP). BGP es el protocolo para el enrutamiento de paquetes de datos entre los AS. Sin esta información de enrutamiento, el funcionamiento de Internet a gran escala se volvería rápidamente inviable: los paquetes de datos se perderían o tardarían demasiado en llegar a sus destinos.

Cada AS utiliza BGP para anunciar de qué direcciones IP son responsables y a qué otros AS se conectan. Los enrutadores BGP toman toda esta información de los AS de todo el mundo y la introducen en bases de datos conocidas como tablas de enrutamiento, para determinar las rutas más rápidas de AS a AS. Cuando llegan los paquetes, los enrutadores BGP consultan sus tablas de enrutamiento para determinar el siguiente AS al que debe ir el paquete.

Con tantos AS en el mundo, los enrutadores BGP actualizan constantemente sus tablas de enrutamiento. A medida que algunas redes desaparecen, surgen otras nuevas, y los AS amplían o reducen su espacio de direcciones IP, toda esta información tiene que anunciarse a través de BGP para que los enrutadores BGP puedan ajustar sus tablas de enrutamiento.

¿Por qué es necesario el enrutamiento BGP? ¿No se utiliza IP para el enrutamiento?

El IP, o Protocolo de Internet, se utiliza para el enrutamiento, ya que especifica a qué destino va cada paquete. BGP se encarga de dirigir los paquetes por la ruta más rápida hacia su destino. Sin BGP, los paquetes IP rebotarían por Internet aleatoriamente de AS en AS, como un conductor que intenta llegar a su destino adivinando las carreteras que tendría que usar.

¿Cómo se conectan los sistemas autónomos entre sí?

Los AS se conectan entre sí e intercambian tráfico de red (paquetes de datos) a través de un proceso llamado emparejamiento. Una de las formas en que los AS se conectan entre sí es mediante la conexión en ubicaciones físicas conocidas como Puntos de intercambio de Internet (IXP). Un IXP es una red de área local (LAN) grande con muchos enrutadores, conmutadores y conexiones por cable.