El enrutamiento de difusión es un método de entrega de paquetes que envía una copia de un paquete a todos los nodos de una red o dominio de difusión utilizando técnicas como la inundación o los enfoques de árbol de expansión, y es esencial para servicios básicos como ARP y DHCP, pero puede generar problemas de rendimiento y seguridad si no se gestiona adecuadamente. El tráfico de difusión se escala mal porque cada host del dominio debe recibir y procesar cada trama, lo que genera costes de CPU y ancho de banda que aumentan con el tamaño de la red; por eso, los diseñadores segmentan las redes en subredes más pequeñas o VLAN para limitar los dominios de difusión. La difusión descontrolada puede provocar tormentas de difusión debido a bucles de conmutación o ataques de amplificación de difusión dirigida; entre los problemas operativos habituales se incluyen los segmentos planos de tamaño excesivo, la falta de configuración del relé DHCP y los protocolos heredados que generan mucho tráfico, lo que requiere una supervisión de la red y un control de tormentas para evitar la interrupción del servicio.
Cómo funciona el enrutamiento de difusión
El enrutamiento de difusión puede realizarse de varias formas, y el método depende del tipo de red. Todos ellos tienen como objetivo colocar una copia de un paquete en cada nodo.
El enfoque más sencillo es la unidifusión independiente: el remitente envía una copia a cada destinatario, lo que desperdicia ancho de banda y requiere que el remitente conozca a todos los destinatarios. La inundación hace que cada router reenvíe un paquete entrante a todas las interfaces excepto a aquella por la que llegó, y necesita una forma de suprimir duplicados y bucles, como números de secuencia o la comprobación de la ruta inversa hasta el remitente. Un enfoque más eficiente reenvía los paquetes a lo largo de un árbol de expansión, de modo que cada nodo reciba exactamente una copia. En un segmento de Ethernet local, el remitente utiliza la dirección de difusión «todo unos» y todos los hosts del segmento reciben la trama. Normalmente, los routers no reenvían estas difusiones a otras subredes, lo que delimita el dominio de difusión.
Problemas habituales de enrutamiento de difusión
Un bucle de conmutación sin un protocolo de árbol de expansión operativo provoca que las tramas de difusión circulen y se multipliquen. Los síntomas incluyen enlaces saturados, una elevada carga de la CPU del conmutador y hosts a los que no se puede acceder hasta que se elimine el bucle.
Colocar miles de hosts en una sola VLAN o subred aumenta el tráfico ARP en segundo plano y otro tipo de tráfico de difusión. Los usuarios notan un rendimiento lento en los dispositivos de baja potencia y capturas de paquetes ruidosas, y la solución suele ser la subred.
Los clientes DHCP emiten sus solicitudes en difusión, y los routers no las reenvían de forma predeterminada. Los clientes de una subred remota no obtienen ninguna concesión hasta que se configura un agente de retransmisión DHCP en la interfaz del router.
Los protocolos de descubrimiento y resolución de nombres más antiguos realizan difusiones con frecuencia y pueden saturar un segmento. Al capturar el tráfico, a menudo se observa que unos pocos hosts con comportamiento anómalo generan la mayor parte de las difusiones.
Habilitar el reenvío de difusión dirigida en un router permite a los hosts externos enviar difusiones a una subred. Esto puede utilizarse indebidamente para llevar a cabo ataques de amplificación, por lo que normalmente está desactivado.