Un protocollo gateway interno (IGP) è un metodo per gli amministratori di rete per gestire il routing del traffico di rete del computer da una parte di una rete controllata a un’altra. Un protocollo gateway interno è necessario solo se sono presenti più router che devono essere attraversati per consentire al traffico di aggirare la rete. Nei casi in cui è necessario un IGP, la rete viene definita sistema autonomo (AS). L’IGP, quindi, è responsabile di assicurarsi che tutti i router nell’AS sappiano come spostare il traffico l’uno attraverso l’altro verso le loro destinazioni. Questo è diverso da un protocollo gateway esterno, che è responsabile della direzione del traffico in uscita o in entrata in un particolare AS.
Un protocollo gateway interno è considerato un protocollo di routing dinamico a causa della sua capacità di aggiornare automaticamente le informazioni di routing per ciascun router. Rispetto a un metodo statico, in cui l’amministratore è tenuto ad aggiornare manualmente ciascun router, un IGP è notevolmente più utile per una rete di router più ampia; il metodo statico è il migliore per reti di router più piccole o singole. Esistono diversi tipi di protocolli gateway interni che rientrano in un paio di classificazioni generali.
Un protocollo di routing a vettore di distanza si basa su un algoritmo in cui ciascun router nell’AS calcola il percorso più breve verso una destinazione contando il numero di altri router che i dati devono attraversare per raggiungere una destinazione. I router si invieranno messaggi l’uno all’altro per tracciare un percorso in cui ogni altro router incontrato conta come un “salto” lungo il percorso. Il percorso con il minor numero di salti è quindi noto al router come il percorso preferito per i pacchetti di dati. Se un router in questo percorso non è in linea, il router cerca il percorso di conteggio hop successivo più basso e così via.
Uno svantaggio è che i protocolli gateway interni basati sul routing del vettore di distanza possono avere problemi con il ritardo. Ogni volta che un nuovo router viene aggiunto o rimosso dall’AS, tutti i router devono convergere nuovamente per determinare il percorso più breve. Il ritardo si verifica perché i router aspettano tre minuti prima di abbandonare il percorso preferito e iniziare il processo di convergenza cercando un nuovo percorso. Il routing IGP a vettore di distanza non sa nemmeno se un collegamento a un particolare router è più veloce di un altro e si basa solo sul numero di salti tra loro come percorso ideale.
L’altro tipo di protocollo gateway interno è il metodo dello stato del collegamento. In un protocollo link-state, ogni router nell’AS condivide un po’ più di informazioni. Mentre ogni router parla con un altro, costruiscono un database contenente informazioni sugli altri router nell’AS, inclusa la velocità con cui devono avvenire le comunicazioni tra i router. Il database viene quindi elaborato in ciascun router e vengono elaborate le tabelle di routing. Con un IGP link-state, l’AS è in grado di subire rapidi cambiamenti ed è in grado di reindirizzare rapidamente a vari altri router qualora una route non fosse disponibile; la convergenza in un protocollo di routing dello stato del collegamento avviene in secondi, anziché in minuti.
I protocolli del gateway interno a stato di collegamento hanno anche uno svantaggio in quanto tendono a utilizzare maggiori risorse di elaborazione rispetto ai loro cugini del vettore di distanza. I router nell’AS eseguono molti calcoli al volo durante la convergenza, oltre a raccogliere e conservare una buona quantità di informazioni, quindi tendono a utilizzare più potenza e memoria del processore. Se una rete che utilizza il metodo dello stato del collegamento subisce la frequente rimozione o aggiunta di router, ciò può essere oneroso, poiché la convergenza inonda rapidamente i router AS con nuove informazioni. Come soluzione alternativa, i router sono separati in gerarchie in cui solo i router all’interno di un particolare gruppo convergono tra loro. Un router backbone, chiamato area border router (ABR), converge quindi con gli altri ABR per completare la convergenza attraverso l’AS.
Qualcosa di un mix dei due tipi è il protocollo di routing del gateway interno avanzato (EIGRP). Sebbene EIGRP sia proprietario dei router Cisco Systems, prende in considerazione entrambe le metodologie. In un AS EIRGP, i router memorizzano più percorsi possibili verso una destinazione e utilizzano prima il percorso migliore, a meno che tale percorso non diventi non disponibile. A quel punto, il router ricade immediatamente sul percorso secondario. Oltre al numero di salti calcolati in un percorso, EIGRP memorizza anche informazioni sulla larghezza di banda e sulla velocità tra i salti.