Open Shortest Path First

OSPF

11.0 Introducción del capítulo

11.0.1 Introducción del capítulo

Open Shortest Path First (OSPF) es un protocolo de enrutamiento de link-state desarrollado como reemplazo del protocolo de enrutamiento vector distancia RIP. RIP constituyó un protocolo de enrutamiento aceptable en los comienzos del networking y de Internet; sin embargo, su dependencia en el conteo de saltos como la única medida para elegir el mejor camino rápidamente se volvió inaceptable en redes mayores que necesitan una solución de enrutamiento más sólida. OSPF es un protocolo de enrutamiento sin clase que utiliza el concepto de áreas para realizar la escalabilidad. RFC 2328 define la métrica OSPF como un valor arbitrario llamado costo. El IOS de Cisco utiliza el ancho de banda como la métrica de costo de OSPF.

Las principales ventajas de OSPF frente a RIP son su rápida convergencia y escalabilidad en implementaciones de redes mucho mayores. En este capítulo final del curso de Conceptos y protocolos y de enrutamiento, aprenderá sobre implementaciones y configuraciones de OSPF básicas de área única. Las configuraciones y conceptos de OSPF más complejos se reservan para los cursos de nivel CCNP.

11.1 Introducción al OSPF

11.1.1 Información básica del OSPF

El desarrollo inicial de OSPF comenzó en 1987 por parte del grupo de trabajo de OSPF, el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF). En aquel momento, Internet constituía fundamentalmente una red académica y de investigación financiada por el gobierno de los EE. UU.

En 1989 se publicó la especificación para OSPFv1 en RFC 1131. Había dos implementaciones desarrolladas: una para ejecutar en routers y otra para ejecutar en estaciones de trabajo UNIX. La última implementación se convirtió luego en un proceso UNIX generalizado y conocido como GATED. OSPFv1 era un protocolo de enrutamiento experimental y nunca se implementó.

En 1991, John Moy introdujo OSPFv2 en RFC 1247. OSPFv2 ofrecía significativas mejoras técnicas con respecto a OSPFv1. Al mismo tiempo, ISO trabajaba en un protocolo de enrutamiento de link-state propio, Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS). Lógicamente, IETF eligió OSPF como su IGP (Interior Gateway Protocol) recomendado.

En 1998 se actualizó la especificación OSPFv2 en RFC 2328, y hoy en día representa la RFC para OSPF.

Nota: En 1999, OSPFv3 para IPv6 se publicó en RFC 2740. John Moy, Rob Coltun y Dennis Ferguson desarrollaron RFC 2740. OSPFv3 se analiza en CCNP.

11.1.2 Encapsulación de mensajes OSPF

La porción de datos de un mensaje OSPF se encapsula en un paquete. Este campo de datos puede incluir uno de cinco tipos de paquetes OSPF. Cada tipo de paquete se analizará brevemente en el próximo tema.

El encabezado del paquete OSPF se incluye con cada paquete OSPF, independientemente de su tipo. El encabezado del paquete OSPF y los datos específicos según el tipo de paquete específico se encapsulan luego en un paquete IP. En el encabezado del paquete IP, el campo Protocolo se establece en 89 para indicar el OSPF y la dirección de destino se establece para una de dos direcciones multicast: 224.0.0.5 ó 224.0.0.6. Si el paquete OSPF se encapsula en una trama de Ethernet, la dirección MAC de destino es también una dirección multicast: 01-00-5E-00-00-05 o 01-00-5E-00-00-06.

11.1.3 Tipos de paquetes OSPF

En el capítulo anterior presentamos Paquetes de Link-State (LSP). La figura muestra los cinco tipos diferentes de LSP de OSPF. Cada paquete cumple una función específica en el proceso de enrutamiento de OSPF:

1. Saludo: los paquetes de saludo se utilizan para establecer y mantener la adyacencia con otros routers OSPF. El protocolo de saludo se analiza en detalle en el próximo tema.

2. DBD: el paquete de Descriptores de bases de datos (DBD) incluye una lista abreviada de la base de datos de link-state del router emisor y es utilizado por los routers receptores para realizar una comparación con la base de datos de link-state.

3. LSR: los routers receptores pueden entonces solicitar más información acerca de una entrada en la DBD enviando una Solicitud de link-state (LSR).

4. LSU: los paquetes de Actualización de link-state (LSU) se utilizan para responder las LSR y para anunciar nueva información. Las LSU contienen siete tipos diferentes de Notificaciones de link-state (LSA). Las LSU y LSA se analizarán brevemente en un tema posterior.

5. LSAck: cuando se recibe una LSU, el router envía un Acuse de recibo de link-state (LSAck) para confirmar la recepción de LSU.

Mostrar multimedia visual

11.1.4 Protocolo de saludo

La figura muestra el encabezado del paquete OSPF y el paquete de saludo. Los campos sombreados en color azul se analizarán en mayor detalle más adelante en el capítulo. Por el momento, nos enfocaremos en los usos del paquete de saludo.

El paquete OSPF Tipo 1 es el paquete de saludo OSPF. Los paquetes de saludo se utilizan para:

• Descubrir vecinos OSPF y establecer adyacencias de vecinos.

• Publicar parámetros en los que dos routers deben acordar convertirse en vecinos.

• Elegir el Router designado (DR) y el Router designado de respaldo (BDR) en redes de accesos múltiples, como Ethernet y Frame Relay.

Los campos importantes que se muestran en la figura incluyen:

• Tipo: Tipo de paquete OSPF: Saludo (1), DD (2), Solicitud de LS (3), Actualización de LS (4), ACK de LS (5)

• ID del router: ID del router de origen

• ID del área: área desde la cual se originó el paquete

• Máscara de red: Máscara de subred asociada con la interfaz de envío

• Intervalo de saludo: cantidad de segundos entre los saludos del router de envío

• Prioridad del router: Se utiliza en la elección DR/BDR (se analizará más adelante)

• Router designado (DR): ID del router del DR, si corresponde

• Router designado de respaldo (BDR): ID del router del BDR, si corresponde

• Lista de vecinos: enumera el ID del router OSPF de los routers vecinos

Establecimiento de vecinos

Antes de que un router OSPF pueda saturar a otros routers con sus estados de enlace, primero debe determinar si existe algún otro vecino OSPF en alguno de sus enlaces. En la figura, los routers OSPF envían paquetes de saludo a todas las interfaces habilitadas con OSPF para determinar si hay vecinos en dichos enlaces. La información en el saludo de OSPF incluye el ID del router OSPF del router que envía el paquete de saludo (el ID del router se analiza más adelante en el capítulo). La recepción de un paquete de saludo OSPF en una interfaz confirma a un router la presencia de otro router OSPF en dicho enlace. OSPF luego establece la adyacencia con el vecino. Por ejemplo, en la figura, R1 establecerá adyacencias con R2 y R3.

Intervalos de saludo y muerto de OSPF

Antes de que dos routers puedan formar una adyacencia de vecinos OSPF, éstos deben estar de acuerdo con respecto a tres valores: Intervalo de saludo, intervalo muerto y tipo de red. El intervalo de saludo de OSPF indica la frecuencia con que un router OSPF transmite sus paquetes de saludo. De manera predeterminada, los paquetes de saludo OSPF se envían cada 10 segundos en segmentos multiacceso y punto a punto, y cada 30 segundos en segmentos multiacceso sin broadcast (NBMA) (Frame Relay, X.25, ATM).

En la mayoría de los casos, los paquetes de saludo OSPF se envían como multicast a una dirección reservada para ALLSPFRouters en 224.0.0.5. La utilización de una dirección multicast permite a un dispositivo ignorar el paquete si la interfaz no está habilitada para aceptar paquetes OSPF. Esto ahorra tiempo de procesamiento de CPU en los dispositivos que no son OSPF.

El intervalo muerto es el tiempo, expresado en segundos, que el router esperará para recibir un paquete de saludo antes de declarar al vecino "desactivado". Cisco utiliza en forma predeterminada cuatro veces el intervalo de Hello. En el caso de los segmentos multiacceso y punto a punto, dicho período es de 40 segundos. En el caso de las redes NBMA, el intervalo muerto es de 120 segundos.

Si el intervalo muerto expira antes de que los routers reciban un paquete de saludo, OSPF retirará a dicho vecino de su base de datos de link-state. El router satura con la información de link-state acerca del vecino "desactivado" desde todas las interfaces habilitadas con OSPF.

Los tipos de redes se analizarán más adelante en el capítulo.

Selección de DR y BDR

Para reducir la cantidad de tráfico de OSPF en redes de accesos múltiples, OSPF selecciona un Router designado (DR) y un Router designado de respaldo (BDR). El DR es responsable de actualizar a todos los demás routers OSPF (llamados DROthers) cuando ocurre un cambio en la red de accesos múltiples. El BDR supervisa al DR y reemplaza a DR si el DR actual falla.

En la figura, R1, R2 y R3 están conectados a través de enlaces punto a punto. Por lo tanto, no ocurre la elección de DR/BDR. La selección y los procesos de DR/BDR se analizarán en un tema posterior y se cambiará la topología por una red de accesos múltiples.

Nota: El paquete de saludo se analiza en mayor detalle en

...