Protocolo OSPF: Open Shortest Path First (OSPFv2 RFC2328)

Introducción

OSPF (Open Shortest Path First) es un protocolo de enrutamiento de estado de enlace (link-state) que se utiliza para construir tablas de enrutamiento en redes IP. Este protocolo, definido en la RFC2328, se basa en el intercambio de información sobre el estado de los enlaces entre routers para crear una base de datos de la topología de la red. A partir de esta base de datos, cada router ejecuta el algoritmo SPF (Shortest Path First) para calcular la ruta más corta a cada destino y construir su tabla de enrutamiento.

Características de OSPF

• Protocolo de estado de enlace: OSPF construye las tablas de enrutamiento a partir de una base de datos de la topología, la cual se elabora a partir de paquetes de estado de enlace (LSA) que se intercambian entre todos los routers.
• Algoritmo SPF: El algoritmo SPF (Primero la ruta libre más corta) utiliza la base de datos de la topología para construir la tabla de enrutamiento.
• Sin límite de saltos: OSPF prácticamente no tiene limitaciones en cuanto al número de saltos en una ruta.
• Métrica basada en el coste: La métrica utilizada por OSPF se basa en el coste de los enlaces, que suele estar relacionado con la velocidad del enlace.
• División en áreas: OSPF permite dividir una intranet o sistema autónomo en unidades jerárquicas de menor tamaño llamadas áreas. Las áreas permiten definir porciones de la red que intercambian información de enrutamiento de forma más eficiente.
• Aislamiento de áreas: La topología de un área permanece oculta para el resto del sistema autónomo, lo que reduce el tráfico de enrutamiento y protege a las áreas de problemas de enrutamiento en otras zonas.

ID de Router y Router Designado (DR)

Para identificar a cada router dentro de un área, OSPF utiliza un ID de router. Este ID se determina buscando la dirección IP más alta de las interfaces activas del router. Es frecuente configurar una interfaz loopback para obtener un ID de router estable, ya que estas interfaces siempre permanecen activas.

En redes multiacceso, se elige un Router Designado (DR) que se encarga de propagar todas las actualizaciones a todos los routers dentro de un área, reduciendo así el tráfico SPF. También se elige un Backup Designated Router (BDR) que asume el rol de DR en caso de que este falle.

Elección del DR y BDR

La elección del DR y BDR se realiza mediante el siguiente proceso:

1. El router con el valor de prioridad OSPF más alto se convierte en DR. La prioridad se puede configurar con el comando ip ospf priority (el valor por defecto es 1).
2. En caso de empate en la prioridad, se utiliza el ID de router más alto (la dirección IP más alta) para elegir al DR.

Se recomienda que el número de routers en un área sea menor a 50 o 100 para evitar un exceso de tráfico de enrutamiento.

Términos OSPF

• Enlace: Una interfaz de un router.
• Estado del enlace: El estado de un enlace entre dos routers y su relación con los routers vecinos.
• Base de datos de estado de enlace: También conocida como base de datos de topología. Es una lista de todos los routers en una internetwork y el estado de sus enlaces.
• Área: Colección de redes y routers que tienen la misma identificación de área. Cada router dentro de un área tiene la misma información del estado del enlace.
• Costo o métrica: Es un valor asignado a un enlace que representa su coste (generalmente relacionado con la velocidad).
• Tabla de enrutamiento: Es única para cada router y se construye cuando el algoritmo SPF se ejecuta para una base de datos de estado del enlace.
• DR y BDR: Routers designados por los demás routers de la misma red para representar a todos y reducir el tráfico de enrutamiento.