Introducción a OSPFv2
OSPFv2 es el protocolo de enrutamiento dinámico más utilizado. Entender cómo funciona es esencial, y este curso es el punto de partida perfecto.
Course Contents
1. Introducción
¿Sabe cuándo se publicó la primera versión de OSPF? ¡1987! OSPF es un protocolo antiguo, pero sigue siendo el IGP más utilizado hoy en día. Vamos a hablar de la segunda versión OSPFv2, que fue lanzada en 1990.
Como hemos visto en el curso anterior Ventajas del Enrutamiento Dinámico, OSPF es un protocolo Link-State. Esto significa que OSPF conoce la topología exacta de la red y utiliza métricas para calcular el mejor camino hacia un destino.
Para un router OSPF, mantener un mapa de toda la red y calcular todas las rutas cada vez que cambia la red consume mucha CPU y RAM.
Para resolver este problema, OSPF utiliza el concepto de “área”, dividiendo la red en segmentos. En el primer diagrama puedes ver una ciudad con tres “áreas”. Hay un área grande en el centro y dos áreas más pequeñas junto a ella. Esto reduce el número de paquetes OSPF enviados a través de la red.
Esto se llama OSPF multi-área. La certificación CCNA sólo habla de OSPF single-area. OSPF multi-área es un tema CCNP.
Sólo veremos OSPFv2. OSPFv3 sólo trae IPv6 a OSPFv2, no es un tema CCNA.
2. Componentes OSPF
Te mostraré cómo funciona OSPF a alto nivel. Explicaré los componentes y cómo funcionan juntos.
Vamos a ver:
- ID de enrutador: Identifica de forma única a un router OSPF.
- Tabla de vecinos y base de datos de estado de enlace
- Paquetes OSPF
- Tabla de rutas
3. ID de enrutador
El ID del router es un identificador único para un router OSPF en una red, en forma de dirección IP. Este ID es único dentro de una red OSPF. El ID de enrutador puede ser configurado manualmente o generado automáticamente (pero no aleatoriamente).
Si no se ha configurado el ID del enrutador, se genera de la siguiente manera:
- El router selecciona la dirección IPv4 más alta entre las interfaces loopback configuradas.
- Si no se ha configurado ninguna interfaz loopback, el router selecciona la dirección IPv4 activa más alta de sus interfaces físicas. Este método no se recomienda, ya que hace más difícil para los administradores distinguir entre routers específicos.
La IP 192.168.10.4 es superior a la IP 192.168.9.7
Veremos este concepto con más detalle cuando configuremos OSPF.
4. Tabla de vecinos y base de datos de estado de enlace
OSPF es un proceso que se ejecuta en los routers. Este proceso utiliza la memoria del router para almacenar información sobre las redes.
Como puede ver en la imagen inferior, OSPF utiliza dos estructuras de datos para almacenar información: La Tabla de Vecinos y la Base de Datos de Estado de Enlace.
Tabla de Vecinos: Esta tabla almacena todos los routers que ejecutan OSPF en el mismo enlace (routers que son vecinos directos, adyacentes). Por ejemplo:
R1#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 10.10.0.2 1 FULL/BDR 00:00:34 10.10.0.2 GigabitEthernet0/0
| ID del router | Prioridad | Estado | Tiempo muerto | Dirección | Interfaz |
|---|---|---|---|---|---|
| 10.10.0.2 | 1 | FULL/BDR | 00:00:34 | 10.10.0.2 | GigabitEthernet0/0 |
No intente entender todo lo que hay en la tabla. Veremos todos estos elementos juntos a medida que avancemos en el curso.
Base de datos de estado de enlace: Esta tabla almacena toda la topología de la red. Es el mapa de la red. Almacena todos los caminos a cada destino, así como el tiempo que se tarda en recorrer cada camino. Este tiempo se conoce como peso del camino o métrica del camino.
5. Paquetes OSPF
Ahora que has visto cómo los routers OSPF almacenan la información de red, necesitas entender cómo recuperan esta información.
En primer lugar, los routers recuperan información sobre dispositivos adyacentes (enlaces e interfaces conectados directamente). Los routers OSPF se conectan a routers adyacentes e intercambian información sobre la topología de la red mediante paquetes OSPF.
Como se muestra en el diagrama anterior, R2 es adyacente a R1.
A continuación, R1 envía muchos paquetes a R2 para conocer su información de red. R2 responde con información como la red conectada 172.16.0.0/24.
Existen 5 tipos de paquetes OSPFv2:
- Paquete Hello: Saluda al router vecino y establece una adyacencia. Esto ayuda a crear la tabla de vecinos.
- Paquete DBD (DataBase Description): Resumen de la base de datos Link-state. Este mensaje se envía a los vecinos para determinar si las bases de datos están sincronizadas.
- Paquete LSR (Link-State Request): En el caso de bases de datos no sincronizadas con el vecino, solicita registros de estado de enlace específicos (en sus bases de datos).
- Paquete LSU (Link-State Update): Envía registros link-state específicos que fueron solicitados por un vecino. Estos paquetes contienen muchos LSA (Link-State Advertisements), que veremos a continuación.
- Paquete LSAck (Link-State Acknowledgement): Acuse de recibo de otros paquetes.
| Número LSA | Nombre LSA | Objetivo del CEJ |
|---|---|---|
| LSA tipo 1 | Router LSA | Cada router OSPF enviará una LSA de tipo 1 a todos los demás routers del área. Esta LSA contiene su ID de router y un tipo de enlace. El paquete LSU contiene tantos LSA de tipo 1 como interfaces (enlace) tenga configuradas el remitente. En el ejemplo anterior, R1 envía un LSU con dos LSA de tipo 1 (Enlace 1:192.168.0.1 y Enlace 2:10.0.0.1). |
| LSA tipo 2 | Red LSA | Enviado por un DR a todos los routers del área. Esta LSA contiene una lista de todos los routers de la misma red multiacceso que el DR. El DR informa a todos de la existencia de su red y de todos los routers que la componen. |
| LSA tipo 3 | Resumen LSA | Este tipo de LSA sólo se envía en un entorno multiárea (tema CCNP). |
| LSA tipo 4 | Resumen ASBR LSA | Tema CCNP. |
| LSA tipo 5 | Sistema autónomo LSA externo | Tema CCNP. |
| LSA tipo 6 | LSA OSPF multidifusión | Tema CCNP. |
| LSA tipo 7 | Área no tan rechoncha LSA | Tema CCNP. |
| LSA tipo 8 | Atributo externo LSA para BGP | Tema CCNP. |
¿Ha sido complicado? Es normal, es uno de los temas más complicados del CCNA. He intentado hacerlo lo más fácil de entender posible, sin entrar en detalles innecesarios. Por favor, tómate tu tiempo para releerlo. Una vez que hayas terminado el curso de configuración, puedes volver a él.
Los paquetes LSU que se envían contienen uno o varios LSA (Link-State Advertisements). Existen 8 tipos de LSA.
Además, sólo los dos primeros tipos de LSA son importantes para el examen CCNA. Puedes olvidarte de los otros por ahora porque no los usaremos.
6. Tabla de rutas
Una vez que un router OSPF tiene todo el conocimiento de red necesario, puede deducir las rutas más cortas a cada destino.
Este mecanismo utiliza la base de datos del estado de los enlaces, que no es más que un grafo de red con los pesos de los caminos (métricas). El algoritmo utilizado para calcular el camino más corto se conoce como algoritmo de Dijkstra.
Ahora tienes todos los conceptos de OSPFv2 necesarios para avanzar al siguiente paso.