OSPF: Fundamentos y Características Clave del Enrutamiento de Estado de Enlace

Protocolo OSPF: Open Shortest Path First

OSPF (Open Shortest Path First) es un protocolo de enrutamiento dinámico estándar definido en la RFC 2328 para IPv4 y en la RFC 5340 para IPv6.

Características Clave de OSPF

• Es un protocolo dinámico basado en el algoritmo de estado de enlace (link-state). Los routers construyen su tabla de enrutamiento basándose en una base de datos de la topología. Esta base de datos se elabora a partir de paquetes de estado de enlace (LSP) que se intercambian entre todos los routers para describir la topología de una red.
• Prácticamente no tiene limitaciones de saltos, a diferencia de RIP que tiene un límite de 15 saltos (routers que atraviesan los paquetes de datos).
• Distancia Administrativa: 110.
• Es un IGP (Interior Gateway Protocol), diseñado para ser utilizado dentro de un Sistema Autónomo (AS).
• Es un protocolo abierto (no propietario).
• Es Classless: Soporta VLSM (Variable Length Subnet Masking). No sumariza subredes automáticamente. En OSPF no existe el comando “no auto-summary”.
• Converge rápidamente ante cambios topológicos en la red.
• Ofrece seguridad al permitir la autenticación de las actualizaciones de enrutamiento, las cuales pueden ir cifradas.
• Su métrica está basada en el costo de los enlaces. El costo se calcula en base al ancho de banda de la interfaz (fórmula: 10⁸ / ancho de banda en bps) y es configurable por el administrador. El valor de referencia (10⁸) puede ser modificado mediante el comando auto-cost reference-bandwidth, lo que permite ajustar el cálculo del costo en función del ancho de banda de la interfaz.
• El ancho de banda real (ADB) de un enlace puede diferir del ancho de banda por defecto de la interfaz. El ADB se puede verificar con el comando #show interface [nombre_interfaz].

Ejemplos de Cálculo de Costo:

• 10 Mbps → 10⁸ / 10⁷ = 10
• 100 Mbps → 10⁸ / 10⁸ = 1
• 10 Gbps → 10⁸ / 10¹⁰ = 0.01 (o un valor mínimo configurable, ya que OSPF usa enteros)

• Soporta diseño jerárquico, lo que lo hace muy escalable.
• Funciona dividiendo una Intranet o Sistema Autónomo (AS) en unidades jerárquicas de menor tamaño, denominadas Áreas o Áreas de Red. Las áreas de red OSPF permiten definir “porciones de la red” que “intercambian información de enrutamiento”. La topología de un área permanece oculta para el resto del AS, lo que reduce el tráfico de enrutamiento y aísla los problemas de enrutamiento a su área de origen.

Área Backbone (Troncal o Área 0)

Siempre debe existir en una red OSPF y su función es interconectar el resto de áreas.

Conceptos Fundamentales de OSPF

• Área: Colección de redes y routers que comparten la misma identificación de área. Cada router dentro de un área mantiene la misma información de estado de enlace. Se recomienda limitar las áreas a un máximo de 50 routers o 100 interfaces.
• Routers Internos (Internal Routers): Routers cuyas interfaces se encuentran completamente dentro de una única área.
• Vecinos (Neighbors): Interfaces de routers que se encuentran dentro de la misma área y pueden intercambiar información de enrutamiento.
• Routers Fronterizos (Area Border Routers - ABR): Routers que conectan con múltiples áreas OSPF.
• Routers de Borde de Sistema Autónomo (Autonomous System Border Routers - ASBR): Routers que conectan el sistema autónomo OSPF con un sistema autónomo diferente (por ejemplo, utilizando BGP).
• Enlace: Una interfaz de un router.
• Estado del Enlace: La condición operativa de un enlace entre dos routers.
• Base de Datos de Estado de Enlace (Link-State Database - LSDB) o Base de Datos Topológica: Una colección de información sobre todos los routers y enlaces dentro de un área OSPF.
• Costo (Métrica): Valor asignado a un enlace. Los protocolos de estado de enlace asignan un costo a un enlace basándose en el ancho de banda o velocidad de transmisión, a diferencia de los saltos utilizados por protocolos como RIP.