Protocolo de Enrutamiento Interno. Protocolo de Enrutamiento OSPF

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CAMPUS ZACACTECAS

Redes de Computadoras

Sistemas

MANUAL DE LABORATORIO CÓMPUTO

IC. Irma Yvette López Serrano

MAE. Mario Cesar Ordóñez Gutiérrez

Versión 1.1

2012

PRACTICA No. 9

Protocolo de Enrutamiento Interno

Protocolo de Enrutamiento OSPF

1. OBJETIVOS

1.1. Objetivo general

• El alumno conocerá el protocolo de enrutamiento OSPF

1.2. Objetivos específicos

• .El alumno implementará a través del simulador del Packet Tracer el protocolo de enrutamiento OSPF

2. Marco teórico

Un protocolo de enrutamiento es un conjunto de procesos, algoritmos y mensajes que se usan para intercambiar información y completar la tabla de enrutamiento con la selección de las mejores rutas. Tiene como principales objetivos los siguientes:

- Descubrir redes lejanas con las que puede intercambiar información.

- Mantener información de enrutamiento de manera actualizada.

- Elegir siempre el mejor camino posible hacia las redes destino.

- Encontrar nuevas rutas para sustituir a aquellas que dejen de estar disponibles.

Originalmente se contaba con un sencillo algoritmo de enrutamiento que estaba implementado uniformemente en los routers. A medida que el número de redes se multiplicaba, el diseño inicial no era capaz de expandirse, por lo que fue sustituido por un modelo jerárquico de enrutamiento mediante el protocolo IGP (Interior Gateway Protocol) usado dentro de cada región autónoma, que son las regiones gestionadas por un solo administrador, y un protocolo EGP (Exterior Gateway Protocol) usado para mantener unidas las regiones. Como se puede observar en la siguiente figura.

Figura 1. Protocolo IGP y EGP

Los IGP se pueden dividir en dos categorías:

1. Protocolo de enrutamiento vector-distancia.

Su métrica se basa en los llamados “número de saltos”, es decir, la cantidad de routers por los que tiene que pasar el paquete para llegar a la red destino, la ruta que tenga el menor número de saltos es la más óptima y la que se publicará.

2. Protocolo de enrutamiento enlace-estado.

Su métrica se basa en el retardo, ancho de banda, carga y confiabilidad de los distintos enlaces posibles. Estos protocolos utilizan un tipo de publicaciones llamadas Publicaciones de estado de enlace (LSA) que intercambian entre los routers, mediante estas publicaciones cada router crea la base de datos de la topología de la red completa.

El protocolo de enrutamiento interior original era un protocolo de vector de distancia (RIP – Protocolo de Información de enrutamiento) basado en el algoritmo de Bellman-Ford heredado de ARPANET; funciona bien en los sistemas pequeños (sólo admite 15 saltos entre routers), pero en 1979 es reemplazado por un protocolo de estado de enlace: OSPF (Open Shortest Path First - Abrir primero la ruta más corta), que se volvió una norma en 1990. Ahora el protocolo OSPF se ha convertido en el protocolo de enrutamiento interior principal.

OSPF es un protocolo de estado de enlace, la versión tres del OSPF, es la más reciente. Esta soporta IPv6 así como las extensiones multidifusión para OSPF (MOSPF), aunque aún no están demasiado extendidas.

OSPF posee un área especial llamada backbone, que forma la parte central de la red y donde hay otras áreas conectadas a ella. Las rutas entre diferentes áreas circulan siempre por el backbone, por lo tanto todas las áreas se deben conectar a él. Si no es posible hacer una conexión directa, se puede hacer un enlace virtual entre redes (loopback).

Figura 2. Ejemplo de Backbone y loopback

Los routers en el mismo dominio de multidifusión, o en el extremo de un enlace punto-a-punto forman enlaces cuando se descubren los unos a los otros.

Los routers que forman el backbone, eligen a un router designado (DR, Designed Router) y un router designado secundario (BDR, Backup DR) que actúan como hubs para reducir el tráfico entre los diferentes routers.

OSPF puede usar tanto multidifusiones como unidifusiones, para enviar

paquetes de bienvenida y actualizaciones de enlace-estado. Las direcciones de multidifusiones usadas son 224.0.0.5 y 224.0.0.6. Al contrario que RIP o BGP, OSPF no usa ni TCP ni UDP, sino que usa IP directamente, mediante el IP protocolo 89 (En el campo de datos del protocolo IP bajo la designación protocolo, el número 89 equivale a OSPF).

Existen cinco paquetes OSPF:

• Paquete Hello. Se utiliza para mantener activa la conexión OSPF con otros

routers adyacentes

• Paquete DBD (DataBase Description). Contiene información de la base de datos del router que lo emite acerca del estado de los enlaces locales a este.

• Paquete LSR (Link-State Request). Es una solicitud de información sobre cualquier entrada de la base de datos de estado del enlace.

• Paquete LSU (Link-State Update). Es una respuesta a las peticiones LSR y contiene diferentes tipos de notificaciones sobre el estado del enlace, LSA (Link-State Advertisement).

• Paquete LSAck (Link-State acknowledgment). Es un acuse de recibo de un paquete LSU.

Figura 3. Formato del mensaje OSPF

Cada router OSPF mantiene una base de datos de link-state que contiene las LSA recibidas por parte de todos los demás routers. Una vez que un router recibió todas las LSA y creó su base de datos de link-state local, OSPF utiliza el algoritmo SPF (primero el camino más corto, Shortest Path First) de Dijkstra, como lo habíamos mencionado con anterioridad, para crear un árbol SPF. El árbol SPF luego se utiliza para completar la tabla de enrutamiento IP con las mejores rutas para cada red. Esto implica que cada router mantiene un árbol propio y que no tiene porqué ser similar al de los routers del mismo dominio de enrutamiento.

El proceso de activación y configuración de OSPF requiere los siguientes pasos en cada router:

1. Activación del proceso asignándole un identificador propio que sólo tiene significado local al router.

2. Enumeración de las redes conectadas que formarán parte en el proceso de enrutamiento, indicando para cada una de ellas.

a. La dirección de red.

b. La máscara, en formato complementado a las máscaras de subred.

c. Un identificador de área OSPD. Número entero que coincidirá en todos los routers del área

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