OSPF. Open Short Path First. Prof.: Sergio Quesada Espinoza Adaptadas a I.S.I. por Enrique Ostúa. Conf. Dispositivos de Red

Transcripción

1 OSPF Open Short Path First Conf. Dispositivos de Red Prof.: Sergio Quesada Espinoza Adaptadas a I.S.I. por Enrique Ostúa.

2 Historia OSPF Iniciado en 1987 por un grupo de trabajo de OSPF. Diseñan una primera versión de OSPF pero nunca se consolidó. En 1991 se publicó OSPFv2 [RFC-1247], actualizada en 1998 [RFC-2328] con mecanismos seguros y es la especificación más usada hoy día. En 1999 se publicó OSPF v3 (para IPv6) [RFC-2740], actualizado en 2008 [RFC- 5340].

3 Generalidades OSPF OSPF es un protocolo de enrutamiento interior y de estado de enlaces desarrollado para reemplazar RIP. Es un protocolo de enrutamiento sin clase (soporta CIDR, VLSM). Utiliza el concepto de áreas para controlar de modo más eficiente las operaciones de red. OSPF tiene una distancia administrativa de 110.

4 Generalidades OSPF OSPF utiliza el algoritmo basado primero la ruta más corta, y el coste más bajo hacia el enlace. El OSPF esta basado en estándares abiertos, es decir, está abierto al público y no esta patentado como el protocolo EIGRP de Cisco.

5 Generalidades OSPF OSPF utiliza el algoritmo SPF, éste determina la mejor ruta hacia el destino. SPF añade los costes, definido como un valor basado en el ancho de banda. SPF fue creado por un informático Alemán (Edsger Dijkstra) en SPF calcula una ruta más corta y libre de bucles.

6 Algoritmo SPF Calcula costos a lo largo de cada ruta, desde el origen hasta el destino, este costo es calculado por cada router hacia cada destino en la topología.

7 Mensaje OSPF

8 Tipos de Paquete OSPF

9 Tipos de Red OSPF Las interfaces OSPF reconocen automáticamente tres tipos de redes: Multiacceso con capacidad de broadcast (ej. Ethernet): no se sabe de antemano cuántos routers estarán conectados. Se elige un Router Designado (DR) que se hace adyacente a todos los demás routers del segmento de broadcast. Multiacceso sin capacidad de broadcast (NBMA), tal como Frame Relay, X.25 y ATM Redes punto a punto: sólo existen dos nodos y no se elige ningún DR. Ambos routers son completamente adyacentes entre sí.

10 Tipos de Red OSPF

11 Paquete HELLO de OSPF Se utilizan para establecer y mantener la adyacencia con otros routers OSPF. HELLO publica parámetros entre los routers que acuerdan convertirse en vecinos. Con ellos se elige el DR y el BDR (Backup DR) en redes de acceso múltiple como Ethernet. Se envían cada 10 segundos en redes multiacceso y punto a punto. Se envían cada 30 segundos en redes multiacceso sin broadcast (NBMA).

12 Paquete HELLO de OSPF Se envían a una dirección reservada multicast El intervalo DEAD es el tiempo que un router espera por un mensaje HELLO antes de declarar al vecino desactivado. Cisco utiliza de forma predeterminada 4 veces el intervalo de HELLO.

13 Paquete HELLO de OSPF

14 Paquete LSU de OSPF Actualizaciones Link-State Update. Utilizados para las actualizaciones de enrutamiento OSPF. Este paquete publica los LSA a los routers vecinos. Los LSA son Link-State Advertisements o publicaciones del estado del enlace. Un LSU se compone de uno o varios LSA s.

15 Paquete LSAck OSPF Paquete de reconocimiento del estado del enlace, utilizado para acusar recibo de las LSU de los vecinos.

16 Paquete LSR de OSPF Peticiones Link-State Request. Cuando algún router quiere información actualizada de una parte de la base topológica puede solicitarlo con un mensaje LSR. El mensaje indica exactamente los enlaces sobre los que se quiere detalles.

17 Paquete DataBase Description (DBD) Este paquete describe el contenido de la Base de Datos de estados de los enlaces de un router OSPF.

18 Tabla Topológica OSPF Se construye con el estado de los enlaces de los routers OSPF. Esta información es procesada y a partir de esto se construye una base de datos topológica o de estado de enlaces.

19 Tabla de Enrutamiento OSPF Cada router ejecuta el algoritmo SPF en su copia de la base de datos. Esto determina la mejor ruta hacia el destino. La ruta con el coste más bajo se añade a la tabla de enrutamiento, con una O delante.

20 Trás la conversación... Una vez completas las bases de datos, cada router utiliza el algoritmo SPF para calcular una topología lógica sin bucles hacia cada red conocida. Se utiliza la ruta más corta con el menor costo para crear esta topología, por lo tanto, se selecciona la mejor ruta. Cuando existe un cambio en el estado de un enlace, los routers utilizan un proceso de inundación (flooding) para notificar a los demás routers en la red acerca del cambio.

21 Estados OSPF Los estados en OSPF para una relación de vecindad son: Exstart Down Attempt Init 2-Way Exchange Loading Full

22 Estados OSPF Down: Es el primer estado e indica que no se ha escuchado ningun HELLO del vecino. Attempt: El router envia HELLO tipo unicast hacia el vecino, utilizado solo en redes NBMA. 2-Way: Se ha establecido una comunicación bidireccional entre 2 routers. Exstart: Intercambio de información del estado del enlace entre los routers y sus DR y BDR. Exchange: Los routers intercambian la información de la base de datos DBD.

23 Estados OSPF Loading: En este estado se produce el verdadero intercambio de la información de estado de enlace. Full: Finalmente los routers son totalmente adyacentes, se intercambian los LSA y las bases de datos de los routers están sincronizadas. En estado Full, los LSA son enviados cuando exista algun cambio Una vez en estado Full, se crean la tablas de enrutamiento y se inicia el enrutado de tráfico.

24 DR o Router Designado Como los routers establecen adyacencias con sus vecinos, cada uno envía un paquete HELLO a todos sus vecinos, y éstos a los que le enviaron, creando una inundación (flooding) en la red por todos los paquetes HELLO, LSU y LSAck. Esta saturación se da en redes de acceso múltiple. Para esto se establece un Router Designado DR y un Backup DR (BDR)...

25 DR o Router Designado

26 DR o Router Designado En OSPF se elige un DR que representa el punto de recolección y distribución de los LSA enviados y recibidos. Así mismo se elige un BDR (Backup DR), para el caso en que falle el DR. El resto de los routers OSPF se convierten en DR-others (no es DR ni BDR). Solo envían los LSA al DR y BDR por medio de la dirección IP multicast

27 DR o Router Designado El DR y BDR se eligen por medio de los siguientes criterios respectivamente: 1. El router con la prioridad más alta de interfaz OSPF. 2. El router con la segunda prioridad más alta de interfaz OSPF. 3. Si las prioridades de interfaz OSPF son iguales, el ID de router más alto se utiliza. El ID de router es una dirección IP usada para identificar al router. odos los routers OSPF por defecto tienen el mismo valor de prioridad 1 El rango va desde 0 hasta 255.

28 Comandos OSPF y el área única OSPF se configura de manera similar a RIP, por medio de los comandos: Router(config)# router ospf id_proceso Router(config-router)# network netw_addr wildcard_mask area id_area El wildcard_mask es la inversa bit a bit de la máscara de red, así una préfijo /25 (netmask ) sería wildcard El id_proceso identifica distintos procesos OSPF en el mismo router, valor comprendido entre 1 y 65535; es un número local para el router y básicamente es irrelevante. El id_area identifica cada área, la 0 debe estar siempre (backbone area). En redes muy grandes se pueden usar áreas independientes interconectadas. En nuestro caso usaremos un área única siempre con el identificador 0.

29 Modificación de métrica OSPF El Cisco IOS determina automáticamente el coste basándose en el ancho de banda de la interfaz. Los enlaces tienen costes predeterminados basados en la tecnología que implementa un enlace. El 10 8 se puede cambiar con # auto-cost reference-bw

30 Modificación de Coste/Bandwidth Cuando la interfaz serial no está funcionando realmente a la velocidad predeterminada, requiere una modificación manual, se utiliza el comando bandwidth. Ambos lados del enlace deben configurarse para tener el mismo valor. Otra opción sería utilizar el comando ip ospf cost, que permite especificar el costo de una interfaz. R1(config)# interface serial 0/0/0 R1(config-if)# bandwidth bandwidth-kbps R1(config)# interface serial 0/0/1 R1(config-if)# ip ospf cost 1562

31 Verificación de OSPF

32 Ventajas de OSPF OSPF ofrece rápida convergencia y escalabilidad en redes mucho mayores. Al ser un estándar abierto soporta dispositivos de todos los fabricantes. Cada router posee una imagen completa y sincronizada de la red.

33 Desventajas de OSPF Conlleva un alto uso de CPU y memoria del router. Una desventaja de usar OSPF es que solo soporta el conjunto de protocolos TCP/IP. Requieren un diseño de red jerárquico estricto para que una red se pueda dividir en áreas más pequeñas a fin de reducir el tamaño de las tablas de topología.