CAPITULO 3. CONFIGURANDO EL PROTOCOLO OSPFENTENDIENDO LA TERMINOLOGIA OSPF Y OPERACIN

Esta seccin introduce las caractersticas principales del protocolo de enrutamiento OSPF, incluyendo una descripcin de los protocolos de enrutamiento de estado de enlace, las estructuras de la zona, las adyacencias de estado de enlace, clculos de mtricas de la ruta ms corta primero (SPF) y estructuras de datos de estado de enlace.

Protocolos de Enrutamiento del Estado de EnlaceLa necesidad de superar las limitaciones de los protocolos de enrutamiento de vector de distancia condujo al desarrollo de los protocolos de enrutamiento de estado de enlace. Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace tienen las siguientes caractersticas:

Responden rpidamente a los cambios en la red.

Envan actualizaciones desencadenadas cuando se produce un cambio de red.

Envan actualizaciones peridicas, conocidas como de actualizacin de estado de enlace (link-state refresh), a intervalos de tiempo largos, como cada 30 minutos.

Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace generan actualizaciones de enrutamiento slo cuando se produce un cambio en la topologa de red. Cuando un enlace cambia de estado, el dispositivo que detecta el cambio crea un anuncio de estado de enlace (LSA, Link-State Advertisement) respecto a ese enlace, como se muestra en la Figura 3-1. El LSA se propaga a todos los dispositivos vecinos que utilizan una direccin de multicast especial. Cada dispositivo de enrutamiento almacena la LSA, reenva la LSA a todos los dispositivos vecinos (dentro de un rea; reas se describen en la siguiente seccin, "Estructura de Area OSPF" ) y actualiza su base de datos de estado de enlace (LSDB, Link-State Database). Esta inundacin de la LSA asegura de que todos los dispositivos de enrutamiento puedan actualizar sus bases de datos y luego actualizar sus tablas de enrutamiento para reflejar la nueva topologa. Como se muestra en la Figura 3-1, la LSDB se utiliza para calcular los mejores caminos a travs de la red. Los routers de estado de enlace encuentran los mejores caminos hacia un destino, aplicando el algoritmo de Dijkstra, tambin conocido como SPF, a cambio de la LSDB para construir el rbol SPF. Cada router selecciona las mejores rutas desde su rbol SPF y las coloca en su tabla de enrutamiento.

Figure 3-1. Link-State Protocol Operation.

OSPF e IS-IS (Integrated Intermediate System-to-Intermediate System) son clasificados como protocolos de enrutamiento de estado de enlace debido a la manera en la cual ellos distribuyen la informacin de enrutamiento y calcula rutas.

Los routers que ejecutan protocolos de enrutamiento de estado de enlace recogen la informacin de enrutamiento de todos los dems routers en la red (o desde dentro de un rea definida de la red) y luego cada router calcula de forma independiente sus mejores caminos para todos los destinos en la red, utilizando el algoritmo de Dijkstra (SPF). La informacin incorrecta desde cualquier router en particular es menos probable que cause confusin porque cada router mantiene su propia visin de la red.

Para todos los routers de la red para tomar decisiones de enrutamiento consistentes, cada router de estado de enlace deber llevar un registro con la siguiente informacin:

Sus routers vecinos inmediatos: Si el router pierde contacto con un router vecino, dentro de un par de segundos ste invalida todos los caminos a travs de ese router y vuelve a calcular sus rutas a travs de la red. Para OSPF, la informacin de adyacencia sobre los vecinos se almacena en la tabla de vecinos de OSPF, tambin conocido como una base de datos de adyacencia.

Todos los dems routers en la red, o en su rea de red, as como sus redes conectadas: El router reconoce otros routers y redes a travs de las LSA, que se inundan a travs de la red. Las LSA se guardan en una tabla de topologa o base de datos (que tambin se llama una LSDB).

Las mejores rutas a cada destino: Cada router calcula de forma independiente los mejores caminos para cada destino en la red usando el algoritmo de Dijkstra (SPF). Todas las rutas se mantienen en el LSDB. Los mejores caminos son entonces ofrecidos a la tabla de enrutamiento (tambin llamada la base de datos de reenvo). Los paquetes que llegan en el router se envan basndose en la informacin que tuvo lugar en la tabla de enrutamiento.

NOTA: Se puede encontrar diferente terminologa para las distintas tablas OSPF, como sigue:

OSPF neighbor table = adjacency database

OSPF topology table = OSPF topology database = LSDB

Routing table = forwarding database

Los recursos de memoria requeridos para mantener estas tablas pueden ser un inconveniente para los protocolos de estado de enlace. Sin embargo, debido a que la tabla de topologa (LSDB) es idntica en todos los routers OSPF en un rea y contiene informacin completa sobre todos los routers y enlaces en un rea, cada router puede seleccionar de forma independiente un camino libre de bucles y eficiente, basado en el costo (como se describe en la seccin "Clculo de la mtrica OSPF", ms adelante en este captulo), para alcanzar a todas las redes en el rea. Este beneficio supera el "enrutamiento por rumor", limitaciones de enrutamiento de vector de distancia.

Recordemos que los routers corriendo protocolos de enrutamiento por vector-distancia confian en decisiones de enrutamiento desde sus vecinos. Routers individuales no tienen la foto completa de la topologa de la red. En comparacin, cada router que ejecuta un protocolo de enrutamiento de estado de enlace tiene una visin completa de la topologa de la red y de forma independiente puede tomar una decisin sobre la base de una imagen precisa de la topologa de red.

Estructura del rea OSPFEn redes pequeas, la red de enlaces de router no es compleja, y los caminos a destinos individuales se deduce fcilmente. Sin embargo, en redes grandes, la red resultante es altamente compleja y el nmero de rutas posibles a cada destino es grande. Por lo tanto, los clculos de Dijkstra que comparan todas estas posibles rutas pueden ser muy complejas y pueden tardar mucho tiempo, dando lugar a problemas tales como los que se muestran en la Figura 3-2.

Figure 3-2. Issues with Maintaining a Large OSPF Network.

Si un rea es demasiado grande, los siguientes aspectos deben ser abordados:

Clculos del algoritmo SPF frecuentes: En una red grande, los cambios son inevitables, as que los routers gastan muchos ciclos de CPU recalculando el algoritmo SPF y actualizando la tabla de enrutamiento.

Tabla de enrutamiento grande: OSPF no realiza por defecto la sumarizacin de rutas. Si las rutas no se resumen, la tabla de enrutamiento puede llegar a ser muy grande, dependiendo del tamao de la red.

LSDB Grande: Debido a que el LSDB cubre la topologa de toda la red, cada router debe mantener una entrada para cada red en el rea, aunque se haya seleccionado no todas las rutas de la tabla de enrutamiento.

Los protocolos de enrutamiento de estado de enlace usualmente reducen el tamao de los clculos Dijkstra mediante la particin de la red en reas, como se muestra en la Figura 3-3. El nmero de routers en un rea y el nmero de LSA's que se inundan slo dentro del rea son ms pequeas, lo cual indica que la LSDB o base de datos de topologa para un rea es pequea. En consecuencia, el clculo de Dijkstra es ms fcil y lleva menos tiempo. El enrutamiento Interrea todava se produce, pero muchas de las operaciones de enrutamiento interno, tales como clculos de SPF, puede permanecer dentro de las reas individuales. Por ejemplo, si el rea 1 est teniendo problemas con un enlace que sube y baja, los routers de otras reas no necesitan correr continuamente su clculo SPF, ya que pueden ser aislados del problema en el rea 1.

Figure 3-3. The Solution: OSPF Hierarchical Routing.

Asumiendo una apropiada jerarqua de direccionamiento IP y que una configuracin adecuada OSPF est en su lugar, el uso de mltiples reas OSPF tiene varias ventajas importantes :

Frecuencia reducida de clculos SPF: Debido a que la informacin de ruta detallada existe dentro de cada rea, no es necesario inundar todos los cambios de estado de enlace para el resto de las reas. Por lo tanto, slo los routers que se ven afectados por el cambio tienen que calcular de nuevo el algoritmo SPF y el impacto del cambio se localiza dentro del rea .

Tablas de enrutamiento ms pequeas: Con mltiples reas, las entradas de ruta detalladas para redes especficas dentro de un rea pueden permanecer en el rea. En lugar de publicar estas rutas explcitas fuera del rea, los routers pueden ser configurados para sumarizar las rutas en una o ms direcciones resumen. Publicando estos resmenes se reduce el nmero de LSAs propagados entre las reas, pero mantiene todas las redes accesibles.

Reduccin de encabezado LSU: Las LSU's contienen una variedad de tipos de LSA, incluyendo la informacin de estado de enlace y el resumen. En lugar de enviar un LSU acerca de cada red dentro de un rea, un router puede anunciar una sola ruta resumida o un pequeo nmero de rutas entre reas, reduciendo as la sobrecarga asociada con LSU cuando cruzan reas.

OSPF utiliza una jerarqua de rea de dos capas:

rea Backbone: Un rea OSPF cuya funcin principal es el movimiento rpido y eficiente de los paquetes IP. Las reas Backbone se interconectan con otros tipos de rea OSPF. Generalmente, los usuarios finales no son encontrados dentro de un rea backbone. El rea backbone tambin se llama rea OSPF 0. Las redes jerrquicas definen el rea 0 como el ncleo al cual todas las dems reas se conectan directamente.

NOTA: En alguna documentacin de Cisco, se ver que el rea de red backbone se conoce como rea de trnsito. Sin embargo, en el OSPF RFC, un rea de trnsito est relacionado con enlaces virtuales, como se describe en detalle en la seccin "OSPF Conexiones virtuales", ms adelante en este captulo.

rea Regular (nonbackbone): Es un rea OSPF cuya funcin principal es la de conectar a los usuarios y los recursos. Las reas Regulares (tambin llamadas reas normales) generalmente se establecen a lo largo de agrupaciones funcionales o geogrficas. De forma predeterminada, un rea regular no permite trfico procedente de otra rea para utilizar sus enlaces para llegar a otras reas. Por defecto, todo el trfico de otras reas debe cruzar el rea backbone 0. Las reas regulares pueden tener varios subtipos, incluyendo el rea standard, rea stub, rea totalmente sttuby, rea no tan stubby (NSSA, Not-So Stubby Area), y totalmente sttuby NSSA.

NOTA: Totally Stubby NSSAalgunas veces estn tambin referidas como Totally NSSA Totally Stub NSSA. Todos son sinnimos.

OSPF obliga a esta rgida jerarqua de rea de dos capas. La conectividad fsica subyacente de la red debe mapearse a la estructura de rea de dos capas, con todas las reas nonbackbone uniendo directamente al rea 0.

AREAS OSPFEn los protocolos de enrutamiento de estado de enlace, todos los routers deben conservar una copia del LSDB. Cuantos ms routers OSPF existan (y cuantos ms enlaces en los routers), mayor ser el LSDB. Puede ser ventajoso tener toda la informacin en todos los routers, pero este enfoque no se escala a grandes tamaos de la red. El concepto de rea es un compromiso. Los routers dentro de un rea mantienen informacin detallada sobre los enlaces y sobre los routers ubicados dentro de esa rea. OSPF se puede configurar para que se mantenga slo informacin general o un resumen acerca de los routers y enlaces en otras reas.

Cuando OSPF es configurado correctamente y un router o un enlace falla, esa informacin es inundada a lo largo de las adyacencias slo a los routers en el rea local. Los routers fuera del rea no reciben esta informacin. Manteniendo una estructura jerrquica y limitando el nmero de routers en un rea, un sistema autnomo OSPF (AS) puede escalar a tamaos muy grandes.

Como se mencion, las reas OSPF requieren una estructura jerrquica, lo que significa que todas las reas deben conectarse directamente al rea 0. En la Figura 3-4, note que los enlaces entre los routers del rea 1 y los routers del rea 2 no estn permitidos. Todo el trfico Interrea debe pasar por el rea de backbone 0. El nmero ptimo de routers por rea vara en funcin de factores tales como la estabilidad de la red, pero en el documento "Diseo de Gran Escala de redes IP", Cisco recomienda las siguientes pautas:

Un rea debe tener no ms de 50 routers.

Un router no debe estar en ms de tres reas.

Se recomiendan estos valores para asegurar que los clculos de OSPF no abrumen a los routers. Por supuesto, el diseo de red y la estabilidad del enlace tambin puede afectar a la carga en los routers.

Nota: El documento "Diseo de Gran Escala Internetworks IP" es parte de la Gua de Diseo Internetworking escrito en la dcada de 1990. Hay grandes redes de hoy en el que el diseo sea superior a estas directrices. Sin embargo, en este documento se hace referencia por Cisco y, por tanto, se incluye aqu.

Figure 3-4. Types of OSPF Routers.

Terminologa del rea OSPFLos routers OSPF de diferentes tipos controlan el trfico que entra y sale de las reas. Los siguientes son los cuatro tipos de router, como se muestra en la Figura 3-4:

Router Interno: Son los routers que tienen todas sus interfaces en la misma rea. Todos los routers dentro de la misma rea tienen LSDBs idnticos.

Router Backbone: Son los routers que se sientan en el permetro del rea backbone 0 y que tienen al menos una interfaz conectada al rea 0. Los routers backbone mantienen informacin de enrutamiento OSPF por medio de los mismos procedimientos y algoritmos como los routers internos.

Router de la Frontera del Area (ABR, Area Border Router): Son los routers que tienen interfaces ligadas a mltiples reas, mantienen LSDBs independientes para cada rea a la que se conectan, y enrutan el trfico con destino a, o viniendo de otras reas. Los ABRs conectan el rea 0 a un rea nonbackbone y son los puntos de salida del rea, lo que significa que la informacin de enrutamiento con destino a otra rea puede llegar slo a travs del ABR del rea local. Los ABRs distribuyen esta informacin de enrutamiento dentro del backbone. Los routers de backbone entonces reenvan la informacin a los dems ABR. Los ABRs son los nicos puntos donde la sumarizacin de la direccin del rea se puede configurar (para resumir la informacin de enrutamiento de los LSDBs de sus reas adjuntas). Los ABRs separan zonas de inundacin LSA y puede funcionar como el origen de las rutas por defecto. Un rea puede tener uno o ms ABR.

El diseo ideal es tener cada ABR conectado a dos reas solamente: el backbone y la otra rea. Como se ha mencionado, el lmite superior recomendado es de tres zonas.

Router Frontera de Sistema Autnomo (ASBR, Autonomous System Border Router): Son los routers que tienen al menos una interfaz relacionada a un dominio de enrutamiento diferente (por ejemplo, otro sistema autnomo OSPF o un dominio con EIGRP). Un sistema autnomo OSPF se compone de todas las reas OSPF y los routers dentro de ellos. Los ASBRs pueden redistribuir rutas externas en el dominio OSPF y viceversa.

Un router puede ser ms de un tipo de router. Por ejemplo, si un router interconecta a la zona 0 y zona 1, y para una red no OSPF, es a la vez un ABR y un ASBR.

Un router tiene una LSDB independiente para cada rea a la que se conecta. Por lo tanto, un ABR tendr un LSDB para el rea 0 y otro LSDB para la otra rea en la que participa. Dos routers que pertenecen a la misma rea mantienen LSDBs idnticos para esa rea.

Un LSDB se sincroniza entre pares de routers adyacentes, como se describe en la siguiente seccin.

Adyacencias OSPFUn router que ejecuta un protocolo de enrutamiento de estado de enlace debe primero establecer adyacencias de vecinos, mediante el intercambio de paquetes de saludo con los routers vecinos, como se muestra en la Figura 3-5. En general, los routers establecen adyacencias de la siguiente manera:

Figure 3-5. Hello Exchange on a Broadcast Network.

El router enva y recibe paquetes de saludo (hello) hacia y desde sus routers vecinos. La direccin de destino suele ser una direccin de multidifusin (multicast).

Los routers intercambian paquetes de saludo sujetos a los parmetros especficos de protocolo, como comprobar si el vecino est en la misma rea, utilizando el mismo intervalo de saludo, y as sucesivamente. Los routers declaran al vecino cuando el intercambio se ha completado.

Despus de que dos routers establecen adyacencias de vecinos utilizando paquetes de saludo, ellos sincronizan sus LSDBs mediante el intercambio de las LSA y confirmando la recepcin de las LSA del router adyacente. Los dos routers vecinos ahora reconocen que han sincronizado sus LSDBs entre s. Para OSPF, esto significa que los routers estn ahora en el estado de adyacencia completa (Full Adjacency State) con los dems.

Si es necesario, los routers reenvian nuevos LSAs a otros routers vecinos, asegurando la sincronizacin completa de la informacin del estado de enlace dentro del rea.

Los dos routers OSPF en un enlace serial punto a punto, usualmente encapsulado en el protocolo HDLC (High-level Data Link Control) o PPP (Point-to-Point Protocol); forman una adyacencia completa (Full Adjacency) con el otro.

Sin embargo, los routers OSPF en redes de difusin (broadcast), tales como enlaces LAN, eligen un router como el router designado (DR, Designated Router) y otro como el router designado de respaldo (BDR, Backup Designated Router). Todos los dems routers de la LAN forman adyacencias completas con estos dos routers y pasan LSA's slo a ellos. El DR reenva actualizaciones recibidas desde un vecino de la LAN a todos los dems vecinos de la misma LAN. Una de las principales funciones de un DR es asegurar que todos los routers en la misma LAN tengan un LSDB idntico. Por lo tanto, en las redes de broadcast, un LSDB se sincroniza entre un DROTHER (un router que no es un DR o un BDR) y su DR y BDR.

El DR pasa su LSDB a cualquier nuevo router que une esa LAN. Tener a todos los routers sobre esa LAN pasando la misma informacin al nuevo router es ineficiente, por lo que un router DR representa los otros routers a un nuevo router en la LAN o a otros routers en el rea.

Los routers de la LAN tambin mantienen una relacin de vecino parcial, llamado un estado de adyacencia de dos vas (Two-Way Adjacency), con los otros routers de la LAN que no son el DR o BDR, los DROTHERs. Por ejemplo, si en la Figura 3-5, el Router A es el DR y el router B es el BDR, el Router C formar una adyacencia completa tanto con Router A como con B, y una adyacencia de dos vas con los Routers D y E.

Es importante tener en cuenta que el concepto DR est en el nivel de enlace. En un entorno de difusin de accesos mltiples (multiaccess broadcast), cada segmento de red tiene su propio DR y BDR. Por ejemplo, un router conectado a mltiples redes de difusin de multiacceso puede ser un DR en un segmento y un DROTHER en otro segmento.

NOTA: Los LSAs son tambin llamados Unidades de datos de Protocolo de Estado de Enlace (PDUs).

Los LSA informan del estado de los routers y de los enlaces entre los routers - de ah el trmino estado de enlace (Link-State). As, la informacin del estado de enlace debe estar sincronizada entre routers. Para lograr esto, las LSA tienen las siguientes caractersticas:

Las LSA's son fiables. Hay un mtodo para el reconocimiento de su entrega.

Las LSA's se inundan en todo el rea (o en todo el dominio, si slo hay un rea).

Las LSA's tienen un nmero de secuencia y un tiempo de vida configurado, por lo que cada router reconoce que tiene la versin ms actual de la LSA.

Las LSA's se actualizan peridicamente para confirmar la informacin de topologa antes de que ellas envejezcan fuera del LSDB.

Slo al inundar de forma fiable la informacin del estado de enlace cada router en el rea o dominio puede asegurarse de que tiene la ltima y ms precisa vista de la red. Slo entonces el router puede tomar decisiones de enrutamiento fiables que sean coherentes con las decisiones de otros routers de la red.

Clculo de Mtrica OSPFEdsger Dijkstra dise el algoritmo matemtico utilizado por los protocolos de enrutamiento de estado de enlace para calcular las mejores rutas a travs de las redes complejas. Al asignar un costo a cada enlace de la red, y al colocar el nodo especfico en la raz de un rbol y sumando los costos hacia cada destino determinado, las ramas del rbol se pueden calcular para determinar la mejor ruta para cada destino. Las mejores rutas se ofrecen a la base de datos de reenvo forwarding database(la tabla de enrutamiento).

Para OSPF, el comportamiento por defecto en los routers Cisco es que el costo de interfaz se calcula sobre la base de su ancho de banda configurado. Cuanto mayor sea el ancho de banda, menor ser el costo. El costo OSPF por defecto en los routers Cisco se calcula utilizando la frmula (100) / (ancho de banda en megabits por segundo [Mbps]). Esta frmula tambin se puede escribir como (10^8) / (ancho de banda en bps).

Nota: El RFC 2328 OSPF no especifica cul debe ser el costo del enlace, pero en los routers Cisco por defecto es inversamente proporcional al ancho de banda del enlace.

Si se cambia el ancho de banda de enlace, el costo OSPF va a cambiar. Slo un costo puede ser asignado por interfaz. Se anuncia como el costo del enlace en los anuncios de enlace de router. Los costos de OSPF por defecto son los siguientes:

56 kbps enlace serial - Por defecto el costo es 1785.

64 kbps enlace serial - Por defecto el costo es 1562.

T1 (1.544 Mbps enlace serial) - Por defecto el costo es 64.

E1 (2.048 Mbps enlace serial) - Por defecto el costo es 48.

Ethernet - Por defecto el costo es 10.

Fast Ethernet - Por defecto el costo es 1.

FDDI - Por defecto el costo es 1.

ATM - Por defecto el costo es 1.

Tambin puede definirse manualmente un costo OSPF para cada interfaz, lo que anula el valor de costo por defecto (como se describe en ms detalle en la seccin "Cambio de la mtrica de costo", ms adelante en este captulo).

La figura 3-6 es un ejemplo de un clculo de Dijkstra. Ocurre lo siguiente:

Router H anuncia su presencia al router E. El router E pasa sus propios anuncios y los del Router H a sus vecinos (Routers C y G) . Router G pasa stos y sus propios anuncios a D y as sucesivamente .

Estos LSA's siguen la regla de horizonte dividido, la cual dicta que un router nunca debera anunciar un LSA al router de la que procede. En este ejemplo, el router E no hace publicidad de las LSA del router H de nuevo a Router H.

Router X tiene cuatro routers vecinos: A, B, C y D. A partir de estos routers, ste recibe los LSAs de todos los dems routers de la red. A partir de estos LSAs, tambin se puede deducir los enlaces entre todos los routers y dibujar la red de routers que se muestran en la Figura 3-6 .

Cada enlace Fast Ethernet en la Figura 3-6 se le asigna un costo OSPF de 1. Sumando los costos a cada destino, el router puede deducir el mejor camino a cada destino .

El lado derecho de la Figura 3-6 muestra los mejores caminos resultantes (el rbol SPF) del Router X. A partir de estos mejores caminos, que se muestra con lneas continuas, las rutas hacia las redes destino conectadas a cada router son ofrecidas a la tabla de enrutamiento; para cada ruta, la direccin del siguiente salto es el router vecino apropiado (A, B , C o D).

Figure 3-6. SPF Calculations.

Estructuras de Datos de Estado de EnlaceCada entrada LSA tiene su propio temporizador de envejecimiento, cuyo campo de Edad de estado de enlace (link-state Age) transporta. Despus de 30 minutos por defecto (expresados en segundos en el campo Edad de estado de enlace), el router que origin la entrada reenva la LSA, con un nmero de secuencia ms alto, en una actualizacin de estado de enlace (LSU), para verificar que el enlace sigue activo. Si la LSA alcanzara su edad mxima (maxage) de 60 minutos, sta sera descartada. Un LSU puede contener uno o ms LSA's. Este mtodo de validacin de LSA ahorra ancho de banda en comparacin con los routers de vector-distancia, que envan toda su tabla de enrutamiento a intervalos cortos y peridicos.

Como se muestra en la Figura 3-7, cuando cada router recibe la LSU, se hace lo siguiente:

Si la entrada LSA ya no existe, el router agrega la entrada a su LSDB, enva de vuelta un acuse de recibo de estado de enlace (LSAck), inunda la informacin a otros routers, ejecuta SPF y actualiza su tabla de enrutamiento.

Si la entrada ya existe y la LSA recibida tiene el mismo nmero de secuencia, el router ignora la entrada LSA.

Si la entrada ya existe, pero la LSA incluye informacin ms reciente (tiene un nmero de secuencia superior), el router agrega la entrada a su LSDB, enva de vuelta un LSAck, inunda la informacin a otros routers, ejecuta SPF y actualiza su tabla de enrutamiento .

Si la entrada ya existe, pero la LSA incluye la informacin ms antigua, enva un LSU al remitente con la informacin ms reciente.

Figure 3-7. LSA Operations.

PAQUETES OSPFOSPF realiza varias funciones, incluyendo las siguientes:

Descubrimiento de vecinos, para formar adyacencias.

Inundaciones de informacin del estado de enlace, para facilitar las LSDBs construidas en cada router

Ejecucin de SPF para calcular la ruta ms corta a todos los destinos conocidos.

Rellenar la tabla de enrutamiento con las mejores rutas a todos los destinos conocidos.

Los cambios podran ocurrir en el estado de los enlaces despus de que la tabla de enrutamiento se rellena inicialmente. OSPF detecta estos cambios y responde inundando la informacin acerca de los cambios dentro de las reas y, posiblemente, a otras reas, para mantener los LSDBs en todos los routers vecinos.

En esta seccin se describen los cinco tipos de paquetes OSPF, listados en la Tabla 3-1, y explica dnde y cmo estos paquetes interactan para construir adyacencias de vecinos OSPF y mantener la base de datos de topologa de OSPF.

Todos los cinco paquetes OSPF se encapsulan directamente en una carga til IP, como se muestra en la Figura 3-8. El paquete OSPF no utiliza el Protocolo de Control de Transmisin (TCP) o User Datagram Protocol (UDP). OSPF requiere un esquema de transporte de paquetes fiable, y debido a que TCP no es utilizado, OSPF define su propia rutina de reconocimiento usando un paquete de confirmacin (paquete OSPF tipo 5).

Table 3-1. OSPF Packets

Figure 3-8. OSPF Packet Header Format.

Como es mostrado en la Fig. 3-8, un identificador de protocolo de 89 en la cabecera IP indica un paquete OSPF. Cada paquete OSPF comienza con una cabecera con los siguientes campos:

Nmero de Versin (Version Number): Se establece a 2 para la versin 2 de OSPF, la versin actual IPv4 de OSPF (OSPF versin 3 es usada para IPv6, como se describe en el captulo 8, Implementando IPv6 en redes empresariales). Tipo (Type): Diferencia los cinco tipos de paquetes OSPF. Longitud del paquetes (Packet Lengh): La longitud del paquete OSPF en byte. Identificador de Router (Router ID): Define cul router es el origen del paquete. Identificador de rea (Area ID): Define el rea en la cual el paquete se origin. Comprobacin (Checksum): Usado para la deteccin de error de cabecera de paquetes para asegurar que el paquete OSPF no se corrompa durante la transmisin. Tipo de Autenticacin (Authentication Type): Una opcin en OSPF que describe ninguna autenticacin (no authentication), contrasena de texto claro (clear-text password) o mensaje encriptado MD5 (Message Digest 5) para autenticacin del router. Autenticacin (Authentication): Usado con tipo de autenticacin. Datos (Data): Contiene diferente informacin, dependiendo del tipo de paquete OSPF:

Para el paquete Hello: Contiene una lista de vecinos conocidos.

Para el paquete DBD: Contiene un resumen de la LSDB, el cual incluye todos los ID's de routers conocidos y sus ltimos nmeros de secuencia, entre otros campos.

Para el paquete LSR: Contiene el tipo de LSU necesaria y el ID router del router que tiene la LSU necesaria.

Para el paquete LSU: Contiene todas las entradas LSA. Las entradas LSA mltiples pueden fijarse en un paquete de actualizacin OSPF.

Para el paquete LSAck: Este campo est vaco

ESTABLECIENDO LAS ADYACENCIAS DE VECINOS OSPF: HELLOEl enrutamiento OSPF depende del estado de un enlace entre dos routers. El protocolo Hello establece y mantiene relaciones de vecindad, garantizando comunicacin bidireccional (Two-Way) entre vecinos. La comunicacin bidireccional se produce cuando un router se ve a s mismo que aparece en el paquete de saludo recibido de un vecino. Los routers OSPF vecinos deben reconocerse mutuamente en la red antes de que puedan compartir informacin de enrutamiento.

Cada interfaz participando en OSPF utiliza la direccin IP multicast 224.0.0.5 para enviar peridicamente paquetes hello. Como se muestra en la Figura 3-9, un paquete hello contiene la siguiente informacin:

Identificacin Router (Router ID): Un nmero de 32 bits que identifica de forma nica el router. La direccin IP ms alta de una interfaz activa se selecciona de forma predeterminada a menos que exista una direccin de interfaz de loopback o el ID del router se configura manualmente (este proceso se describir ms adelante, en la seccin "OSPF Router ID"). Por ejemplo, la direccin IP 172.16.12.1 sera elegido sobre 172.16.1.1. Este ID de router es importante en el establecimiento de relaciones de vecindades y en la coordinacin del intercambio de LSU. El ID de router tambin se utiliza para romper los lazos durante los procesos de seleccin de DR y BDR, si los valores de prioridad OSPF son iguales (como se describe en la seccin "Elegir a un DR y BDR y el establecimiento de prioridades", ms adelante en este captulo).

Intervalos de Saludo (Hello) y Muertos (Dead): El intervalo de saludo especifica con cuanta frecuencia, en segundos, el router enva paquetes de saludo (10 segundos es el valor predeterminado en redes de accesos mltiples). El intervalo muerto es la cantidad de tiempo en segundos que un router espera escuchar de un vecino antes de declarar el router vecino fuera de servicio (el intervalo muerto es cuatro veces el intervalo de saludo por defecto). Estos temporizadores deben ser los mismos en los routers vecinos; de lo contrario no se establecer una adyacencia.

Vecinos (Neighbors): El campo de Vecinos enumera los routers adyacentes con los que este router ha establecido comunicacin bidireccional. La comunicacin bidireccional es indicada cuando el router se ve a s mismo que aparece en el campo de Vecinos del paquete de saludo del vecino.

Identificacin de rea (Area ID): Para comunicarse, dos routers deben compartir un segmento comn, y sus interfaces deben pertenecer a la misma rea OSPF en ese segmento. Estos routers tendrn todos la misma informacin de estado de enlace para esa rea.

Prioridad del router (Router Priority): Un nmero de 8 bits que indica la prioridad de un router. La prioridad se utiliza cuando se selecciona un DR y BDR.

Direcciones IP del DR y BDR: Si se conoce, las direcciones IP del DR y BDR para la red de accesos mltiples especfica.

Contrasea de autenticacin: Si la autenticacin del router est activada, dos routers deben intercambiar la misma contrasea. No se requiere autenticacin, pero si est habilitada, todos los pares de routers deben tener la misma contrasea.

Bandera de rea Stub (Stub Area Flag): Un rea Stub es un rea especial. La tcnica del rea Stub reduce actualizaciones de enrutamiento; reemplazandolos con una ruta predeterminada. Dos routers vecinos deben estar de acuerdo en la bandera de rea Stub en los paquetes de saludo. La seccin "Configuracin de Tipos de rea Especial OSPF", ms adelante en este captulo, se describen las reas Stub con mayor detalle.

Figure 3-9. Establishing Neighbor Adjacencies

Los siguientes campos del paquete hola deben coincidir en los routers vecinos para que puedan establecer una adyacencia:

Hello Interval

Dead Interval

rea ID

Authentication Password

Stub Area Flag

Nota: Para que los routers establezcan una adyacencia en una interfaz, las direcciones IP en las interfaces primarias de los routers tambin deben estar en la misma subred, con la misma mscara y la unidad de transmisin mxima de interfaz (MTU) deben coincidir.

PROCESOS DE INTERCAMBIO Y ESTADOS DE ADYACENCIA DE VECINOS OSPFCuando los routers inician la ejecucin de OSPF, primero pasan por un proceso de intercambio, utilizando el protocolo Hello. En este proceso, los routers pasan por varios estados (que se detallan en la seccin prxima "Estados de vecinos OSPF"), como se muestra en la figura 3-10 y se describe como sigue:

1. El Router A est habilitado en la LAN; OSPF en la interfaz est en un estado down, ya que no ha intercambiado informacin con ningun otro router. Se inicia mediante el envo de un paquete de saludo a travs de cada una de sus interfaces que participan en OSPF, a pesar de que no conoce la identidad del DR o de cualquier otro router. El paquete de saludo se enva utilizando la direccin multicast 224.0.0.5.

2. Todos los routers directamente conectados que ejecutan OSPF reciben el paquete de saludo desde el Router A y agregan al Router A a su lista de vecinos. Estos routers estn ahora en el estado vecino de Init.

3. Todos los routers que recibieron el paquete hello envian un paquete de respuesta (reply) unicast al Router A con su correspondiente informacin. El campo neighbor en el paquete de saludo incluye todos los dems routers vecinos, incluyendo el Router A.

4. Cuando el router A recibe estos paquetes hello, agrega todos los routers que tienen su ID de router en sus paquetes de saludo a su propia base de datos de relacin de vecindades. El Router A est ahora en el estado vecino Two-Way con estos routers. En este punto, todos los routers que tienen a los otros en su lista de vecinos han establecido comunicacin bidireccional.

Peridicamente (cada 10 segundos de forma predeterminada en las redes broadcast) los routers en una red intercambian paquetes hello para asegurar que la comunicacin est todava trabajando.

Si el enlace es una red de difusin (broadcast), tal como una conexin Ethernet LAN, un DR y BDR se deben seleccionar para el enlace. El DR y BDR forman adyacencias con todos los dems routers en el enlace LAN. Este proceso debe ocurrir antes de que los routers puedan empezar a intercambiar informacin del estado de enlace.

Nota: Si un router se une a una red broadcast en la que ya hay un DR y un BDR, se pondr al estado vecino de dos vas (two-way) con todos los routers, entre ellos el DR y el BDR, y los que son DROTHER (no DR ni BDR). La unin del router a la red broadcast continuar para formar adyacencias bidireccionales completas (Full Bidirectional Adjacency) solamente con el DR y el BDR.

Despus de que el DR y el BDR han sido seleccionados, los routers son considerados a estar en el estado vecino exstart y que estn listos para descubrir la informacin del estado de enlace de la red interna y crear sus LSDBs. El proceso utilizado para descubrir las rutas de la red es el protocolo de intercambio (Exchange Protocol), que pone a los vecinos a un estado completo de comunicacin.

Aunque los paquetes de saludo OSPF (paquete tipo 1) se utilizan en el protocolo de saludo, se utilizan los otros cuatro tipos de paquetes OSPF durante el proceso de intercambio y sincronizacin de LSDBs, de la siguiente manera:

Tipo de paquete OSPF 2 DBD: Se utiliza para describir las LSA disponibles en el LSDB.

Tipo de paquete OSPF 3 LSR: Se utiliza para solicitar informacin faltante LSA.

Tipo de paquete OSPF 4 LSU: Se utiliza para enviar las LSA's completas.

Tipo de paquete OSPF 5 LSAck: Se utiliza para reconocer LSUs, para garantizar el intercambio de transporte y de informacin confiable.

Los paquetes OSPF de tipo 4 y tipo 5 se envan a la direccin IP multicast OSPF, excepto cuando se est retransmitiendo, cuando se envan a travs de un enlace virtual, y en redes de no difusin (nonbroadcast). Todos los otros paquetes se envan a una direccin IP de unidifusin.

Figure 3-10. Establishing Bidirectional Communication.

El proceso del protocolo de intercambio es mostrado en la Figura 3-11. El primer paso en este proceso es para el DR y el BDR para establecer adyacencias con cada uno de los otros routers. En esta figura, supongamos que el Router B ha sido seleccionado como el DR para el enlace (el proceso de seleccin de DR se describe en la seccin "Eleccin de un DR y BDR y el establecimiento de prioridades", ms adelante en este captulo). El protocolo de intercambio funciona como sigue:

Figure 3-11. Discovering the Network Routes.

1. En el estado exstart, se crea una relacin de amo y esclavo entre cada router y su DR y BDR adyacente. El router con el ID del router ms alto acta como el maestro durante el proceso de intercambio.

Nota: Recuerde que slo el DR intercambia y sincroniza la informacin de estado de los enlaces con los routers con los que ha establecido adyacencias. Teniendo el DR representa la red en esta capacidad reduce la cantidad de trfico de actualizacin de enrutamiento.

2. Los routers maestros y esclavos intercambian uno o ms paquetes DBD's (tambin llamados DDP's). Los routers estn en el estado de intercambio (exchange).

Un DBD incluye informacin sobre el encabezado de entrada de LSA que aparece en el LSDB del router. Las entradas pueden ser sobre un enlace o sobre una red. Cada encabezado de entrada LSA incluye informacin sobre el tipo de estado de enlace, la direccin del router de publicidad, el costo del enlace y el nmero de secuencia. El router utiliza el nmero de secuencia para determinar la "novedad" de la informacin de estado de enlace recibido.

3. Cuando el router recibe la DBD, realiza las siguientes acciones, como es mostrada en la Fig. 3-12:

ste reconoce la recepcin de la DBD utilizando el paquete LSAck.

ste compara la informacin recibida con la informacin que tiene en su propia LSDB. Si el DBD tiene una entrada de estado de enlace ms actual, el router enva un LSR a otro router. Cuando los routers estn enviando LSRs, ellos estn en el estado Loading.

El otro router responde con la informacin completa acerca de la entrada solicitada en un paquete LSU. Una vez ms, cuando el router recibe un LSU, enva un LSAck.

4. El router agrega las nuevas entradas de estado de enlace a su LSDB.

Figure 3-12. Adding Link-State Entries.

Despus de que todos los LSRs se han cumplido para un router dado, los routers adyacentes se consideran sincronizados y en un estado completo (full). Cuando los routers adyacentes estn en un estado full, ellos no repiten el protocolo de intercambio a menos que el estado cambie de full.

Los routers deben estar en un estado full con un vecino antes de que ellos puedan dirigir el trfico en una interfaz. Recuerde, en un enlace broadcast, los routers alcanzan el estado full solamente con el DR y el BDR, pero ellos alcanzan el estado de dos vas (two-way) con otros routers en el enlace. En este punto, todos los routers en el rea deberan tener LSDBs idnticos.

Estados de vecinos OSPFLo siguiente es un resumen breve de los estados OSPF que pueden pasar antes de convertirse en adyacentes (vecinos con) a otros routers:

Down: Ningn vecino activo detectado.

Init: Paquete Hello recibido

Two-way: Router ve su propio Router ID en un paquete hello recibido

ExStart: Roles Master/Slave determinado

Exchange: DBD's (Resumen de LSDB) enviados

Loading: Intercambio de LSR's y LSU's para poblar LSDB's.

Full: Vecinos totalmente adyacentes

Con vecinos en interfaces NBMA (tales como Frame Relay), OSPF tambin puede entrar en el estado de Attempt antes de ir al estado Init. El estado Attempt indica que ninguna informacin reciente se ha recibido del vecino y que se har un esfuerzo para contactar al vecino mediante el envo de paquetes de saludo a un intervalo de sondeo (poll) reducido.

Manteniendo informacin de enrutamientoEn un entorno de enrutamiento de estado de enlace, es muy importante para las bases de datos de estado de enlace de todos los routers mantenerse sincronizados. Cuando se produce un cambio en un estado de enlace, como se muestra en la Figura 3-13, los routers utilizan un proceso de inundacin para notificar del cambio a los dems routers en la red. Las LSU's proporcionan el mecanismo para la inundacin de LSA's. OSPF simplifica el problema de sincronizacin; requiriendo que slo los routers adyacentes permanezcan sincronizados.

Figure 3-13. Maintaining Routing Information.

NOTA: Aunque no es mostrada en la Fig. 3-13, todas las LSU's son reconocidas (acknowledged)

En general, lo siguiente son los pasos del proceso de inundacin en una red multicast:

1. Un router nota un cambio en un estado de enlace y enva un paquete LSU multicast a 224.0.0.6, que incluye la entrada LSA actualizada con el nmero de secuencia incrementado. Esta direccin va a todos los DR y BDR OSPF (En los enlaces punto a punto, el LSU es multicast a 224.0.0.5.) Un paquete LSU podra contener varias LSA's distintas.

2. El DR recibe la LSU, la procesa (como se describe anteriormente en la Figura 3-7), confirma la recepcin del cambio e inunda la LSU a otros routers de la red, usando la direccin multicast OSPF 224.0.0.5. Despus de recibir la LSU, cada router responde al DR con un LSAck. Para hacer el proceso de inundacin fiable, cada LSA debe ser reconocido por separado.

3. Si un router es conectado a otras redes, inunda la LSU para esas otras redes reenviando la LSU al DR de la red de mltiacceso (o al router adyacentes si es en una red punto a punto). Ese DR, a su vez, difunde va multicast la LSU a los otros routers de la red.

4. El router actualiza su LSDB utilizando la LSU que incluye la LSA cambiada. A continuacin, vuelve a calcular el algoritmo SPF contra la base de datos actualizada tras un breve retardo y actualiza la tabla de enrutamiento, segn sea necesario.

NOTA: El comando de configuracin de router timers throttle spf (introducido en el IOS de Cisco versin 12.2(14)S reemplaza al comando timers spf.

Nota en este proceso, OSPF utiliza dos direcciones multicast:

224.0.0.5 va a todos los routers OSPF del enlace.

224.0.0.6 va al DR y BDR del enlace.

Los resmenes de las entradas individuales de estado de enlace, no las entradas completas de estado de enlace, son enviadas cada 30 minutos para asegurar la sincronizacin LSDB. Cada entrada de estado de enlace tiene un temporizador para determinar cuando la actualizacin del refrescamiento del LSA debe ser enviada. Cada entrada de estado de enlace tambin tiene un maxage de 60 minutos. Como se mencion, si una entrada de estado de enlace no es refrescada en 60 minutos, sta es removida del LSDB.

Un cambio en la base de datos de la topologa es una condicin necesaria pero no suficiente para el reclculo SPF. SPF se activa si se presenta alguno de los siguientes:

El campo Options del LSA ha cambiado.

La edad LS del LSA se establece en MaxAge.

El campo Length de la cabecera LSA ha cambiado.

El contenido del LSA (excluyendo la cabecera LSA) ha cambiado.

Un clculo SPF es realizado separadamente para cada rea en la base de datos topolgica.

Nota: En un router Cisco, si ya existe una ruta, la tabla de enrutamiento se utiliza al mismo tiempo que el algoritmo SPF est calculando. Sin embargo, si el SPF est calculando una nueva ruta, la nueva ruta se utiliza slo despus de que el clculo del SPF se completa.

Nmeros de secuencia de estado de enlace OSPFEn esta seccin se describe la combinacin del temporizador maxage, el temporizador refresh y los nmeros de secuencia de estado de enlace, que ayudan a mantener una base de datos OSPF de slo los ms recientes registros de estado de enlace.

Un LSA se considera que es el ms reciente si se tiene lo siguiente:

Un nmero de secuencia mas alto.

Un nmero de checksum mas alto (si los nmeros de secuencia son iguales).

Una igual edad al maxage (indicando que el LSA est envenenada).

Una edad LS significativamente ms pequena (ms jven).

El campo de Nmero de Secuencia de Estado de Enlace en una cabecera LSA es de 32 bits de largo.

Comenzando con el bit ms a la izquierda, el primer nmero de secuencia legal es 0x80000001, y el ltimo nmero es 0x7FFFFFFF. El nmero de secuencia se utiliza para detectar registros LSA viejos o redundantes. Cuanto mayor sea el nmero, ms reciente ser el LSA.

Para asegurar una base de datos precisa, OSPF inunda (refresca) cada LSA cada 30 minutos. Este intervalo se denomina LSRefreshTime. Cada vez que un registro es inundado, el nmero de secuencia se incrementa en 1. Cuando un router recibe una nueva actualizacin LSA, ste restablece la edad del registro LSA. Un LSA nunca permanece en la base de datos durante ms tiempo que la edad mxima de 1 hora sin un refresh.

Es posible para un LSA que exista en la base de datos durante largos perodos de tiempo, siendo refrescada cada 30 minutos. En algn momento el nmero de secuencia necesita volver de nuevo al nmero de secuencia de inicio. Cuando ocurre este proceso, el LSA existente es prematuramente envejecido (el temporizador maxage es inmediatamente puesto a 1 hora) y nivelado. El LSA reinicia su secuenciacin en 0x80000001.

La salida parcial del comando show ip ospf database en el Ejemplo 3-1 demuestra cmo los nmeros LS Age y de secuencia LS son mantenidos en la base de datos. Cada router OSPF anuncia un LSA de router para esas interfaces que posee en un rea. El ID de enlace (link id) en la salida es el ID del router del router que cre la LSA router. El router de publicidad (que se muestra como ADV Router en la salida) es el ID de router del router OSPF que anunciaba la LSA router. En general, el ID de enlace y el router de publicidad para un LSA del router son los mismos.

La primera entrada LSA del router en la base de datos OSPF mostrada en el ejemplo 3-1 indica que el LSA router con enlace ID 192.168.1.67 se ha actualizado ocho veces (debido a que el nmero de secuencia es 0x80000008) y que la ltima actualizacin se produjo hace 48 segundos (como se indica en la columna de la Edad).

Verificando flujos de paquetesEl comando debug ip ospf packet es usado para resolver problemas y verificar que los paquetes OSPF estn fluyendo apropiadamente entre dos routers; El ejemplo 3-2 demuestra la salida de este comando.

Observe que la salida muestra los campos en la cabecera de OSPF, pero que no se describen en detalle. La Tabla 3-2 describe los campos del encabezado del paquete OSPF representados en esta salida.

CONFIGURANDO Y VERIFICANDO ENRUTAMIENTO BASICO OSPFEn esta seccin se analiza la configuracin OSPF bsica y la verificacin de redes OSPF de rea nica y multirea.

Planificando implementaciones de enrutamiento OSPFEn esta seccin se describe cmo planificar, implementar y documentar una implementacin OSPF.

Cuando se prepara para implementar el enrutamiento OSPF en una red, el estado y las necesidades de la red existente en primer lugar tienen que ser recogidos y las opciones de implementacin considerados. Las consideraciones para OSPF incluyen los siguientes:

Plan de direccionamiento IP: El plan de direccionamiento IP rige cmo OSPF puede ser desarrollado y qu tan bien la implementacin OSPF escalar. Un plan de subred IP y direccionamiento jerrquico detallados debe ser producido, para habilitar sumarizacin OSPF, permitir que la red escale con mayor facilidad y para optimizar el comportamiento de OSPF.

Topologa de red: La topologa se compone de los dispositivos (routers, switches, etc) y los enlaces que los conectan. Una topologa de red detallada debera ser creada para evaluar las necesidades de escalabilidad de OSPF y para determinar cules caractersticas (features) OSPF podran ser necesarias (por ejemplo, mltiples reas, OSPF resumen, reas stub y redistribucin). La topologa debera incluir enlaces de respaldo (backup) cuando sea necesario.

Las reas OSPF: Dividir una red OSPF en reas disminuye el tamao del LSDB y limita la propagacin de cambios de estado de enlace cuando cambia la topologa. Los routers que estn siendo de ABRs y ASBRs deben ser identificados, ya que son los que van a llevar a cabo cualquier resumen o redistribucin.

Despus de haber evaluado las necesidades, el plan de implementacin se pueden crear. El plan de implementacin debe incluir los siguientes pasos:

Definir los requisitos de la red

Reunir los parmetros necesarios

Definir los parmetros de enrutamiento OSPF

Configurar OSPF

Verificar la configuracin OSPF

La informacin necesaria para implementar el enrutamiento OSPF incluye lo siguiente:

Las direcciones IP que se configuran en interfaces de router individuales.

Una lista de los routers OSPF en la que se debe activar, junto con el nmero de proceso OSPF a usar y las redes conectadas que van a ejecutar OSPF y que necesitan ser publicadas (por el router individual).

El rea en la que cada interfaz se va a configurar.

Las Mtricas que necesitan ser aplicadas a interfaces especficas, para influir en la mejor seleccin de la ruta OSPF. La mtrica necesaria y la interfaz donde la mtrica debe ser aplicada deben ser especificadas.

En el plan de implementacin, se debe definir la lista de tareas para cada router en la red. Para OSPF, las tareas incluyen las siguientes:

Habilitar el protocolo de enrutamiento OSPF, directamente en una interfaz o mediante el comando correcto network en el modo de configuracin del proceso de enrutamiento OSPF.

Asignacin de la Identificacin del rea correcta para la interfaz, a travs de la configuracin de OSPF en la interfaz o en el modo de configuracin del proceso de enrutamiento OSPF.

Opcionalmente configurar la mtrica a las interfaces adecuadas.

Despus de la implementacin de OSPF, el desarrollo adecuado en cada router debera ser verificado. Las tareas de verificacin incluyen las siguientes:

Verificar que se establecen las relaciones adecuadas de vecinos OSPF y adyacencias

Verificar que la LSDB de OSPF se rellena con la informacin necesaria

Verificar que la tabla de enrutamiento IP se rellena con la informacin necesaria

Comprobacin de que hay conectividad de la red entre los routers y otros dispositivos

Comprobar que OSPF se comporta como se espera en el caso de un cambio en la topologa, probando fallas de enlace y eventos de fallas de routers.

Despus de un desarrollo satisfactorio de OSPF, la solucin, el proceso de verificacin y los resultados deben ser documentados para referencia futura. La documentacin debe incluir un mapa de topologa, el plan de direccionamiento IP, la jerarqua de rea, las redes y las interfaces incluidas en OSPF en cada router, el valor por defecto y cualquier mtricas especiales configuradas, as como los resultados de la verificacin.

Configurando OSPF bsicoEsta seccin describe cmo OSPF se puede configurar usando el comando router ospf con los comandos network area bajo ste, o directamente sobre las interfaces con el comando ip ospf area. Para configurar el proceso OSPF, se debe hacer lo siguiente:

Paso 1: Habilitar el proceso OSPF en el router usando el comando de configuracin global router ospf [vrf vpn-name]

Paso 2: Identificar cules interfaces en el router son parte del proceso OSPF e identificar el rea OSPF al cual la red pertenece; usando el comando de configuracin de router network area . La tabla 3-4 describe los parmetros del comando network en el contexto OSPF.

Por otra parte, a partir de Cisco IOS Software Release 12.3 (11) T (y algunas versiones especficas de versiones anteriores), OSPF se puede habilitar directamente en la interfaz con el comando de configuracin de interfaz ip ospf area [secondaries none]. Este comando simplifica la configuracin de las interfaces no numeradas. Debido a que este comando se configura explcitamente para la interfaz, ste tendr prioridad sobre el comando network area. La Tabla 3-5 describe los parmetros del comando ip ospf area.

Para configurar una interfaz sin numerar, utilice el comando de configuracin de interfaz "ip unnumbered ". Este comando permite el procesamiento IP en una interfaz sin asignar una direccin IP explcita a la interfaz. La interfaz utilizar la direccin IP de la interfaz especificada por los parmetros de la interfaz de nmeros de tipo de interfaz como la direccin de origen del trfico de la interfaz configurada. La interfaz especificada en el comando debe estar en el estado "arriba".

Ejemplo de configuracin OSPF de una sola reaLa figura 3-14 muestra la configuracin OSPF para redes de difusin Fast Ethernet y enlaces seriales de punto a punto, en dos de los tres routers. Los tres routers en la Figura 3-14 se asignan al rea 0 y estn configurados para la red 10.0.0.0.

Figure 3-14. Configuring OSPF on Internal Routers of a Single Area.

El router A usa una sentencia general network 10.0.0.0 0.255.255.255. Esta tcnica asigna todas las interfaces definidas en la red al proceso 1 de OSPF.

El router B utiliza una tcnica de direccin de host especfico. La mscara comodn de 0.0.0.0 coincide con los 4 bytes de la direccin. Esta tcnica permite al administrador definir qu interfaces especficas corrern OSPF.

Aunque los dos ejemplos que se muestran en la figura 3-14 son una combinacin usada comnmente de una sentencia de red y una mscara wildcard, otros tambin podran trabajar. Por ejemplo, podra especificarse un rango de subredes.

Nota: El comando network para OSPF se utiliza estrictamente para habilitar OSPF a una nica interfaz o para mltiples interfaces. El comando network y su mscara wildcard no se utilizan con fines de resumen de ruta.

Ejemplo de configuracin OSPF multireaLa figura 3-15 muestra un ejemplo de configuracin de OSPF multirea. El router A se encuentra en zona 0, el router C est en la zona 1, y el Router B es la ABR entre las dos reas.

Figure 3-15. Configuring OSPF for Multiple Areas.

La configuracin para Router A es la misma como fue mostrada en la Fig. 3-14. El Router B tiene una sentencia network para el rea 0. La configuracin para el rea 1 en este ejemplo usa el comando de configuracin de interfaz ip ospf 50 area 1. Alternativamente un comando de configuracin de router networkseparado, tal como network 10.2.1.2 0.0.0.0 area 1 podra haber sido usado.

ROUTER ID DE OSPFUn ID de router OSPF identifica de forma exclusiva cada router OSPF en la red. El proceso de enrutamiento OSPF elige un ID del router en s mismo cuando se pone en marcha. El ID del router es un nmero nico en formato de direccin IP que se puede asignar de las siguientes maneras:

Por defecto, la direccin IP ms alta de cualquier interfaz fsica activa cuando se inicia OSPF es elegido como el ID de router. La interfaz no tiene que ser parte del proceso de OSPF, pero tiene que estar arriba. Debe haber por lo menos una interfaz IP "arriba" en el router para que OSPF la use como Router ID. Si no hay ningn dispositivo de red con una direccin IP que est disponible cuando se inicia el proceso de OSPF, el siguiente mensaje de error ocurre:

R1(config)#router ospf 1

2w1d: %OSPF-4-NORTRID: OSPF process 1 cannot start.

Como alternativa, si existe una interfaz de loopback, siempre se prefiere su direccin IP como el ID del router en lugar de la direccin IP de una interfaz fsica, porque una interfaz loopback nunca se cae. Si hay ms de una interfaz de loopback, la direccin IP ms alta en cualquier interfaz de loopback activa se convierte en el ID de router.

Como alternativa, si el comando de configuracin de router ospf router-id es usado, prevalecer sobre el uso de la direccin de una interfaz fsica o de loopback como el ID de router. El uso del comando router-id es el procedimiento preferido para configurar el router id.

La base de datos OSPF utiliza el ID del router para describir de forma exclusiva cada router en la red. Recuerde que cada router mantiene una base de datos de topologa completa de todos los routers y los enlaces en un rea y red. Por lo tanto, el ID del router debe ser nico en todo el sistema autnomo OSPF, no importa cmo se configuran.

Despus de que el ID del router se ha establecido, no cambia, aun si la interfaz que el router est utilizando para el ID del router se cae. La ID del router OSPF cambia slo si se reinicia el router o si el proceso de enrutamiento OSPF se reinicia.

Estabilidad del Router ID OSPFSi una direccin de interfaz fsica est siendo utilizado como el ID del router, y esa interfaz fsica falla, y el router (o proceso OSPF) es reiniciado, el ID del router cambiar. Este cambio en el ID de router hace que sea ms difcil para los administradores de red solucionar problemas y gestionar OSPF. La estabilidad proporcionada usando una interfaz loopback para el ID del router o usando el comando router-id viene de que el ID del router se mantenga igual, independientemente del estado de las interfaces fsicas.

Las secciones siguientes describen cmo se configuran las interfaces loopback, y cmo el router ID es configurado y verificado.

Interfaces LoopbackPara permitirle a OSPF utilizar una interfaz loopback como Router ID, primero se define una interfaz loopback con el comando de configuracin global interface loopback y luego configurar una direccin IP en la interfaz loopback.

Como se mencion, la configuracin de una direccin IP en una interfaz loopback anula la direccin IP ms alta en cualquier interfaz fsica activa que se utilice como el ID del router. OSPF es ms estable si se utiliza una direccin de interfaz loopback, en lugar de una direccin de interfaz fsica, ya que la interfaz loopback est siempre activa y no puede fallar, mientras que una interfaz real podra caer. Por esta razn, se debe utilizar una direccin de loopback en todos los routers clave (a menos que se utilice el comando router-id).

Si la direccin de loopback es publicada con el comando network, entonces a esta direccin se le puede hacer ping con fines de prueba, y se utiliza para la gestin del router y para el ID del router OSPF. La direccin IP elegida para la direccin de loopback puede ser una direccin IP privada o pblica, dictada por los requisitos de la red (por supuesto, si se utiliza una direccin IP privada ahorra espacio de direcciones IP pblicas).

Nota: El uso de una direccin de loopback requiere una subred diferente para cada router, a menos que la direccin de host en s sea anunciada. Por defecto, OSPF anuncia direcciones de interfaz loopback como rutas de host /32.

Comando router-id de OSPFEl comando de configuracin de router OSPF router-id asegura que OSPF selecciona un especfico Router ID planificado. El parmetro ip-address puede ser cualquier valor arbitrario de 32-bits en un formato de direccin IP

Despus de configurar el comando router-id, utilice el comando EXEC clear ip ospf process para reiniciar el proceso de enrutamiento OSPF, tal que el router vuelva a seleccionar la nueva direccin IP como su router ID. Por ejemplo, los comandos que se muestran en el Ejemplo 3-3 aseguran que OSPF selecciona el ID del router preconfigurado 172.16.1.1.

Precaucin: El comando clear ip ospf process interrumpe temporalmente una red operativa.

Example 3-3. router-id CommandRouter(config)#router ospf 1Router(config-router)#router-id 172.16.1.1Router#clear ip ospf processNota: Al cambiar un Router ID de un router cuyo Router ID fue configurado con el comando router-id, slo requiere que el proceso OSPF se limpie. Sin embargo, al cambiar el router ID OSPF de un router cuyo router ID se haya ajustado con la configuracin de una direccin de interfaz loopback puede requerir que o se reinicie el router, o se inhabilite y luego se habilite OSPF (La documentacin IOS no es clara en este punto, las hemos visto de ambas formas y limpiando el proceso OSPF, trabaja en prueba).

Verificando el Router ID en OSPFUsar el comando show ip ospf para verificar el Router ID OSPF. Este comando tambin muestra los ajustes del temporizador de OSPF y otras estadsticas, incluyendo el nmero de veces que el algoritmo SPF ha sido ejecutado. Los parmetros opcionales permiten especificar otra informacin que es mostrada. El ejemplo 3-4 muestra un ejemplo de salida de este comando cuando se ejecuta en el router B en la Figura 3-15.

Example 3-4. show ip ospf Command from Router B in Figure 3-15RouterB#show ip ospfRouting Process "ospf 50" with ID 10.64.0.2Supports only single TOS(TOS0) routes

Supports opaque LSA

Supports Link-local Signaling (LLS)

Supports area transit capability

It is an area border router

Initial SPF schedule delay 5000 msecs

Minimum hold time between two consecutive SPFs 10000 msecs

Maximum wait time between two consecutive SPFs 10000 msecs

Incremental-SPF disabled

Minimum LSA interval 5 secs

Minimum LSA arrival 1000 msecs

LSA group pacing timer 240 secs

Interface flood pacing timer 33 msecs

Retransmission pacing timer 66 msecs

Number of external LSA 0. Checksum Sum 0x000000

Number of opaque AS LSA 0. Checksum Sum 0x000000

Number of DCbitless external and opaque AS LSA 0

Number of DoNotAge external and opaque AS LSA 0

Number of areas in this router is 2. 2 normal 0 stub 0 nssa

Number of areas transit capable is 0

External flood list length 0

Area BACKBONE(0)

Area BACKBONE(0)

Area has no authentication

SPF algorithm last executed 00:01:25.028 ago

SPF algorithm executed 7 times

Area ranges are

Number of LSA 6. Checksum Sum 0x01FE3E

Number of opaque link LSA 0. Checksum Sum 0x000000

Number of DCbitless LSA 0

Number of indication LSA 0

Number of DoNotAge LSA 0

Flood list length 0

Area 1

Number of interfaces in this area is 1

Area has no authentication

SPF algorithm last executed 00:00:54.636 ago

SPF algorithm executed 3 times

Area ranges are

Number of LSA 4. Checksum Sum 0x01228A

Number of opaque link LSA 0. Checksum Sum 0x000000

Number of DCbitless LSA 0

Number of indication LSA 0

Number of DoNotAge LSA 0

Flood list length 0

Verificando operaciones OSPFPara verificar que OSPF ha sico correctamente configurado, se usan los siguientes comandos show:

El comando "show ip ospf" muestra el ID del router OSPF, temporizadores OSPF, nmero de veces que el algoritmo SPF se ha ejecutado e informacin LSA.

El comando "show ip ospf interface [type number] [brief]" comprueba que las interfaces estn configuradas en los mbitos previstos. Adems, este comando muestra los intervalos del temporizador (incluyendo el intervalo de saludo) y muestra las adyacencias de vecinos. El comando "show ip ospf neighbor [type number] [neighbor-id] [detail]" muestra una lista de los vecinos , incluyendo su router ID OSPF, su prioridad, su estado de adyacencia de vecinos (como init, exstart o full) y el temporizador de tiempo muerto.

El comando "show ip route ospf" muestra las rutas de OSPF que conoce el router. Este comando es una de las mejores maneras de determinar la conectividad entre el router local y el resto de la interconexin de redes . Este comando tambin tiene parmetros opcionales para que pueda especificar con mayor detalle la informacin que se mostrar, incluyendo el process-id de OSPF.

El comando show ip protocols muestra los parmetros del protocolo de enrutamiento IP, incluyendo temporizadores , filtros, indicadores, redes y otra informacin de todo el router.

El comando debug ip ospf events muestra eventos relacionados con OSPF, tales como adyacencias, inindacin de informacin, seleccin de DR y clculos SPF. El comando debug ip ospf adj rastrea adyacencias que vayan a Up y Down. El comando debug ip ospf packet verifica que los paquetes OSPF estn fluyendo.

NOTA: El comando de configuracin de router log-adjacency-changes configura el router para enviar un mensaje Syslog cuando un vecino OSPF va a up o down.

Las siguientes secciones ilustran ejemplo de salida de algunos de estos comandos y la sintaxis de los parmetros del comando.

NOTA:

Ejemplo de salida del comando show ip ospf fue proporcionada en la seccin "Verificacin de la OSPF Router ID", anteriormente en este captulo.

Ejemplo de salida del comando debug ip ospf packet fue proporcionada en la seccin "Nmeros de Secuencia del Estado de Enlace OSPF", anteriormente en este captulo.

Ejemplo de salida del comando debug ip ospf adj es proporcionada en la seccin "Presentacin de Actividades de Adyacencia OSPF", ms adelante en este captulo.

El Comando show ip ospf interfaceLa tabla 3-6 describe los parmetros del comando show ip ospf interface [type] [number] [brief].

El resultado del comando show ip ospf interface en el ejemplo 3-5 es del Router A en el ejemplo de configuracin en la Figura 3-15 y detalla el estado OSPF de la interfaz Fast Ethernet 0/0. Este comando verifica que OSPF se est ejecutando en esa interfaz en particular y muestra el rea OSPF a la que pertenece. El comando tambin muestra otra informacin, tal como el ID del proceso OSPF, el router ID, el tipo de red OSPF, el DR y el BDR, temporizadores y la informacin de adyacencia de vecinos.

Example 3-5. show ip ospf interface Command on Router A in Figure 3-15

El comando show ip ospf neighborUno de los mas importantes comandos de resolucin de fallas (troubleshooting) es el comando show ip ospf neighbor [type] [number][neighbor-id] [detail]. OSPF no enva ni recibe actualizaciones sin tener full adjacency entre vecinos. Este comando muestra informacin de vecinos OSPF para cada interface. La tabla 3-7 contiene informacin sobre los parmetros de este comando.

El ejemplo 3-6 ilustra la salida del Router B en la Figura 3-15. Router B tiene dos vecinos. La primera entrada de la tabla representa la adyacencia formada en la interfaz Fast Ethernet. Un estado Full significa que el LSDB se ha intercambiado con xito. La entrada DROTHER significa que un router que no sea este router vecino (Router A) es el router designado (Tenga en cuenta que la prioridad OSPF de la interfaz Fast Ethernet 0/0 del router A se ha establecido en 0, lo que indica que no puede ser el DR o BDR en esa interfaz).

Example 3-6. show ip ospf neighbor Command from Router B in Figure 3-15

La segunda lnea de salida en el Ejemplo 3-6 representa el Router C, vecino de Router B en la interfaz serial. DR y BDR no se utilizan en las interfaces de punto a punto (segn lo indicado por un guin [-]). El ejemplo 3-7 muestra ms respuesta de Router B en la figura 3-15, con todos los detalles de los vecinos de Router B.

Example 3-7. show ip ospf neighbor detail Command from Router B in Figure 3-15

El comando show ip route ospfComo se ilustra en el Ejemplo 3-8, el comando show ip route ospf se utiliza para verificar las rutas OSPF en la tabla de enrutamiento IP. El cdigo O indica que la ruta se aprendi de OSPF. El cdigo IA indica que la ruta aprendida es en otra rea (Interrea). En el Ejemplo 3-8, la subred 10.2.1.0 se aprende en Fast Ethernet 0/0 mediante el vecino 10.64.0.2. El [110/782] en la tabla de enrutamiento representa la distancia administrativa asignada a OSPF (110) y el costo total de la ruta a la subred 10.2.1.0 (costo de 782).

El comando show ip protocolsEl comando show ip protocols verifica que OSPF est corriendo y provee parmetros de protocolo de enrutamiento OSPF, incluyendo temporizadores, filtros, mtricas, redes y otra informacin para el router completo.

La salida del comando en el ejemplo 3-9 muestra que el protocolo de enrutamiento OSPF con nmero de proceso 1 es configurado. El Router ID del router es 10.64.0.1 y pertenece al rea 0.

El comando debug ip ospf eventsComo se ilustra en el Ejemplo 3-10, el comando debug ip ospf events es usado para mostrar eventos relacionados a OSPF. Esta salida muestra que el router recibi un paquete Hello sobre su interfaz serial 0/0/1.

ENTENDIENDO LOS TIPOS DE REDES OSPFEntender que un rea OSPF se compone de diferentes tipos de enlaces de red es importante porque el comportamiento de adyacencia es diferente para cada tipo de red y OSPF debe estar correctamente configurado para que funcione correctamente sobre ciertos tipos de red.

Tipos de redes OSPFOSPF define distintos tipos de redes, en base a su tipo de enlace fsico. La operacin de OSPF en cada tipo es diferente, incluyendo cmo se establecen las adyacencias y la configuracin necesaria.

OSPF define tres tipos de redes:

Punto a punto (Point to Point): Una red que une slo un par de routers. Difusin (Broadcast): Una red broadcast multiacceso, tal como Ethernet. Multiacceso No Broadcast (Nonbroadcast Multiaccess): Una red que interconecta ms de dos routers pero que no tiene capacidad de broadcast. Frame Relay, ATM y X.25 son ejemplos de redes NBMA. Hay 5 modos de operacin OSPF disponibles para redes NBMA que son descritos ms adelante en la seccin Operacin de modos de topologa en OSPF sobre NBMA.

La operacin de OSPF en cada uno de estos tipos de red se describe en las siguientes secciones. Debido a que DR y BDR juegan un papel en algunos tipos de red, la eleccin del DR y BDR en estos tipos de redes tambin es descrito primero. El funcionamiento OSPF de redes virtuales sobre MPLS de Capa 2 y Capa 3 es tambin explorado.

Eligiendo un DR y BDR y configurando la prioridadPara elegir a un DR y BDR, los routers ven el valor de la prioridad OSPF de los otros routers durante el proceso de intercambio de paquete de saludo y luego usan las siguientes condiciones para determinar qu router seleccionar:

El router con el valor de prioridad ms alta es el "DR", como se muestra en la Figura 3-16.

Figure 3-16. Electing the DR and BDR.

El router con el segundo mayor valor de prioridad es el BDR.

El valor predeterminado para la prioridad de interfaz OSPF es 1. En caso de empate, se utiliza el ID de router. El router con el ID de router ms alto se convierte en el DR. El router con el segundo ms alto ID del router se convierte en el BDR.

Un router con una prioridad de 0 no se convertir ni en DR ni en BDR. Un router que no es el DR o BDR es un DROTHER.

Si un router con un valor de prioridad ms alto se agrega a la red, no reemplaza el DR ni el BDR. La nica vez que un DR o BDR cambia es si uno de ellos queda fuera de servicio. Si el DR est fuera de servicio, el BDR se convierte en el DR, y se selecciona un nuevo BDR. Si el BDR est fuera de servicio, un nuevo BDR es elegido.

El BDR no realiza ninguna funcin de DR cuando el DR est en funcionamiento. En cambio, el BDR recibe toda la informacin, pero el DR realiza el reenvo de LSA y tareas de sincronizacin LSDB. El BDR realiza las tareas de DR slo si el DR falla. Para determinar si el DR est fuera de servicio, el BDR utiliza el temporizador de espera (wait timer). Este temporizador es una funcin de fiabilidad. Si el BDR no confirma que el DR est reenviando las LSA antes de que expire el temporizador de espera, el BDR asume que el DR est fuera de servicio.

Es importante recordar que el concepto de DR se encuentra en el nivel de enlace. En un entorno de difusin de multiacceso cada segmento de red tiene su propio DR y BDR. Por ejemplo, un router conectado a mltiples redes de difusin de multiacceso puede ser un DR en un segmento y un router regular (DROTHER) sobre otro segmento.

Use el comando de configuracin de interfaz ip ospf priority para afectar cules interfaces del router sobre un enlace multiacceso son el DR y el BDR. La prioridad por defecto es 1 y el rango va desde 0 hasta 255. La interfaz con prioridad mas alta se convierte en el DR y la interfaz con la segunda prioridad ms alta se convierte en el BDR. Cualquier interfaz que se configure a prioridad 0 no puede ser involucrado en el proceso de eleccin de DR y BDR. El ejemplo 3-11 ilustra un ejemplo de configuracin de la interfaz fastethernet sobre un router con una prioridad OSPF de 10.

Example 3-11. ip ospf priority Command

Router(config)#interface FastEthernet 0/0Router(config-if)#ip ospf priority 10Nota: La prioridad de una interfaz normalmente slo tiene efecto cuando el DR existente se cae. Un DR no renuncia a su condicin slo porque una nueva interfaz reporte una mayor prioridad en su paquete de saludo. Configurando una prioridad OSPF de una interfaz a 0 - indicando que no debera ser DR ni BDR toma efecto inmediatamente. Una nueva eleccin se lleva a cabo, y la interfaz en cuestin no ser elegida, ya sea para el papel DR o BDR.

Comportamiento de Adyacencia de un Enlace Punto-a-PuntoUna red punto a punto une a un nico par de routers. Una lnea serial T1 configurada con un protocolo de capa de enlace tales como PPP o HDLC es un ejemplo de una red punto a punto.

En las redes punto a punto, el router detecta dinmicamente los routers vecinos mediante la multidifusin de los paquetes de saludo a todos los routers OSPF utilizando la direccin 224.0.0.5. En las redes punto a punto, los routers vecinos se vuelven adyacentes siempre que puedan comunicarse directamente. No se realiza ninguna eleccin de DR o BDR, porque un enlace punto a punto puede tener slo dos routers, as que no hay necesidad de un DR o BDR.

Por lo general, la direccin IP de origen de un paquete OSPF se establece en la direccin de la interfaz de salida en el router. Si se utiliza una interfaz sin numerar, la direccin IP de origen se establece en la direccin IP de otra interfaz en el router.

Los intervalos por defecto de saludo y muerto OSPF en enlaces punto a punto son 10 segundos y 40 segundos, respectivamente (estos temporizadores pueden ser cambiados con los comandos de configuracin de interfaz ip ospf hello-interval y ip ospf dead-interval ).

Comportamiento de Adyacencia para una red BroadcastUn router OSPF en una red de difusin de multiacceso como Ethernet forma una adyacencia con su DR y BDR. Los Routers adyacentes han sincronizado las LSDBs. Un segmento comn de medios es la base de la adyacencia, tal como dos routers conectados en el mismo segmento Ethernet. Cuando los routers primero ponen operativo el segmento, se realiza el proceso hello y luego se elige el DR y BDR para representar la red de difusin de multiacceso. Los routers entonces intentan formar adyacencias con el DR y el BDR. El DR y BDR agregan valor a la red de la siguiente manera:

Disminuyendo trfico de actualizacin de enrutamiento: El DR y BDR actan como un punto central de contacto para el intercambio de informacin de estado de enlace en una red de difusin de multiacceso dado. Por lo tanto, cada router debe establecer una adyacencia completa (full adjacency) solo con el DR y el BDR. En lugar de que cada router intercambien informacin del estado de enlace con los dems routers en el segmento, cada router enva la informacin de estado del enlace slo al DR y BDR. El DR representa la red de difusin de accesos mltiples en el sentido de que ste enva la informacin del estado de enlace de cada router para todos los dems routers de la red. Este proceso de inundacin reduce significativamente el trfico del router correspondiente en un segmento.

Manejando la sincronizacin de estado de enlace: El DR y BDR garantizan que los dems routers de la red tengan la misma informacin de estado de enlace en la red interna. De esta manera, el DR y el BDR reducen el nmero de errores de enrutamiento.

Recuerde que despus de que un DR y BDR se ha seleccionado, cualquier router aadido a la red broadcast establece full adyacencias slo con el DR y BDR.

Comportamiento de Adyacencias sobre un VPN MPLS Capa 2Tal como se describe en el Captulo 2, "Configuracin de EIGRP", Ethernet sobre MPLS (EoMPLS) se utiliza para desarrollar VPN MPLS capa 2, en la cual un backbone MPLS proporciona una conexin puerto a puerto Ethernet de capa 2, como se ilustra en la Figura 3-17 (EoMPLS tambin se conoce como un tipo de servicio de Metro Ethernet).Figure 3-17. EoMPLS Provides Layer 2 MPLS VPN Connectivity.

En la Figura 3-17, los routers R1 y R2 estn intercambiando tramas Ethernet transparente a travs del backbone MPLS. Estn conectados a los routers PE (Provider Edge). El router PE1 toma la trama Ethernet recibida del router R1 conectado directamente, la encapsula en un paquete MPLS y la enva a travs del backbone con el router PE2. El router PE2 desencapsula el paquete MPLS y reproduce la trama Ethernet en su enlace Ethernet al router R2.

EoMPLS no incluye ningun aprendizaje ni filtrado de direcciones MAC. Por lo tanto los routers PE1 y PE2 no filtra ninguna trama basada en direcciones MAC. EoMPLS tampoco utiliza el protocolo Spanning Tree (STP). Las BPDU son propagadas de forma transparente y no son procesadas, por lo que la deteccin de bucles LAN debe ser realizada por otros dispositivos o evitarse en el diseo. Un proveedor de servicios puede utilizar switches LAN junto con EoMPLS para proporcionar estas caractersticas.Los dos routers de clientes R1 y R2 en la figura 3-17 tambin podran estar conectados a los routers MPLS PE1 y PE2 a travs de subinterfaces de LAN virtual (VLAN), utilizando diferentes subinterfaces en los routers PE1 y PE2 para conectarse a diferentes redes VLAN . En este caso , la subinterfaz PE1 a la VLAN al que est conectado el router R1 se utiliza para reenvo EoMPLS. La trama Ethernet que llega desde el router R1 en la subinterfaz VLAN especfica se encapsula en MPLS y enviada a travs del backbone al router PE2 . El router PE2 desencapsula el paquete y reproduce la trama Ethernet en su subinterfaz VLAN de salida al router R2.

Cuando se va a implementar OSPF sobre EoMPLS, no hay cambios en la configuracin OSPF desde la perspectiva del cliente. Por ejemplo, el proceso de OSPF necesita ser activado y los comandos network deben estar configurados para incluir todas las interfaces que se ejecutarn en el proceso OSPF, en las reas OSPF correspondientes. Estas interfaces incluyen el enlace hacia los routers PE (PE1 y PE2) sobre el que los routers R1 y R2 formarn su relacin de vecinos.Desde la perspectiva de OSPF, el backbone VPN MPLS de capa 2 y los routers PE1 y PE2 no son visibles. Una relacin de vecino se establece directamente entre routers R1 y R2 sobre el backbone MPLS y se comporta de la misma manera como en una red de difusin Ethernet. El tipo de red OSPF es una red de difusin de acceso mltiple, de modo que los routers DR y BDR son elegidos. Los otros routers forman adyacencias completas (full adjacency) solamente con el DR y el BDR.Comportamiento de Adyacencias sobre un VPN MPLS Capa 3Tal como se describe en el Captulo 2, una arquitectura VPN MPLS de capa 3 ofrece una VPN de punto a punto donde los routers PE participan en el enrutamiento del cliente, proporcionando enrutamiento ptimo entre los sitios de los clientes. La figura 3-18 ilustra una red de este tipo. Los routers PE transportan un conjunto separado de rutas para cada cliente, aislando los clientes el uno del otro. En la tecnologa VPN MPLS de capa 3 (incluso cuando se ejecuta OSPF como protocolo de enrutamiento PE-CE), se deben cumplir los siguientes requisitos: Los routers de los clientes (tambin llamados routers C, R1 y R2 en la figura) no deben ser VPN MPLS. Deben ejecutar el software de enrutamiento IP estndar.

Los routers de ncleo del proveedor (tambin llamados routers P, dentro de la nube en la figura) no deben transportar rutas de clientes (VPN), para hacer escalable la solucin VPN MPLS.

Los routers de borde de proveedor (routers PE) deben soportar servicios de VPN MPLS y servicios IP tradicionales.Figure 3-18. OSPF over Layer 3 MPLS VPN Connectivity.

Para los routers de los clientes que ejecutan OSPF (routers R1 y R2 en la figura 3-18), el backbone VPN MPLS de Capa 3 se ve como una red troncal corporativa estndar. Los routers de los clientes ejecutan el software de enrutamiento IP estndar e intercambian actualizaciones de enrutamiento con los routers PE que se muestran a ellos como routers normales de la red del cliente.

OSPF est habilitado en estos routers en las interfaces adecuadas utilizando el comando network. El cliente tiene que ponerse de acuerdo sobre los parmetros OSPF (tales como la autenticacin) con el proveedor de servicios (SP) para garantizar la conectividad. Estos parmetros se rigen a menudo por el SP.

Los routers P se ocultan de los routers de los clientes, y los routers de borde de clientes (CE, Customer Edge) no son conscientes de la VPN MPLS. Por consiguiente, la topologa interna del backbone MPLS de capa 3 es totalmente transparente para el cliente. Los routers PE reciben actualizaciones de enrutamiento IPv4 de los routers CE e instalan las actualizaciones en la tabla VRF correspondiente. Esta parte de la configuracin y el funcionamiento es responsabilidad del SP.

El tipo de red OSPF del enlace CE -PE puede ser punto a punto, de difusin o NBMA.Comportamiento de Adyacencias para una red NBMACuando una sola interfaz interconecta mltiples sitios sobre una red NBMA, la naturaleza de no difusin de la red puede crear problemas de accesibilidad. Redes NBMA pueden soportar ms de dos routers, pero no tienen la capacidad de difusin inherente. Para implementar difusin o multidifusin (broadcasting o multicasting), el router replica los paquetes a ser difundidos o multidifundidos y los enva de forma individual en cada circuito virtual permanente (PVC) para todos los destinos. Este proceso es intensivo en CPU y ancho de banda. Si la topologa NBMA no est totalmente mallada, un brodcast o multicast enviado por un router no alcanza a todos los dems routers. Frame Relay, ATM y X.25 son ejemplos de redes NBMA. Los intervalos helloy dead de OSPF por defecto en las interfaces NBMA son 30 segundos y 120 segundos, respectivamente.

Las siguientes secciones detallan los problemas con las elecciones de DR en una topologa NBMA, opciones de topologa de OSPF en una red Frame Relay, modos de OSPF para topologas NBMA y cmo configurar OSPF en cada uno de estos modos.Eleccin de DR en una topologa NBMA

Por defecto, OSPF no puede construir automticamente adyacencias con los routers vecinos a travs de interfaces NBMA.

OSPF considera el ambiente NBMA para funcionar de manera similar a otros medios multiacceso como Ethernet. Sin embargo, las redes NBMA son generalmente topologas hub-and-spoke (estrella) utilizando PVC o circuitos virtuales conmutados (SVC). En estos casos, la topologa fsica no proporciona la capacidad de multiacceso en el que se basa OSPF.

La eleccin del DR se convierte en un problema en topologas NBMA porque el DR y el BDR deben tener plena conectividad Capa 2 con todos los routers de la red NBMA. El DR y BDR tambin necesitan tener una lista de todos los dems routers para que puedan establecer adyacencias.OSPF sobre opciones de topologa Frame Relay

En funcin de la topologa de la red, varias opciones de configuracin de OSPF estn disponibles para una red Frame Relay. De forma predeterminada, las interfaces que soportan Frame Relay son los tipos de conexin multipunto. Con Frame Relay, los sitios remotos se interconectan en una variedad de maneras, como se muestra en la figura 3-19. Los ejemplos siguientes son tipos de topologas Frame Relay: Topologa en estrella: La topologa en estrella, tambin conocida como una configuracin de hub- and-spoke, es el marco de la topologa ms comn de la red de transmisin. En esta topologa, sitios remotos se conectan a un sitio central que generalmente proporciona un servicio o aplicacin. La topologa en estrella es la topologa ms econmica porque requiere menor cantidad de PVC. El router central proporciona una conexin multipunto, ya que normalmente utiliza una nica interfaz para interconectar varios PVC .

Topologa de malla completa: En una topologa de malla completa, todos los routers tienen circuitos virtuales (VCs) para todos los dems destinos. Este mtodo, aunque costoso, ofrece conexiones directas de cada sitio para todos los dems sitios y permite la redundancia. Como el nmero de nodos en la topologa de malla completa aumenta, la topologa se vuelve cada vez ms cara. Para calcular el nmero de VC necesarios para implementar una topologa de malla completa, se utiliza la frmula n*(n - 1)/2, donde n es el nmero de nodos en la red.

Topologa de malla parcial: En una topologa de malla parcial, no todos los sitios tienen acceso directo a un sitio central. Este mtodo reduce el costo en comparacin con la implementacin de una topologa de malla completa.Figure 3-19. Frame Relay Topologies.

OSPF sobre modos de operacin en la topologa NBMA OSPF en los routers Cisco puede funcionar en varios modos a travs de redes NBMA. La eleccin de los modos disponibles depende de la topologa de la red NBMA. Cada modo tiene requisitos de configuracin exclusivos. Tal como se describe en el RFC 2328, los siguientes son los dos modos oficiales para OSPF en topologas NBMA:

Non-broadcast: El modo NBMA simula el funcionamiento de OSPF en redes broadcast. Los vecinos deben configurarse manualmente y se requiere elegir DR y BDR. Esta configuracin se suele utilizar con redes de malla completa.

Punto a multipunto: El modo punto a multipunto trata a la red nonbroadcast como una coleccin de enlaces punto a punto. En este entorno, los routers identifican automticamente sus routers vecinos, pero no eligen al DR y BDR. Esta configuracin se utiliza tpicamente con redes de malla parcial.La eleccin entre los modos no difusin (non broadcast) y de punto a multipunto determina cmo el protocolo Hello y las inundaciones trabajan sobre la red nonbroadcast.

La principal ventaja del modo de punto a multipunto es que requiere menos configuracin manual. La principal ventaja del modo de no difusin es que hay menos sobrecarga de trfico en comparacin con el modo de punto a multipunto.

Adems, Cisco ofrece los siguientes modos de operacin de OSPF en una red NBMA: Punto a multipunto no broadcast (Point-to-multipoint non broadcast). Difusin (Broadcast).

Punto a punto (Point-to-Point).

Seleccionando el tipo de red OSPF para redes NBMA

Usa el comando de configuracin de interfaz ip ospf network {broadcast | non-broadcast | point-to-multipoint [non-broadcast] | point-to-point} para seleccionar el modo ospf. La tabla 3-8 describe los parmetros de este comando, y los modos, con mayor detalle.

Los modos de OSPF por defecto son los siguientes: El modo de OSPF por defecto en una subinterfaz Frame Relay punto a punto es el modo punto a punto.

El modo de OSPF por defecto en una subinterfaz Frame Relay multipunto es el modo de no difusin.

El modo de OSPF por defecto en una interfaz principal Frame Relay es tambin el modo de no difusin.

Las siguientes secciones detallan la configuracin de OSPF en cada uno de estos modos.Configuracin OSPF en el modo Broadcast de Cisco

El modo Broadcast es una solucin alternativa para la inclusin de forma esttica de todos los routers vecinos existentes. La interfaz est configurada a broadcast y se comporta como si el router se conecta a una LAN. La eleccin del DR y BDR se siguen realizando. Por lo tanto, hay que tener cuidado especial para asegurar ya sea una topologa de malla completa o una eleccin esttica del DR en base a la prioridad de la interfaz para que el DR y el BDR seleccionados tengan conectividad total a todos los dems routers vecinos.

Ejemplo 3-12 muestra un ejemplo de configuracin de un router Frame Relay en una topologa de malla completa, con el modo de operacin de difusin (broadcast) definido.Example 3-12. Frame Relay Router in OSPF Broadcast Mode with Full-Mesh TopologyRouter(config)#interface serial 0/0/0

Router(config-if)#encapsulation frame-relay

Router(config-if)#ip ospf network broadcastConfiguracin del modo Nonbroadcast de OSPF

En el modo de no difusin, OSPF emula el funcionamiento sobre una red de difusin. Un DR y BDR son elegidos por la red NBMA, y el DR origina un LSA para la red. En este entorno, los routers por lo general estn completamente mallados para facilitar el establecimiento de las adyacencias entre ellos. Si los routers no estn completamente mallados, el DR y BDR se deben seleccionar manualmente para asegurarse de que el DR y el BDR seleccionado tengan plena conectividad a todos los dems routers vecinos. Los routers vecinos estn definidos estticamente para iniciar el proceso de eleccin DR/BDR. Al utilizar el modo nonbroadcast, todos los routers estn en una subred IP.

Para las inundaciones sobre una interfaz nonbroadcast, el paquete LSU debe replicarse para cada PVC. Las actualizaciones se envan a cada uno de las interfaces de los routers vecinos, como se define en la tabla de vecinos.Cuando existen pocos vecinos en la red, el