funcionamiento de OSPF

funcionamiento de OSPF

El fundamento principal en el cual se basa un protocolo de estado de enlace es en la existencia de un mapa de la red el cual es poseído por todos los nodos y que regularmente es actualizado.

Para llevar a cabo este propósito la red debe de ser capaz de entre otros objetivos de:

• Almacenar en cada nodo el mapa de la red.

• Ante cualquier cambio en la estructura de la red actuar rápidamente, con seguridad sin crear bucles y teniendo en cuenta posibles particiones o uniones de la red.

Protocolo HELLO: Descubrimiento de vecinos (otros routers OSPF conectados a su misma subred).
Intercambio de la base de datos topologica de OSPF: DB Link-state.  Cada router mantiene una base de datos (DB Link-state) con la topologia completa de la red en cada router. Estudiaremos dos tipos de tablas de esta base de datos que se encuentran en todos los routers OSPF:
Router Link State: Informacion de cada una de las interfaces de todos los routers OSPF.
Network Link State: Informacion de las subredes a las que estan conectados todos los routers OSPF.

El Algoritmo de Dijkstra se computa localmente en cada router para rellenar la tabla de encaminamiento partiendo de la base de datos de la topologıa de la red.


Si se producen cambios en la topologıa, se envıan mensajes del estado del enlace (con informaci ́on sobre los vecinos) mediante inundacion.

Mapa de Red Local

Los routers crean un mapa de la red local, mediante una tabla:

Fila: representa a un router de la red; y cualquier cambio que le ocurra a ese router será reflejado en este registro de la tabla a través de los registros de descripción.

Columna: representa los atributos de un router que son almacenados para cada nodo. Entre los principales atributos por nodo tenemos: 

• un identificador de interface
• número de enlace
• información acerca del estado del enlace, o sea, el destino y la distancia o métrica. 

Con esta información en todos los router de la red se pretende que cada router sea capaz de crear su propio mapa de la red y que sean todos iguales, lo cual implicará que no se produzcan bucles y que la creación de este mapa de red local se realiza en los router lo más rápido posible.  

Ejemplo

A --- 1 --- B --- 2 --- C --- 4 --- D --- 3 --- A

DE  A ENLACE DISTANCIA

A B 1 1

B C 2 1

C D 4 1

D A 3 1
B A 1 1

C B 2 1

D C 4 1

A D 3 1

Los routers envían periódicamente mensajes HELLO para que el resto de routers, tanto si pertenecen al mapa local como a un circuito virtual para  sepan que están activos. 

Para que un router sepa que sus mensajes se están escuchando los mensajes HELLO  incluyen una lista de todos los identificadores de los vecinos cuyos saludos ha oído el emisor.

Respuesta ante un cambio en la topología de la red

Un cambio en la topología de la red es detectado en primer lugar o por el nodo que causo el cambio o por los nodos afectados por el enlace que provoco el cambio. El protocolo o mecanismo de actualización la información por la red debe ser rápido y seguro, y estos son los objetivos del protocolo de inundación y de intercambio o sincronización empleado en OSPF.

Protocolo de Inundación: The flooding Protocol. Este protocolo consiste en el paso de mensajes entre nodos, partiendo el mensaje del nodo o nodos que han advertido el cambio, tal que cada nodo envía el mensaje recibido por todas sus interfaces menos por la que le llega siempre y cuando no haya recibido ese mensaje, para ello cada mensaje cuenta con un identificador de mensaje o contador de tiempo para constatar su validez.
Ejemplo
Supongamos que en la red anterior el enlace que va del nodo A a B, queda fuera de servicio tal que la distancia pasa a ser infinito.

El mensaje que A enviara a D será:

Desde A hacia B, enlace 1, distancia infinito, numero 2.

El mensaje que B enviara a C será:

Desde B hacia A, enlace 1, distancia infinito, numero 2.

La base de datos después del protocolo de flooding quedaría:

        DE  A ENLACE DISTANCIA    NUMERO 
A B 1 infinito               2
B     C 2 1                   1
C     D       4 1                   1
D A 3 1                   1
B A 1 infinito               2
C B 2 1                   1
D C        4 1                   1
A D 3 1                    1

Hay que tener que un cambio en un enlace de la red puede dejar aislados a unos nodos de la red, es decir, puede partir la red. Este cambio tal como está planteado el mapa local no es problema ya que aunque todos los nodos de la red inicial no tendrán el mismo mapa local este si que será idéntico para cada uno de los nodos en cada una de sus particiones.

Del mismo modo debemos considerar el caso contrario que ocurre cuando un cambio en la topología de la red provoca una unión de redes de nodos, ya que pueden surgir problemas como la existencia de enlaces modificados en una mapa local de un nodo de una subred que no esta modificado en el mapa local de la otra subred. El proceso mediante el cual se produce el chequeo del mapa local de las diferentes subredes para formar uno idéntico para todos los nodos  de la nueva red se denomina:

Protocolo de Chequeo de Mapas:Bringing Up Adjacencies
Se basa en la existencia de que existen identificadores de enlace y número de versiones, a partir de estos OSPF forma unos paquetes de descripción del mapa local e inicializa un proceso de sincronización entre un par de routers de la red  que tiene dos fases:

• Intercambio de paquetes de descripción del mapa local entre los nodos y en cada nodo creación de una lista de nodos especiales a tener en cuenta o bien porque su número de versión es mayor que la copia local o bien porque no existía en ese mapa local el identificador del enlace.
• Creación en cada nodo de paquetes con información acerca de esos nodos especiales que se envían a sus vecinos para que corroboren la información.

Tras terminar este intercambio de información, ambos routers conocen: 

Nodos que son obsoletos en su mapa local.
Nodos que no existían en su mapa local.

Los mensajes que se usan para solicitar todas las entradas que necesiten actualización son los LSR Link State Request o mensajes de petición de estado de enlace.
Los mensajes de respuesta son los LSU Link State Update.