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Comparación de Protocolos de EnrutamientoComparación de Protocolos de Enrutamiento

Característica RIPv1 RIPv2 IGRP EIGRP OSPF

Vector distancia X X X XLink-state X

Classful (auto route suma.) X X X XClassless (soporte VLSM ) X X X

Proprietario X XEscalabilidad Poca Poca Med. Robusta RobustaTiempo de Convergencia Lento Lento Lento Rápido Rápido

**

** EIGRP es un protocolo vector distancia avanzado

¿Que es OSPF?¿Que es OSPF?

– RFC – 2328– Tiene rápida convergencia– Soporta VLSM– Eficiente proceso de actualización– Elección de ruta basado en ancho de banda– Soporta rutas múltiples de igual costo– Protocolo TCP/IP clasificado como IGP estos significa que solo

distribuyen informacion de enrutamiento entre routers con un mismosistema autonomo

– Ospf utiliza Multicast para enviar y recibir las actualizaciones.– OSPF detecta rápidamente los cambios de topología y calcula una nueva

ruta después de un periodo de convergencia el cual se hace en un tiempo corto y con mínimo impacto en la red.

OSPF en paquetes IPOSPF en paquetes IP

IP Header Protocolo

Frame Header

CRCPacket Payload

Frame Payload

89 - OSPF 6 - TCP17 - UDP

89 - OSPF 6 - TCP17 - UDP

• OSPF es un protocolo de enrutamiento de estado de enlace (link-state)– Se basa en paquetes IP para el intercambio de

información de enrutamiento– Usa el número de protocol 89

Terminología OSPFTerminología OSPF

TokenRing

Interfaces


Vecinos

TokenRing

Interfaces


TokenRing

Costo = 10

Costo = 6Costo = 1785

VecinosInterfaces

El costo (normalmente llamado métrica) de una interfaz en OSPF es una indicación del overhead requerido para enviar paquetes a través de la interface


Vecinos

TokenRing

Interfaces

Area 1Area 0

Costo = 10

Costo = 6Costo = 1785


Sistema Autónomo

Vecinos

TokenRing

InterfacesArea 1

Area 0Costo = 1785

Costo = 10

Costo = 6


“Vecindario”Base de DatosLista Vecinos

TokenRing

InterfacesArea 1

Area 0

Sistema Autónomo

Vecinos

Costo = 1785

Costo = 10

Costo = 6


TokenRing


InterfacesArea 1

Area 0

Sistema Autónomo

Vecinos

Costo = 1785

Costo = 10

Costo = 6

Base de datosTopológica

Lista todas las Rutas


Lista lasMejoresRutas

TokenRing

Base de datosTopológica

Lista todas las Rutas


InterfacesArea 1

Area 0

Sistema Autónomo

Vecinos

Costo = 1785

Costo = 10

Costo = 6

Topologías de OSPFTopologías de OSPF

Broadcast Multiaccess

Point-to-Point

NBMAX.25

Frame Relay(Non BroadcastMultiaccess)

Operación de OSPF en una topología Broadcast Multiaccess Topology

Operación de OSPF en una topología Broadcast Multiaccess Topology

1. Descubrir vecinos en OSPF1. Descubrir vecinos en OSPF

Cuando los "routers" OSPF se activan, inician y mantienen relaciones con sus vecinos usando el protocolo Hello. El protocolo además asegura que la comunicación entre vecinos sea bidireccional.

Los paquetes Hello se envían periódicamente al exterior por todas las interfaces de los "routers".

1. Descubrir vecinos en OSPF (cont.)1. Descubrir vecinos en OSPF (cont.)

VecindadVecindad

Hello

afadjfjorqpoeru39547439070713

Router IDIntervalos Hello/deadVecinosArea-IDRouter priorityDirección IP del DRDirección IP del BDRPassword de AutenticaciónBandera de Stub area

* *

**

Hello

AA

DD EE

CCBB

1. Descubrir vecinos en OSPF (cont.)1. Descubrir vecinos en OSPF (cont.)

Hello


Router IDIntervalos Hello/deadVecinosArea-IDRouter priorityDirección IP del DRDirección IP BDRPassword de AutenticaciónBandera de Stub area

**

**

Hello

AA

DD EE

CCBB

2. Elegir el DR2. Elegir el DR

El "router" examina la lista de sus vecinos, desecha cualquiera que no tenga comunicación bidireccional o que tenga un RP (Router Priority), y graba el DR, el BDR y la RP que ha declarado cada uno de ellos. El "router" se añade él mismo a la lista, usando el valor RP configurado para la interfaz y cero(desconocido) para el DR y el BDR, en el caso de que esté en proceso de activación

Se emplean las siguiente reglas para determinar el BDR:

•Si uno o más "routers" declaran ser el BDR y no el DR, gana el que tenga un RP superior. •En caso de empate, gana el que tenga mayor RID. •Si ningún "router" declara ser el BDR, entonces el se elige el "router" con mayor RP a menos que se haya declarado como DR.

De nuevo, en caso de empate gana el "router" con mayor RID.

Se emplean las siguiente reglas para determinar el DR:

•Si uno o más "routers" declaran ser el DR, gana el que tenga un RP superior. •En caso de empate, gana el que tenga mayor RID.

Si ningún "router" ha declarado ser el DR entonces el BDR se convierte en el DR.

2. Elegir el DR (cont.)2. Elegir el DR (cont.)

DRDR BDRBDR

– Los paquetes de “Hello” eligen DR y BDR para representar al segmento– Cada router forma una adyacencia con el DR y el BDR

2. Elegir el DR y BDR (cont.)2. Elegir el DR y BDR (cont.)

El DR tiene las siguiente responsabilidades:

•El DR genera para la red los anuncios de los estados de los enlaces, que inundan el área y describen esta red a todos los "routers" de todas las redes del área.

•El DR se hace adyacente a otros "routers" de la red. Estas adyacencias son centrales con respecto al proceso de inundación usado para asegurar que los anuncios alcanzan a todos los "routers" del area y que por tanto la base de datos topológica que usan todos permanece igual.

El BDR tiene la siguiente responsabilidad:

• El BDR se hace adyacente a todos los demás "routers" de la red. Esto asegura que cuando ocupe el puesto del DR lo pueda hacer rápidamente.

2. Elegir el DR y BDR (cont.)2. Elegir el DR y BDR (cont.)

P=1 P=0P=1

P=3 P=2

DRDR BDRBDR

Hello

– Los paquetes de “Hello” se intercambian vía multicast– El enrutador con mayor prioridad de OSPF es elegido

3. Formando adyacencias3. Formando adyacencias

Las adyacencias se establecen usando paquetes DD("Database Description"), que contienen un resumen de la base de datos de estados de enlaces del emisor. Se pueden usar múltiples paquetes para describir la base de datos: con este fin se emplea un procedimiento de sondeo-respuesta.

Los paquetes DD enviados por el maestro(sondeos o polls) serán reconocidos por los DDsdel esclavo(respuestas). El paquete contiene números de secuencia para asegurar la correspondencia entre sondeos y respuestas.

MAESTROESCLAVO

DD


Down Estado inicial de la conversación de un vecino. Indica que no ha habido informaciónreciente recibida del vecino.

Attempt Un vecino o una red no broadcastadcast parece estar en estado "down" y se debería intentar contactar con ella enviando paquetes Hello regulares.

Init Se ha recibido recientemente u paquete Hello del vecino. Sin embargo, la comunicación bidireccional no se ha establecido aún con él(es decir, el propio "router" no aparece en el paquete Hello).

2-way En este estado, la comunicación entre dos "routers" es bidireccional. Se puedenestablecer adyacencias, y los vecinos en este estado o en uno superior se pueden elegircomo "routers" designados(de backup o copia de seguridad).

ExStart Los dos vecinos están a punto de crear una adyacencia.

Exchange Los dos vecinos se dicen el uno al otro lo que tienen en sus bases de datostopológicas.

Loading Los dos vecinos están sincronizaciónronizando sus bases de datos topológicas.

Full Los dos vecinos son ahora totalmente adyacentes, y sus bases de datos estánsincronizadas.


172.16.5.1/24E0

172.16.5.2/24E1A B

Down State


A B172.16.5.1/24E0

172.16.5.2/24E1

Down State

Soy el enrutador con ID 172.16.5.1 y no veo a nadie.

Init State

Enrutador BLista de Vecinos

172.16.5.1/24, int E1


A B


172.16.5.1/24E0

172.16.5.2/24E1

Down State


172.16.5.1/24, int E1

Init State

Soy el enrutador con ID 172.16.5.2, y veo a 172.16.5.1.


A B


172.16.5.1/24E0

172.16.5.2/24E1

Down State

Soy el enrutador con ID 172.16.5.2, y veo a 172.16.5.1.


172.16.5.1/24, int E1

Init State

Enrutador ALista de Vecinos

172.16.5.2/24, int E0Two-Way State

4. 4. SincronizacionSincronizacion de la base de Datosde la base de Datos

E0172.16.5.1

DRE0172.16.5.3

Comenzaré el intercambio porque soy el router con ID 172.16.5.1.Hello


Exstart State

Hello

afadjfjorqpoeru39547439070713No, Yo comenzaré el intercambio porque

tengo el router ID más alto.

Después de que terminar el DEP("Database Exchange Process"), cada "router" tiene una lista de aquellos anuncios para los que el vecino tiene más instancias actualizadas, que se solicitan por medio de paquetes LSR("Link State Request").


E0172.16.5.1

DRE0172.16.5.3

Hello


Comenzaré el intercambio porque soy el router con ID 172.16.5.1.

Exstart State

Hello

afadjfjorqpoeru39547439070713No, Yo comenzaré el intercambio porque

tengo el router ID más alto.

Aquí está un resumen de mi base de datos de estado de enlace. DBD


Exchange State

DBD


Aquí está un resumen de mi base de datos de estado de enlace.


E0172.16.5.1

E0172.16.5.3

¡Gracias por la información!LSAck


LSAck


DR


E0172.16.5.1

E0172.16.5.3

afadjfjorqpoeru39547439070713 afadjfjorqpoeru

39547439070713

DR

¡Gracias por la información!LSAck LSAck

Loading State

LSR


Necesito la información completa para la red 172.16.6.0/24.

LSU


Aquí está la información de la red 172.16.6.0/24.

LSAck


¡Gracias por la información!


E0172.16.5.1

E0172.16.5.3


39547439070713

DR

¡Gracias por la información!LSAck LSAck


Loading State

Necesito la información completa para la red 172.16.6.0/24.LSRafadjfjorqpoeru39547439070713

Aquí está la información de la red 172.16.6.0/24. LSUafadjfjorqpoeru39547439070713

¡Gracias por la información!LSAckFull State

5. 5. EleccionEleccion de rutasde rutas

La tabla de encaminamiento siempre se construye es de cero: nunca se hacenactualizaciones a una tabla ya existente. Una tabla de encaminamiento vieja no se desecha hasta que se han identificado los cambios entre las dos tablas. Brevemente, el cálculo consiste en los pasos indicados abajo

1. Las rutas intra-area se calculan construyendo el árbol mínimo para cada área conectada usando el mismo "router" como raíz del árbol. El "router" calcula además si el área puede actuar como área de tránsito para enlaces virtuales.

2. Las rutas inter-area se calculan examinando los SLA. Para los ABR sólo se utilizan los anuncios correspondientes a la Backbone(es decir, un ABR siempre encaminarátráfico inter-area a través de la backbone).

3. Si el "router" está conectado a una o más áreas de tránsito, el "router" sustituye las rutas que haya calculado por rutas que pasen por áreas de tránsito si estas son mejores.

4. Las rutas externas se calculan examinando los anuncios externos del AS. Las localizaciones de los ASBR ya se conocen debido a que se determinan como cualquier otra ruta intra-area o inter-area.

Cuando el algoritmo produce rutas de igual coste, OSPF puede balancear uniformemente la carga a través de ellas. El número máximo de rutas iguales admitidas depende de la implementación.

Elección de rutasElección de rutas

Net Cost Out Interface10.2.2.0 6 To010.3.3.0 7 To010.3.3.0 10 E0

TokenRing

Cost=10

Cost=6FDDI

Cost=1

A B C

Esta es la mejor ruta para 10.3.3.0.

10.1.1.0/24 10.2.2.0/24 10.3.3.0/24

10.4.4.0/24

Tabla Topológica

5. 5. EleccionEleccion de rutasde rutas

Un "router" anuncia periódicamente el estado de su enlace, por lo que la ausencia de un anuncio reciente indica a los vecinos del "router" que no está activo.

Todos los "routers" que hayan establecido comunicación bidireccional con un vecinoejecutan un contador de inactividad para detectar ese suceso.

Si no se resetea el contador, al final se desbordará y el evento asociado sitúa el estadodel vecino en "down". Esto significa que la comunicación se debe establecer desde

a través del área por el procedimiento de inundación.

Cada "router" emite un RLA ("Router Links Advertisement") .

Si el "router" es además el DR para una o más de las redes del área, originará NLAs("Network Links Advertisement") para estas.

Los ABR generan una SLA para cada destino inter-area conocido. Los ASBR originan un ASL para cada destino externo conocido. Los destinos se anuncian uno cada vez de talforma que el cambio de una sola ruta puede inundar la red sin tener que enviar el restode las rutas. Durante el proceso de inundación, un sólo LSU puede llevar muchosanuncios.

Mantenimiento de Información de EnrutamientoMantenimiento de Información de Enrutamiento

• Enrutador A avisa a todos los DRs sobre la ipmulticast 224.0.0.6

xx

Cambio de estado de enlace(Link-State)

LSU1

DRDR

AA BB


2

xx1

DRDR

AA BB


• El DR avisa a los demas con la ip multicast224.0.0.5


LSU

LSU


LSU

3

2

xx1

DRDR

AA BB




LSU

LSU


Necesito actualizar mitabla de enrutamiento.

4

LSU

3

2

xx1

DRDR

AA BB




LSU

LSU

Mantenimiento de Información de Enrutamiento (cont.)


LSA

LSU

No

Fin

¿Es un registroen la base de datosde estado de enlace?

Agregarlo a la base

Envía LSAck

al DR

Inicia SPF para calcular

nueva tabla de enrutamiento

Distribuye LSA



Si Si

Ignora el LSA

No

LSA

LSU

Fin

¿Es un registroen la base de datosde estado de enlace?

Agregarlo a la base

Envía LSAck

al DR



Distribuye LSA

¿Es el mismo

# de secuencia?



No

No

Fin

Si Si

Ignora el LSALSA

LSU ¿Es un registro

en la base de datosde estado de enlace?

Agregarlo a la base

Envía LSAck

al DR



Distribuye LSA

¿Es el mismo

# de secuencia?

¿El # de

secuencia

es mayor?

Fin

Envía un LSU

con la información

más reciente al

origen

No



Si

HaciaA

A

No

No

Fin

Si Si

Ignora el LSALSA

LSU ¿Es un registro

en la base de datosde estado de enlace?

Agregarlo a la base

Envía LSAck

al DR



Distribuye LSA

¿Es el mismo

# de secuencia?

¿El # de

secuencia

es mayor?

Fin

Envía un LSU

con la información

más reciente al

origen

No

Operación de OSPF en topología punto a puntoOperación de OSPF en topología punto a punto

Vecindad Punto a PuntoVecindad Punto a Punto

– Un enrutador detecta dinámicamente a sus vecinos usando el protoclo Hello

– Sin elección: La adyacencia es automática tan pronto como los dos enrutadores se comunican

– Los paquetes OSPF siempre se envían como multicastcon dirección 224.0.0.5

Opeeración de OSPF en una topología NBMAOpeeración de OSPF en una topología NBMA

Topología NBMATopología NBMA

X.25Frame Relay

ATM

– Una sola interface interconecta múltiples sitios– La topología NBMA soporta múltiples enrutadores sin

capacidad de broadcasting

Topología Frame RelayTopología Frame Relay

Full Mesh

Star (Hub and Spoke)

Partial Mesh

Elección del DR en una topología NBMAElección del DR en una topología NBMA

– OSPF considera una topología NBMA como otro medio broadcast

– El DR y el BDR necesitan tener conectividad total con todos los enrutadores del segmento

– El DR y el BDR necesitan una lista de vecinos

*DR: Designated Router*BDR: Backup Designated Router

Modo de Vecindad NBMAModo de Vecindad NBMA

– Normalmente una red fully-meshed (Todos vs. Todos)– Elección de DR/BDR– Una subred de IP– Duplicación de LSA packets– Descrito en el RFC 2328

– Topología Fully-meshed o partially-meshed– Sin elección de DR/BDR

Modo de Vecindad Punto-MultipuntoModo de Vecindad Punto-Multipunto

– Los vecinos no necesitan ser estáticamente configurados

– Una subred de IP– Duplicación de paquetes LSA– Descrito en el RFC 2328

Creación de AdjacenciasCreación de Adjacencias

Point-to-point interfaces coming up: No election%LINK-3-UPDOWN: Interface Serial1, changed state to upOSPF: Interface Serial1 going UpOSPF: Rcv hello from 192.168.0.11 area 0 from Serial1 10.1.1.2OSPF: End of hello processingOSPF: Build router LSA for area 0, router ID 192.168.0.10OSPF: Rcv DBD from 192.168.0.11 on Serial1 seq 0x20C4 opt 0x2 flag 0x7 len 32 state INITOSPF: 2 Way Communication to 192.168.0.11 on Serial1, state 2WAYOSPF: Send DBD to 192.168.0.11 on Serial1 seq 0x167F opt 0x2 flag 0x7 len 32OSPF: NBR Negotiation Done. We are the SLAVEOSPF: Send DBD to 192.168.0.11 on Serial1 seq 0x20C4 opt 0x2 flag 0x2 len 72

Ethernet interface coming up: ElectionOSPF: 2 Way Communication to 192.168.0.10 on Ethernet0, state 2WAYOSPF: end of Wait on interface Ethernet0OSPF: DR/BDR election on Ethernet0OSPF: Elect BDR 192.168.0.12OSPF: Elect DR 192.168.0.12

DR: 192.168.0.12 (Id) BDR: 192.168.0.12 (Id)OSPF: Send DBD to 192.168.0.12 on Ethernet0 seq 0x546 opt 0x2 flag 0x7 len 32<…>OSPF: DR/BDR election on Ethernet0OSPF: Elect BDR 192.168.0.11OSPF: Elect DR 192.168.0.12

DR: 192.168.0.12 (Id) BDR: 192.168.0.11 (Id)

Resúmen de OSPF sobre Topología NBMAResúmen de OSPF sobre Topología NBMA

RFC oCisco

TopologíaPreferida Subred Adyacencia

NBMA

Modo

Cisco

Cisco

RFC

Punto a punto

Fully meshed

Partial mesh o star, usandosubinterface

Misma

Misma

Diferentes porcada subint.

Misma

ConfiguraciónManual

Elección de DR/BDR

AutomaticaSin DR/BDR

Misma RFC

CiscoBroadcast AutomaticaElección de DR/BDR

Punto-multipunto

Partial mesh o star

AutomaticaSin DR/BDR

Punto-multipunto nobroadcast

ConfiguraciónManual

Sin DR/BDR

Partial mesh o star

Fully meshed

Problemas con grandes redes de OSPFProblemas con grandes redes de OSPF

El SPF está activo contínuamente para enrutar.

Sólo estoy recibiendoLSAs, no datos.

OSPF OSPF

OSPF

OSPF

OSPF

Mi tabla de enrutamiento es muy grande, tengo poca memoria para trabajar.

La Solución: Enrutamiento Jerárquico de OSPFLa Solución: Enrutamiento Jerárquico de OSPF

Area 0

Area 1 Area 2

Sistema Autónomo

– Consistente de áreas y sistemas autónomos– Minimiza actualizaciones de enrutamiento

Componentes OSPF Multi-AreaComponentes OSPF Multi-Area

AreasRouters LSAs

InternoInterno

ABRABR

ASBRASBR

BackboneBackbone

Tipo 1

Tipo 2

Tipo 3/4

Tipo 5


Area 0Soy backbone.



Area 2Soy un stub.

Area 1Soy standard.


Tipos de Enrutadores OSPFTipos de Enrutadores OSPF

Area 1 Area 2Backbone Area 0

ASExterno


Area 1 Area 2Backbone Area 0

ASExterno

EnrutadoresInternos

EnrutadoresInternos


Area 1 Area 2

EnrutadoresInternos/Backbone

Backbone Area 0

EnrutadoresInternos

ASExterno

EnrutadoresInternos


Area 1 Area 2Backbone Area 0EnrutadorABR y deBackbone Enrutadores

Internos/Backbone

EnrutadoresInternos

ASExterno

EnrutadoresInternos

EnrutadorABR y deBackbone


Area 1 Area 2Backbone Area 0EnrutadorABR y deBackbone Enrutadores

Internos/Backbone

EnrutadoresInternos

ASExterno

EnrutadoresInternos

EnrutadorABR y deBackbone

EnrutadorASBR y deBackbone

Tipos de Anuncios de Estado de Enlace (Link-State)

Tipos de Anuncios de Estado de Enlace (Link-State)

– Tipo 1: Registro Router link– Tipo 2: Registro Network link– Tipo 3 and 4: Registro Summary link– Tipo 5: Registro AS external link

Calculando Costos para rutas sumarizadas y rutas externasCalculando Costos para rutas sumarizadas y rutas externas

Area 0

10R4R4

Costos de R3 a:AS1 (E1) via R1 = 1795AS1 (E1) via R3 = 1785

10

1785

1785

E1

R1R1R3R3

E1

AS1

Calculando Costos para rutas sumarizadas y rutas externasCalculando Costos para rutas sumarizadas y rutas externas

Area 1

10R5R5

Costos de R5 a:AS1 (E1) via R1 = 1815AS1 (E1) via R3 = 1805

E1

Area 0

10R4R4 10

1785

1785

E1

R1R1R3R3

E1

AS1Costos de R3 a:AS1 (E1) via R1 = 1795AS1 (E1) via R3 = 1785

Tipos de AreasTipos de Areas


Interconetaareas;

acepta todosLos LSAs.

Backbone Area 0


Stub Area

No aceptaLSAs externos.

Interconetaareas;


Backbone Area 0


Totally StubbyArea

No aceptaLSAs externos o

sumarizados.

Stub Area

No aceptaLSAs externos.

Interconetaareas;


Backbone Area 0

Envío de Paquetes en una Red MultiareaEnvío de Paquetes en una Red Multiarea

BBone

Interno InternoABR2ABR1

Area 50

Area 1 Area 0

Datos


Hacia la RedDestino

hacia ABR1 hacia Backbone hacia ABR2

Envío de Paquetes LSUs a Múltiples AreasEnvío de Paquetes LSUs a Múltiples Areas

BBoneBBone

InternoInternoABR2ABR2ABR1ABR1InternoInterno

Tipo 1


Area 1 Area 0Area 50 Stub


BBoneBBone

InternoInternoABR2ABR2ABR1ABR1InternoInterno

Tipo 3Tipo 1



Tipo 3


Area 1 Area 0Area 50 Stub


Area 1 Area 0

BBoneBBone

InternoInternoABR2ABR2ABR1ABR1

Area 50 Stub

InternoInterno

RIP

Tipo 3 Tipo 3Tipo 1




Tipo 5

afadjfjorqpoeru

39547439070713

Tipo 5 Default


39547439070713

Envío de Paquetes LSUs a Múltiples Areas (cont.)Envío de Paquetes LSUs a Múltiples Areas (cont.)

Tabla de Enrutamiento

RutasInter-Area

RutasIntra-Area

Externas(Rutas No-OSPF )

Area 1

Area 1 Area 0

Area 1 BGP

Resumen Virtual LinksResumen Virtual Links

– El Backbone es el centro de la comunicación– Virtual links proveen las rutas hacia el backbone– Evitar configurar virtual links en la medida de los posible

Cubriendo los Requerimientos de Conectividad con el Backbone

Cubriendo los Requerimientos de Conectividad con el Backbone

Area 3

Area 1 Area 2Virtual Link

Area 0(Backbone)

Area deTransito

Area 3

comparación de protocolos de enrutamientoaps.uninet.net.mx/apswww/docs/ospf.pdfdistribuyen...

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