Open Shortest Path First para niños
Open Shortest Path First (OSPF), que significa "Abrir el camino más corto primero", es como un sistema de navegación GPS para las redes de computadoras. Ayuda a los dispositivos llamados routers (o encaminadores) a encontrar la mejor ruta para enviar información de un lugar a otro dentro de una red grande.
OSPF utiliza un método especial, el algoritmo de Dijkstra, para calcular cuál es el camino más corto y eficiente. Para decidir qué camino es el "mejor", OSPF usa una medida llamada costo. Este costo tiene en cuenta cosas como la velocidad de la conexión y si hay mucho tráfico en ella, como si fuera el peaje o la congestión de una carretera.
Todos los routers que usan OSPF en una misma zona guardan una lista idéntica de cómo están conectados los diferentes puntos de la red. Esto les ayuda a tener la misma información para tomar decisiones. OSPF también puede usar un sistema de seguridad para asegurarse de que solo los routers autorizados puedan unirse a la red y compartir información.
Este protocolo es muy usado en redes grandes, como las de empresas o universidades. Es una versión más moderna y avanzada que otros protocolos más antiguos, y puede manejar diferentes tipos de direcciones de red. Con el tiempo, han aparecido nuevas versiones de OSPF para adaptarse a las tecnologías más recientes.
Una red OSPF se puede dividir en partes más pequeñas llamadas áreas. Hay un área muy importante que se llama área backbone (o área central). Esta área es como la autopista principal de la red, y todas las demás áreas deben conectarse a ella. La información entre las diferentes áreas siempre pasa por el backbone. Si no es posible una conexión directa, se puede crear un "enlace virtual" para unirlas.
En una red, los routers se descubren entre sí y forman conexiones. En redes como Ethernet, los routers eligen a uno principal, llamado router designado (DR), y a uno de respaldo (BDR). Ellos ayudan a organizar el tráfico y a reducir la cantidad de mensajes que los routers necesitan enviarse entre sí. OSPF envía sus mensajes directamente usando el protocolo IP, sin usar otros protocolos comunes como TCP o UDP.
Contenido
¿Cómo se comunican los routers en OSPF?
OSPF mantiene la información de la red actualizada enviando diferentes tipos de mensajes. Piensa en ellos como distintos tipos de conversaciones que los routers tienen entre sí:
- Mensajes Hello (tipo 1): Cada router envía estos mensajes regularmente a sus vecinos para decir "¡Hola, estoy aquí!" y para saber quiénes son sus vecinos.
- Mensajes de descripción de base de datos (DBD) (tipo 2): Cuando dos routers se conectan, usan estos mensajes para contarse qué información tienen sobre la red. Es como si se dieran un resumen de sus mapas.
- Mensajes de estado de enlace (LSA): Si algo cambia en la red (por ejemplo, una conexión se cae o se añade una nueva), los routers envían estos mensajes para avisar a los demás. Hay varios tipos de LSA, dependiendo de qué información se esté compartiendo.
¿Cómo se organizan las redes con OSPF?
OSPF organiza una red grande, llamada sistema autónomo (AS), en áreas. Estas áreas son como barrios lógicos de routers. La información dentro de un área se puede resumir para el resto de la red. Así, si algo cambia en un "barrio", no tiene por qué afectar a toda la "ciudad", lo que ayuda a que la red funcione de forma más eficiente.
Tipos de routers en OSPF
En OSPF, algunos routers tienen funciones especiales:
- Routers fronterizos de área (ABR): Son como las "puertas" entre un área y el área backbone. Mantienen información de su área y la conectan con el resto de la red.
- Routers fronterizos del Sistema Autónomo (ASBR): Son las "puertas" que conectan la red OSPF con otras redes fuera de ella, como el resto de Internet.
Cuando un paquete de datos se envía, primero busca su destino dentro de su propia área. Si el destino está en otra área, el paquete va al ABR. Si el destino está fuera de la red OSPF, el paquete va al ASBR.
Tipos de áreas en OSPF
Las áreas en OSPF ayudan a que las redes grandes sean más fáciles de manejar. OSPF distingue varios tipos de áreas:
Área Backbone
El backbone, también llamado área cero, es el centro de cualquier red OSPF. Es la única área que siempre debe existir y se conecta con todas las demás áreas. Los ABR son los encargados de manejar las rutas entre un área y el backbone.
Área stub
Un área stub es un tipo de área especial que no recibe información sobre rutas externas a la red OSPF. Esto ayuda a que los routers dentro de esta área tengan menos información que procesar, lo que simplifica su trabajo. Para salir de un área stub, los routers usan una ruta predeterminada que los lleva al ABR.
Área not-so-stubby (NSSA)
Las áreas NSSA son una variación de las áreas stub. Pueden recibir algunas rutas externas y enviarlas al backbone, pero no reciben todas las rutas externas de otras áreas. Esto permite un poco más de flexibilidad que un área stub normal.
¿Cómo se conectan los routers?
Los routers en una red OSPF se conectan a través de diferentes tipos de enlaces o conexiones. OSPF soporta varios tipos:
- Punto a punto: Cuando una conexión une solo dos routers.
- Punto a multipunto: Cuando una conexión une un router con varios otros.
- Broadcast: Para conexiones donde todos los routers pueden comunicarse directamente entre sí, como en una red Ethernet.
- Enlace virtual: Una conexión que no es física, sino lógica, creada para unir áreas que no tienen una conexión directa al backbone.
- Acceso múltiple sin difusión (NBMA): Para conexiones compartidas donde no todos los routers pueden comunicarse directamente entre sí.
¿Cómo se hacen amigos los routers en OSPF?
Cada router OSPF lleva un registro de sus vecinos y establece diferentes niveles de "amistad" con ellos. Hay siete estados por los que un router y su vecino pueden pasar:
Estados de OSPF
- Desactivado (DOWN): El router aún no ha hablado con ningún vecino OSPF. Está esperando empezar.
- Inicialización (INIT): El router envía su primer mensaje "Hello" y recibe uno de un vecino. Sabe que hay un vecino cerca.
- Bidireccional (TWO-WAY): Ambos routers se han visto en los mensajes "Hello" del otro. Saben que existen mutuamente, pero aún no comparten información de rutas.
- Inicio de Intercambio (EXSTART): Los routers deciden quién será el "maestro" y quién el "esclavo" para empezar a intercambiar resúmenes de sus mapas de red.
- Intercambio (EXCHANGE): Los routers se envían los resúmenes de sus mapas de red. Si uno ve que le falta información, la pide.
- Cargando (LOADING): Los routers se envían la información completa que se pidieron mutuamente. Es como si se pasaran los detalles de sus mapas.
- Adyacencia completa (FULL): ¡Los routers son completamente "amigos"! Han intercambiado toda la información necesaria y tienen el mismo mapa de la red. Ahora pueden enviar datos de manera eficiente.
El algoritmo de Dijkstra
OSPF usa el algoritmo de Dijkstra para encontrar el camino más corto y eficiente. Este algoritmo fue creado por Edsger Dijkstra. Cuando algo cambia en la red, OSPF actualiza rápidamente su información para recalcular las mejores rutas. Esto ayuda a que la red siempre encuentre el camino más rápido para los datos.
Más información
- J. Moy: RFC 2328, OSPF Version 2. IETF (abril de 1998).
- R. Coltun, D. Ferguson, J. Moy, A. Lindem: RFC 5340, OSPF for IPv6. IETF (julio de 2009).
- Murphy, Pat. [rfc:3101 RFC 3101, The OSPF Not-So-Stubby Area (NSSA) Option]. tools.ietf.org (en inglés).
Galería de imágenes
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Diagrama de estados de vecinos y transiciones entre estados en OSPF.
Véase también
En inglés: Open Shortest Path First Facts for Kids
