Para propósitos de intercambio de información de ruteo, OSPF establece relaciones entre routers, que son conocidas como adyacencias. En las redes OSPF tipo broadcast, en las que hay múltiples routers, un problema se presentaría si cada router tuviera que establecer adyacencia completa con cada uno de los otros routers e intercambiar información del estado de enlace con cada vecino, pues el
procesamiento tendría un gasto demasiado grande. Como resultado se tendrían demasiadas
adyacencias, ya que para n routers se necesitarían adyacencias.
Para la eliminación de las adyacencias superfluas se introduce el concepto de Router Designado (DR –
Designated Router), que representa una solución para este gasto de procesamiento ya que reduce el la cantidad de tráfico de ruteo y el intercambio de LSA entre dispositivos.
Este router es designado para cada red broadcast o multiacceso, el cual construye adyacencias a todos los demás routers del segmento. El router designado (DR) es el punto de enfoque de todas las LSUs y de las LSAs. Todos los demás routers del segmento envían su información del estado de enlace al DR. El DR a su vez actúa como portavoz del segmento. El DR envía información del estado de enlace a todos los demás routers del segmento a través de la dirección de multicast 224.0.0.5 (AllSPFRouters) para todos los routers OSPF
A pesar de la eficiencia que permite la elección del DR, representa un punto único de falla. Debido a que la función del DR es crítica, se elige un Router Designado de Respaldo (BDR – Backup Designated Router) para que reemplace al DR en caso de que éste falle. Para asegurar que tanto el DR como el BDR vean todos los estados de enlace que los routers envían a través del segmento, se utiliza la dirección multicast 224.0.0.6 (AllDRouters) para todos los routers designados.
En OSPF, la elección del router designado y el router designado de respaldo es efectuada mediante el protocolo Hello. Para ello, todas las interfaces de un router OSPF tienen asignado un valor de prioridad, el cual es el primer criterio para elección del DR.
En un segmento multiacceso, el router con la mayor prioridad OSPF se convertirá en el DR. Este mismo proceso es repetido para la elección del BDR. Si dos o más routers tienen el mismo valor de prioridad, OSPF toma el router con el ID de router más alto como un segundo criterio de elección del DR y BDR. La prioridad en las interfaces de un router OSPF tiene un valor por defecto de 1 y el cual puede ser ajustado a través del comando ip ospf priority, el cual es aplicado por interfaz de router.
Figura 2.13. El DR y el BDR en una Red Broadcast
Estructuras de Datos de OSPF
Con muchas características de funcionamiento y estabilidad que hacen a OSPF un protocolo complejo, usa un extenso conjunto de estructuras de datos o tipos de mensajes que permitan el intercambio de información de enlaces entre routers y el mantenimiento de las relaciones entre routers vecinos. Cada tipo de mensaje tiene un propósito o tarea específica, aunque todos comparten un encabezado común de 24 octetos de longitud. En resumen la descripción de los campos de un paquete OSPF es la siguiente:
Numero de Versión – Identifica la versión de OSPF usada.
Tipo – Identifica el tipo de paquete. OSPF usa cinco tipos diferentes de paquetes, cada uno diseñado para soportar una función altamente específica en la red, y que puede ser uno de los siguientes:
- Tipo 1. Hello (Saludo) – Establece y mantiene relaciones con vecinos.
- Tipo 2. Descripción de Base de Datos (Database Description) – Describe el contenido de la base de datos topológica. Estos mensajes son intercambiados cuando una adyacencia es inicializada.
- Tipo 3. Petición de Estado de Enlace (Link‐State Request) – Solicita piezas de la base de datos topológica de routers vecinos. Estos mensajes son intercambiados después de que un router descubre (al examinar paquetes de descripción de bases de datos) que parte de su base de datos topológica está desactualizada.
- Tipo 4. Actualización de Estado de Enlace (Link‐State Update) – Responde a un paquete de solicitud de estado de enlace. Estos mensajes también son usados para la dispersión regular de LSA. Algunos LSA pueden ser incluidos dentro de un solo paquete de actualización de estado de enlace.
- Tipo 5. Acuse de Recibo de Estado de Enlace (Link‐State Acknowledgment) – Confirma la recepción de los paquetes de actualización de estado de enlace.
Longitud de Paquete (Packet Lenght) – Específica al nodo receptor la longitud del paquete en bytes, incluyendo tanto la carga útil como el encabezado de OSPF.
Router ID – Identifica la fuente del paquete. Cada router OSPF en la red debe tener un identificador, que consiste en un número único de 32 bits. Por defecto, se elige a la dirección IP más alta en una interfaz activa, a no ser que una dirección loopback, o el router ID sean configurados.
Área ID – Identifica el área al cual el paquete pertenece. Todos los paquetes de OSPF están asociados con una sola área. Este identificador es de 4 octetos. Para comunicarse, dos routers
deben compartir un segmento en donde sus interfaces deben pertenecer a la misma área de