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OSPF: conceptos — vecinos, LSAs, áreas y coste (3.3 parcial)
📋 En esta lección
Antes de teclear un solo comando de OSPF, entiende cómo piensa: cada router construye el mapa completo de la red (no rumores de vecino en vecino — el mapa entero) y calcula sus rutas con Dijkstra. Aquí aprendes el modelo link-state, el proceso de vecindad y sus estados, las LSAs y la LSDB, el porqué de las áreas y cómo se calcula el coste. La configuración es la próxima lección; esta es la que te permite depurarla.
Link-state: el mapa, no los rumores
Dos filosofías de protocolo de routing:
Distance vector (RIP, el histórico): cada router solo sabe lo que le cuentan los vecinos — "yo llego a la red X a 3 saltos" — y repite el rumor sumando uno. Nadie tiene el mapa; la información envejece de salto en salto (convergencia lenta, bucles transitorios, la métrica ciega de contar saltos).
Link-state (OSPF): cada router anuncia sus propios enlaces (sus interfaces, sus vecinos, sus costes) a todos los demás, y todos almacenan todos los anuncios. Resultado: todos los routers del área tienen el mismo mapa completo (la LSDB), y cada uno calcula localmente sus mejores rutas ejecutando Dijkstra (SPF) con él mismo como raíz. Ventajas directas: convergencia rápida, sin bucles estables (el mapa completo no permite rumores contradictorios), métrica con criterio (coste por ancho de banda).
La secuencia mental de OSPF, que estructura el resto de la lección:
vecinos → intercambio de LSAs → LSDB idéntica → SPF → tabla de rutas
Paso 1: hacerse vecinos
OSPF no habla con cualquiera: establece adyacencias formales con los routers de sus enlaces, mediante paquetes Hello (multicast 224.0.0.5, cada 10 s en redes Ethernet; dead interval 40 s — cuatro hellos perdidos y el vecino se da por muerto).
Para que dos routers se hagan vecinos, sus Hellos deben coincidir en: misma área, misma subred y máscara, mismos timers (hello/dead), misma autenticación (si la hay), y Router IDs distintos. Cualquier desajuste = vecindad que no sube — la lista anterior es el checklist de troubleshooting de OSPF (lección 7.4).
El Router ID (RID) identifica a cada router: un valor con formato de IPv4 elegido así — (1) el configurado a mano (router-id), si no (2) la loopback más alta, si no (3) la IP física más alta. En la práctica profesional: siempre a mano — un RID predecible hace legible todo el diagnóstico.
Los estados de vecindad
La adyacencia progresa por estados — leerlos es diagnosticar:
| Estado | Significado |
|---|---|
| Down | Nada oído del vecino |
| Init | He oído su Hello; él aún no me lista |
| 2-Way | Nos vemos mutuamente — vecindad establecida |
| ExStart / Exchange | Negocian y se describen las LSDBs (resúmenes DBD) |
| Loading | Se piden las LSAs que les faltan |
| Full | LSDBs sincronizadas — adyacencia completa |
Los dos estados estables son Full (lo normal entre routers que intercambian rutas) y 2-Way — que en redes multiacceso es correcto entre dos routers que no son DR/BDR (lección 7.4). Un vecino clavado en Init, ExStart o Loading es una avería con nombre propio (Init: hellos solo en un sentido; ExStart atascado: MTU distinta — clásico de examen).
Paso 2: LSAs y la LSDB
Cada router describe sus enlaces en LSAs (Link-State Advertisements) — "soy R3, tengo estos enlaces, con estos vecinos, a estos costes" — y las inunda por el área: cada router reenvía las LSAs nuevas a sus adyacentes hasta que todos tienen todas. La colección completa es la LSDB (Link-State Database), idéntica en todos los routers del área — esa igualdad es la invariante sagrada de OSPF.
Las LSAs se refrescan (cada 30 min) y caducan; cualquier cambio de topología (enlace que cae) genera LSAs nuevas que se inundan al instante — y todos recalculan.
Paso 3: SPF — Dijkstra sobre el mapa
Con la LSDB, cada router ejecuta SPF (Shortest Path First): se pone como raíz del árbol y calcula el camino de menor coste total a cada red. Los resultados van a la tabla de rutas como entradas O con AD 110 (lección 7.1). Mismo mapa + raíces distintas = tablas distintas pero coherentes — por eso no hay bucles.
El coste: la métrica de OSPF
El coste de cada interfaz sale de una fórmula:
coste = ancho de banda de referencia / ancho de banda de la interfaz
= 100 Mbps / BW (referencia por defecto: 10⁸ bps)
| Interfaz | Coste (ref. 100 Mbps) |
|---|---|
| 10 Mbps | 10 |
| 100 Mbps | 1 |
| 1 Gbps | 1 ← el problema |
| 10 Gbps | 1 ← el problema |
⚠️ ⚠️ La referencia de 1998
Con la referencia por defecto (100 Mbps), todo lo de 100 Mbps para arriba cuesta 1: OSPF no distingue un Gigabit de un 10G — para él son igual de buenos, y puede repartir tráfico (ECMP) entre un camino de 10G y otro de 1G como si fueran gemelos. El arreglo estándar, idéntico en todos los routers del dominio:
auto-cost reference-bandwidth 100000(referencia 100 Gbps → 10G=10, 1G=100, 100M=1000). Distintas referencias en distintos routers = costes incoherentes = rutas absurdas.
El coste de una ruta es la suma de los costes de las interfaces de salida del camino. Y se puede fijar a mano por interfaz (ip ospf cost 50) cuando quieres dirigir el tráfico con criterio explícito.
Áreas: por qué y cómo
En una red de cientos de routers, una LSDB única se vuelve pesada: cada cambio en cualquier parte inunda LSAs a todos y todos recalculan SPF. Las áreas dividen el dominio: la inundación detallada y el SPF quedan confinados dentro de cada área; entre áreas viajan resúmenes.
La topología es estrella obligatoria: el área 0 (backbone) en el centro, y toda otra área conectada a ella a través de ABRs (Area Border Routers — routers con interfaces en ambas).
Para el CCNA la doctrina es simple: single-area, todo en área 0 — el diseño correcto para redes pequeñas y medianas, y el alcance del examen (el multi-área es territorio CCNP). Pero el concepto de área cae seguro: qué es el backbone, qué es un ABR, y por qué existen.
Relación con otros conceptos
- Las rutas
O [110/coste]que produce todo esto se leen con la lección 7.1; la configuración, verificación y el mundo DR/BDR: lección 7.4. - OSPFv3 replica este modelo para IPv6 (lección 7.5) — conceptos idénticos, transporte link-local.
- La coincidencia de subred/máscara para la vecindad conecta con el diseño de /30-/31 en enlaces (lección 4.4).
- El multicast 224.0.0.5 es del rango reservado de la lección 4.2; en IPv6 será ff02::5.
Resumen
OSPF es link-state: los routers forman adyacencias (Hellos a 224.0.0.5, 10/40 s; exigen coincidir área, subred, timers y autenticación, con RIDs únicos — configura el RID a mano), inundan LSAs hasta que la LSDB es idéntica en el área, y cada uno ejecuta SPF/Dijkstra para poblar su tabla (O, AD 110). Estados: 2-Way (vecinos) → Full (sincronizados); Init/ExStart/Loading estancados son averías con causa típica (unidireccional, MTU). El coste = referencia/BW — sube la referencia a 100G en todo el dominio o 1G y 10G costarán lo mismo. Las áreas confinan inundación y SPF, con el área 0 como backbone y ABRs en las fronteras; el CCNA vive en single-area 0.