Algoritmos de enrutamiento

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INTRODUCCIÓN A OSPF

El protocolo OSPF (Open Shortest Path First) es quizás el protocolo más implementado hoy como protocolo de enrutamiento interior para redes corporativas medianas y grandes.

Es un protocolo muy interesante si se consideran las opciones y posibilidades de configuración que ofrece y que le permite dar respuesta a los escenarios o requerimientos más diversos. Sinembargo, esa misma potencialidad requiere del Administrador de la red un conocimiento y destreza superiores a los que requiere la implementación de protocolos más simples como por ejemplo RIP versión 2.

Lo Básico

OSPF es un protocolo estándar de enrutamiento interior basado en el RFC 2328. Es un estándar abierto, lo que hace que esté disponible en múltiples sistemas operativos:Windows 2003 Server, Linux, Cisco IOS, etc.

Como protocolo de enrutamiento opera como protocolo de estado de enlace, e implementa el algoritmo de Dijkstra para calcular la ruta más corta a cada red de destino. Su métrica de enrutamiento es el costo de los enlaces, parámetro que se calcula en función del ancho de banda; por este motivo es de gran importancia la configuración del parámetrobandwidth en las interfaces que participan de este proceso de enrutamiento.

Opera estableciendo relaciones de adyacencia con los dispositivos vecinos, a los que envía periódicamente paquetes hello. Adicionalmente, cada vez que un enlace cambia de estado inunda la red con la notificación de este cambio. Adicionalmente, cada 30 minutos envía a los dispositivos vecinos (o adyacentes) unaactualización conteniendo todos los cambios de estado de enlaces de ese período. OSPF es un protocolo apto para su implementación en redes de todo tipo y tamaño. Sin embargo, su debilidad principal es que demanda una configuración más compleja que otros protocolos, sobre todo para redes pequeñas.

Sus principales características pueden sintetizarse así:

1. Converge con mayor velocidad que losprotocolos de vector distancia.
2. Sus actualizaciones son pequeñas ya que no envía toda la tabla de enrutamiento.
3. No es propenso a bucles de enrutamiento.
4. Escala muy bien en redes grandes.
5. Utiliza el ancho de banda de los enlaces como base de la métrica.
6. Soporta VLSM y CIDR.
7. Brinda múltiples opciones de configuración lo que permite adaptarlo arequerimientos muy específicos.

ALGORITMO DE DIJKSTRA

El algoritmo de Dijkstra, también llamado algoritmo de caminos mínimos, es un algoritmo para la determinación del camino más corto dado un vértice origen al resto de vértices en un grafo dirigido y con pesos en cada arista. Su nombre se refiere a Edsger Dijkstra, quien lo describió por primera vez en 1959.

La idea subyacente en estealgoritmo consiste en ir explorando todos los caminos más cortos que parten del vértice origen y que llevan a todos los demás vértices; cuando se obtiene el camino más corto desde el vértice origen, al resto de vértices que componen el grafo, el algoritmo se detiene. El algoritmo es una especialización de la búsqueda de costo uniforme, y como tal, no funciona en grafos con aristas de costo negativo(al elegir siempre el nodo con distancia menor, pueden quedar excluidos de la búsqueda nodos que en próximas iteraciones bajarían el costo general del camino al pasar por una arista con costo negativo).

El algoritmo puede ser descrito como:

N= conjunto de nodos en la red.
S = nodo origen.
M = conjunto de nodos incorporados en un instante t por el algoritmo.
D ij = el coste del enlace delnodo i al nodo j. Teniendo en cuenta que:
Dii = 0;
Dij = infinito si los dos nodos no están conectados directamente.
Dn = coste del camino de coste mínimo desde un nodo s hacia un nodo n que es conocido por el algoritmo.

El algoritmo tiene tres pasos; los pasos 2 y 3 son repetidos hasta que M = N, es decir, se han calculado todos los caminos posibles con todos los nodos de la red.

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