OSPF: cómo funciona, áreas, costos y configuración paso a paso

OSPF (Open Shortest Path First) es el protocolo de enrutamiento dinámico más utilizado en las redes de empresa. Los routers que lo ejecutan se descubren entre sí, intercambian información sobre sus enlaces y calculan por su cuenta el mejor camino hacia cada red. Si un enlace falla, las rutas se recalculan sin intervención del administrador. En este artículo se explica cómo funciona y cómo se configura, con un ejemplo completo.

Qué es OSPF

OSPF es un protocolo de estado de enlace, estándar y abierto (RFC 2328 para IPv4), por lo que funciona entre equipos de fabricantes distintos. A diferencia de los protocolos de vector de distancia como RIP, cada router conoce la topología completa de su área y calcula las rutas con el algoritmo SPF de Dijkstra. Para IPv6 existe OSPFv3. Su distancia administrativa es 110.

• Convergencia rápida: detecta los cambios y recalcula en pocos segundos.
• Escalable: se divide en áreas para limitar el tamaño de las bases de datos.
• Sin bucles dentro de un área, porque todos los routers comparten la misma visión.
• Métrica basada en el ancho de banda de los enlaces.

Cómo funciona, paso a paso

1. Descubrimiento de vecinos: los routers envían paquetes Hello por sus interfaces OSPF, a la dirección multicast 224.0.0.5.
2. Adyacencias: si los parámetros coinciden, los vecinos intercambian sus bases de datos y llegan al estado Full.
3. Base de datos de estado de enlace (LSDB): cada router anuncia sus enlaces con mensajes LSA, que se propagan por el área. Al final, todos los routers del área tienen la misma LSDB.
4. Cálculo SPF: cada router calcula el árbol de caminos más cortos con él mismo como raíz.
5. Tabla de rutas: los mejores caminos se instalan en la tabla de enrutamiento.

Los paquetes OSPF viajan directamente sobre IP, con el número de protocolo 89, y son de cinco tipos: Hello, descripción de la base de datos (DBD), petición de estado de enlace (LSR), actualización (LSU) y confirmación (LSAck).

El router ID

Cada router OSPF se identifica con un router ID de 32 bits, con formato de dirección IPv4, que debe ser único. Si no se configura, el router elige la dirección IP más alta de sus interfaces de loopback y, si no hay, la más alta de sus interfaces activas. Lo recomendable es configurarlo a mano, para que no cambie si se modifica una dirección.

El costo y el ancho de banda de referencia

OSPF elige el camino de menor costo total, que es la suma de los costos de las interfaces de salida. El costo de cada interfaz se calcula como el ancho de banda de referencia dividido entre el de la interfaz. Por defecto, la referencia es de 100 Mbps en Cisco y en Huawei, de modo que una interfaz de 1 Gbps y una de 10 Gbps tienen el mismo costo que una de 100 Mbps. Para distinguirlas hay que aumentar la referencia en todos los routers (por ejemplo, a 10 Gbps), o fijar el costo a mano en las interfaces.

Vecinos y adyacencias

Dos routers solo forman una adyacencia si coinciden varios parámetros. Los estados por los que pasa una relación entre vecinos son:

Los parámetros que deben coincidir son el área, la máscara de la red (en redes multiacceso), los temporizadores hello y dead (10 y 40 segundos por defecto en Ethernet), el tipo de área y la autenticación. Además, el router ID debe ser único y la MTU de ambos extremos, igual.

DR y BDR en redes multiacceso

En una red Ethernet con varios routers, no tendría sentido que todos se hicieran adyacentes entre sí. Por eso se elige un router designado (DR) y un router designado de respaldo (BDR): los demás (DROther) solo intercambian información completa con ellos, a través de la dirección 224.0.0.6. Gana la elección el router con mayor prioridad (1 por defecto; 0 significa que nunca será DR) y, si hay empate, el de mayor router ID. La elección no es expulsiva: un router con mejor prioridad que se conecte después no sustituye al DR actual.

En un enlace Ethernet entre solo dos routers no hace falta esa elección. Se evita configurando la interfaz como red punto a punto.

Áreas y tipos de router

Para que OSPF escale, la red se divide en áreas. El área 0 es el backbone, y todas las demás áreas deben conectarse a ella. Los routers se clasifican según su papel:

• Router interno: todas sus interfaces están en la misma área.
• ABR (Area Border Router): conecta varias áreas y resume la información entre ellas.
• ASBR (Autonomous System Boundary Router): introduce rutas externas, de otro protocolo, de rutas estáticas o de BGP.

La información se transporta en distintos tipos de LSA:

Y las áreas pueden ser de varios tipos, según lo que reciban:

Cómo configurarlo

Con la topología de ejemplo: R1 tiene la red 192.168.10.0/24 y dos enlaces, hacia R2 (10.0.12.0/30) y hacia R3 (10.0.13.0/30). Todo el dominio va en el área 0. El comando network usa una máscara wildcard, la inversa de la máscara de subred, que se explica en el artículo de Subnetting. La interfaz hacia la LAN se declara pasiva para anunciar la red sin enviar Hello a los usuarios.

Con ajustes habituales por interfaz:

En MikroTik, la sintaxis cambió entre RouterOS 6 y 7: la tabla corresponde a la versión 7. En todos los routers, usa el mismo ancho de banda de referencia.

Cómo verificar

Comprueba que todos los vecinos están en estado Full (o 2-Way entre DROther), que las redes remotas aparecen en la tabla con el código O y que el costo coincide con el esperado. En Cisco, una ruta OSPF aparece como O 192.168.30.0/24 [110/21] via 10.0.12.2: 110 es la distancia administrativa y 21 el costo total.

Diagnóstico de problemas

Seguridad

Un router no autorizado que hable OSPF puede inyectar rutas falsas en toda la red. Para evitarlo, se activa la autenticación en las interfaces (mejor con HMAC-SHA que con MD5, cuando el equipo lo permita), se declaran pasivas las interfaces hacia los usuarios y se filtra OSPF en los puertos de acceso. Para las interfaces conectadas a usuarios, ver el artículo de Seguridad de puertos.

Errores frecuentes

• No unificar el ancho de banda de referencia y obtener costos incoherentes.
• Olvidar el modo pasivo en las interfaces hacia usuarios.
• Escribir mal la wildcard del comando network y dejar interfaces fuera.
• Duplicar el router ID, por ejemplo al clonar la configuración de un equipo.
• Crear áreas que no se conectan al área 0.
• Dejar la elección de DR al azar en lugar de fijar las prioridades en redes con varios routers.
• Mezclar la configuración de interfaz y el comando network sin tener claro cuál se aplica.

Preguntas frecuentes

¿Cuándo usar OSPF y cuándo rutas estáticas?

Las estáticas bastan en redes pequeñas o con una única salida. OSPF compensa cuando hay varios routers o caminos redundantes, porque se adapta solo a los cambios. Lo habitual es combinarlos: OSPF dentro de la red y una ruta estática por defecto hacia Internet, anunciada con default-information originate.

¿Qué diferencia hay entre OSPF y RIP?

RIP es de vector de distancia, usa los saltos como métrica y converge despacio. OSPF es de estado de enlace, usa el costo y converge mucho más rápido, por lo que escala mejor.

¿Hace falta OSPFv3 para IPv6?

Sí: OSPFv2 solo transporta rutas IPv4. OSPFv3 funciona de forma muy parecida y soporta IPv6. Se explica el direccionamiento en el artículo de IPv6.

Siguientes pasos

• Enrutamiento estático: rutas manuales, por defecto y de respaldo.
• Enrutamiento en redes: los conceptos comunes a todos los protocolos.
• Enrutamiento en VLAN: cómo se comunican las VLAN entre sí con un router o un switch de capa 3.
• Subnetting: las máscaras y wildcards que usa OSPF.

Los contenidos tienen carácter técnico e informativo. Un cambio en el enrutamiento puede interrumpir el servicio: planifícalo, pruébalo en un entorno controlado y guarda una copia de la configuración antes de modificarla.