Enrutamiento de unidifusión: enrutamiento de estado de enlace – Part 1

Requisito previo: enrutamiento de vector de distancia , algoritmo de Dijkstra , enrutamiento de vector de distancia v/s enrutamiento de estado de enlace , OSPF , RIP  
Unidifusión: Unidifusión significa la transmisión de un solo remitente a un solo receptor. Es una comunicación punto a punto entre emisor y receptor. Hay varios protocolos de unidifusión como TCP, HTTP, etc.  

• TCP es el protocolo de unidifusión más utilizado. Es un protocolo orientado a la conexión que se basa en el reconocimiento del lado del receptor. 
• HTTP significa Protocolo de transferencia de hipertexto. Es un protocolo orientado a objetos para la comunicación. 
   

Hay tres protocolos principales para el enrutamiento de unidifusión: 

1. Enrutamiento por vector de distancia
2. Enrutamiento de estado de enlace
3. Enrutamiento de vector de ruta

Enrutamiento de 
estado de enlace: el enrutamiento de estado de enlace es la segunda familia de protocolos de enrutamiento. Mientras que los enrutadores de vector de distancia usan un algoritmo distribuido para calcular sus tablas de enrutamiento, el enrutamiento de estado de enlace usa enrutadores de estado de enlace para intercambiar mensajes que permiten que cada enrutador aprenda toda la topología de la red. Según esta topología aprendida, cada enrutador puede calcular su tabla de enrutamiento mediante el cálculo de la ruta más corta. 

Características de los protocolos de enrutamiento de estado de enlace: 

• Paquete de estado de enlace: un pequeño paquete que contiene información de enrutamiento. 
   
• Base de datos de estado de enlace: una colección de información recopilada del paquete de estado de enlace. 
   
• Primero el algoritmo de la ruta más corta (algoritmo de Dijkstra): un cálculo realizado en la base de datos da como resultado la ruta más corta 
   
• Tabla de enrutamiento: una lista de rutas e interfaces conocidas. 
   

Cálculo de la ruta más corta: 
para encontrar la ruta más corta, cada Node debe ejecutar el famoso algoritmo de Dijkstra . Este famoso algoritmo utiliza los siguientes pasos: 

• Paso 1: el Node se toma y se elige como Node raíz del árbol, esto crea el árbol con un solo Node y ahora establece el costo total de cada Node en algún valor según la información en la base de datos de estado de enlace
• Paso 2: ahora el Node selecciona un Node, entre todos los Nodes que no están en la estructura de árbol, que es el más cercano a la raíz, y lo agrega al árbol. La forma del árbol cambia.
• Paso 3: después de agregar este Node al árbol, es necesario actualizar el costo de todos los Nodes que no están en el árbol porque es posible que se hayan cambiado las rutas.
• Paso 4: El Node repite el Paso 2 y el Paso 3 hasta que todos los Nodes se agreguen al árbol.

Los protocolos de estado de enlace en comparación con los protocolos de vector de distancia tienen: 

1. Requiere una gran cantidad de memoria. 
    
2. Los cálculos de la ruta más corta requieren muchos círculos de CPU. 
    
3. Si una red usa poco ancho de banda; reacciona rápidamente a los cambios de topología 
    
4. Todos los elementos de la base de datos deben enviarse a los vecinos para formar paquetes de estado de enlace. 
    
5. Se debe confiar en todos los vecinos en la topología. 
    
6. Se pueden utilizar mecanismos de autenticación para evitar adyacencias y problemas no deseados. 
    
7. No son posibles técnicas de horizonte dividido en el enrutamiento de estado de enlace. 
   • Open Shortest Path First (OSPF) es un protocolo de enrutamiento de unidifusión desarrollado por un grupo de trabajo del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF).
   • Es un protocolo de enrutamiento intradominio.
   • Es un protocolo de código abierto.
   • Es similar al Protocolo de información de enrutamiento (RIP)
   • OSPF es un protocolo de enrutamiento sin clase, lo que significa que en sus actualizaciones incluye la subred de cada ruta que conoce, lo que permite máscaras de subred de longitud variable. Con máscaras de subred de longitud variable, una red IP se puede dividir en muchas subredes de varios tamaños. Esto proporciona a los administradores de red una flexibilidad de configuración de red adicional. Estas actualizaciones son multidifusiones en direcciones específicas (224.0.0.5 y 224.0.0.6).
   • OSPF se implementa como un programa en la capa de red utilizando los servicios proporcionados por el Protocolo de Internet
   • El datagrama IP que transporta los mensajes de OSPF establece el valor del campo de protocolo en 89
   • OSPF se basa en el algoritmo SPF, que a veces se denomina algoritmo de Dijkstra
   • OSPF tiene dos versiones: la versión 1 y la versión 2. La versión 2 se usa principalmente

Mensajes OSPF: OSPF es un protocolo muy complejo. Utiliza cinco tipos diferentes de mensajes. Estos son los siguientes:

1. Mensaje de saludo (Tipo 1): lo utilizan los enrutadores para presentarse a los demás enrutadores. 
    
2. Mensaje de descripción de la base de datos (Tipo 2): normalmente se envía en respuesta al mensaje de saludo. 
    
3. Mensaje de solicitud de estado de enlace (Tipo 3): lo utilizan los enrutadores que necesitan información sobre paquetes de estado de enlace específicos. 
    
4. Mensaje de actualización de estado de enlace (Tipo 4): es el mensaje OSPF principal para crear una base de datos de estado de enlace. 
    
5. Mensaje de reconocimiento de estado de enlace (Tipo 5): se utiliza para generar confiabilidad en el protocolo OSPF.