OSPF

OSPF — es un protocolo de enrutamiento basado en el estado de los enlaces que selecciona rutas óptimas para la transmisión de datos entre enrutadores en redes IP. Este protocolo opera en la capa de red del modelo OSI y es una de las soluciones más fiables y precisas para el enrutamiento dinámico gracias al algoritmo Dijkstra, que permite encontrar los caminos más cortos en la red.

OSPF organiza la red mediante una estructura jerárquica, dividiéndola en áreas, donde la parte central de la red es el núcleo o Area 0. En OSPF todas las rutas desde otras áreas deben pasar por Area 0, lo que evita bucles de enrutamiento y facilita la gestión de la red. Cada área funciona de manera independiente y transmite datos agregados al núcleo, lo que reduce el volumen de información transmitida y mejora la escalabilidad de la red.

Cuando los enrutadores OSPF establecen conexión, intercambian LSA (anuncios de estado de enlace): mensajes que contienen información sobre el estado de las conexiones y las interfaces de red. Estos LSA se envían a todos los enrutadores dentro del área, lo que permite que cada dispositivo construya un mapa idéntico de la red y calcule rutas basadas en información actual. Estos paquetes se transmiten usando el protocolo IP y tienen un tipo especial — tipo 89 (OSPF) en el campo del encabezado.

OSPF soporta varios tipos de LSA con distintos propósitos:

• Tipo 1 (Router LSA) — proporciona información sobre el enrutador y sus interfaces dentro del área.
• Tipo 2 (Network LSA) — describe conexiones multipunto que agrupan varios enrutadores en una misma red, como Ethernet.
• Tipo 3 y Tipo 4 (Summary LSA) — resumen rutas para el intercambio entre áreas.
• Tipo 5 (AS External LSA) — incluye rutas fuera del sistema autónomo, que a menudo se usan para la conexión con otros protocolos, por ejemplo, BGP.

Gracias a estos tipos, los enrutadores OSPF mantienen información precisa sobre la red y, mediante un sistema de temporizadores, actualizan sus datos regularmente. Cada enrutador dispone de temporizadores para los paquetes de saludo y temporizadores de inactividad, que ayudan a determinar si la conexión con un vecino sigue activa. Los paquetes de saludo se envían cada 10 segundos (por defecto en Ethernet), y si un vecino no responde durante 40 segundos, la ruta se considera inactiva y se recalcula el enrutamiento.

OSPF también admite distintas métricas para determinar el coste de las rutas. La métrica se calcula en función del ancho de banda de las interfaces, lo que permite priorizar rutas con mayor capacidad. Por ejemplo, una interfaz con 100 Mbit/s recibirá un coste de 10, mientras que una interfaz de 10 Mbit/s tendrá un coste de 100; los enrutadores tratarán de elegir la ruta con el coste total más bajo.

El protocolo OSPF también permite garantizar la redundancia y la tolerancia a fallos mediante el uso de métodos como Multi-Area OSPF y High Availability (HA). Esto ayuda a restaurar rápidamente las rutas si falla algún segmento de la red. Además, OSPF puede operar junto con otros protocolos de enrutamiento, lo que lo convierte en una solución flexible y fiable para construir redes grandes y complejas.

BGP

BGP — es un protocolo de enrutamiento diseñado para gestionar el tráfico entre sistemas autónomos (AS) en la red global de Internet. BGP pertenece a la categoría de protocolos de enrutamiento por vector de ruta y determina rutas basándose en la información de trayecto recibida de otros enrutadores. Esto lo hace adecuado para el enrutamiento a gran escala, donde se requiere flexibilidad y fiabilidad en la selección de rutas óptimas.

El mecanismo principal de BGP consiste en intercambiar rutas entre sistemas autónomos, cada uno representado por uno o varios enrutadores BGP. Estos enrutadores comparten información sobre rutas disponibles mediante las llamadas anuncios de prefijos, que incluyen prefijos IP y la ruta de AS, es decir, la lista de sistemas autónomos por los que pasa el tráfico.

Una característica distintiva de BGP es el uso de atributos de ruta, que permiten a los administradores de red controlar y ajustar las rutas. Algunos atributos clave incluyen:

• AS-Path — lista de sistemas autónomos por los que atraviesa la ruta, lo que ayuda a evitar bucles y a elegir trayectos más cortos.
• Next-Hop — dirección IP del siguiente enrutador al que se debe enviar el tráfico para alcanzar el destino.
• Local Preference — atributo usado para indicar la preferencia de una ruta dentro de la red interna; cuanto mayor es el valor, mayor la preferencia.
• Multi-Exit Discriminator (MED) — atributo que permite indicar la entrada preferida a un sistema autónomo para AS vecinas.

BGP tiene dos modos principales de funcionamiento: eBGP (External BGP), utilizado para la conexión entre distintos sistemas autónomos, y iBGP (Internal BGP), que opera dentro de un mismo sistema autónomo. En eBGP los enrutadores pueden estar conectados físicamente y su vecindad suele configurarse de forma manual, mientras que en iBGP los enrutadores se comunican dentro de la misma AS y distribuyen la información completa sobre rutas externas por toda la red para asegurar una distribución uniforme.

Para mantener la actualidad de las rutas, BGP emplea un sistema de verificación de la conectividad, en el que los enrutadores se envían mensajes keepalive para confirmar que la conexión sigue activa. Si la conexión se interrumpe, los enrutadores gestionan el cambio y notifican a los vecinos que la ruta ya no está disponible, lo que evita pérdidas de datos y mejora la resistencia de la red.

Además, BGP admite la enrutación basada en políticas, que permite a los operadores configurar y optimizar rutas según sus propias necesidades. Esto resulta útil en situaciones en las que se debe evitar determinadas redes o dirigir el tráfico para un uso óptimo de los recursos. Por ejemplo, una ruta puede ser preferida para tráfico de alta prioridad, mientras que otra, menos costosa, se usa para datos menos críticos.

Es importante destacar que BGP no realiza actualizaciones periódicas de todas las rutas como lo hacen otros protocolos. En su lugar, las actualizaciones de BGP se producen solo cuando cambia el estado de una ruta, lo que reduce la carga en la red. Combinado con la capacidad de manejar tablas de rutas muy grandes, esto hace de BGP una opción ideal para redes extensas y complejas, como Internet, donde la estabilidad y la precisión en la transmisión de datos son primordiales.

RIP

RIP — es uno de los primeros protocolos de enrutamiento, diseñado para intercambiar información de rutas en redes locales y de tamaño medio. RIP funciona con base en el vector de distancia, lo que significa que los enrutadores eligen rutas según el número de hops (dispositivos intermedios) hasta el nodo final. Este protocolo utiliza un algoritmo simple, lo que lo hace fácil de configurar, pero limita su eficacia en redes más grandes.

El principio de funcionamiento de RIP consiste en enviar periódicamente tablas de enrutamiento a todos los enrutadores vecinos. Cada 30 segundos los enrutadores intercambian información sobre las redes a las que pueden acceder y actualizan sus tablas de rutas según los datos recibidos. Cada ruta va acompañada de una métrica en forma de número de hops, donde cada salto incrementa la métrica en 1. RIP tiene un límite máximo de 15 hops, y las rutas con métrica superior a 15 se consideran inaccesibles. Esta limitación ayuda a prevenir bucles, pero también hace que RIP sea menos adecuado para redes de gran tamaño.

RIP soporta el mecanismo de split horizon para evitar los llamados "bucles de enrutamiento". Split horizon impide que un enrutador anuncie una ruta de vuelta por la interfaz por la que la aprendió. Esto reduce el riesgo de propagar rutas erróneas y ayuda a que la red se recupere más rápido tras los cambios.

Para mayor estabilidad, RIP también aplica métodos de temporizadores y verificación de rutas. Si una ruta se vuelve inactiva, el enrutador tratará de eliminarla de la tabla tras expirar el temporizador de inactividad, lo que evita encaminar tráfico por rutas obsoletas o incorrectas. RIP también utiliza temporizadores de notificación que informan a los vecinos sobre cambios en la red, de modo que otros enrutadores puedan adaptarse rápidamente a nuevas rutas o fallos.

RIP existe en dos versiones: RIP versión 1 y RIP versión 2. La primera versión no soporta subredes y transmite rutas sin máscara de red, lo que limita su funcionalidad. RIP versión 2 añade soporte para máscaras de subred y la posibilidad de autenticación, lo que la hace más adecuada para redes modernas. A pesar de las mejoras, RIP versión 2 sigue siendo limitado en redes grandes debido a su sencillo modelo de vector de distancia.

Aunque RIP ha sido ampliamente sustituido por protocolos más nuevos como OSPF y EIGRP, su sencillez y bajos requisitos de configuración lo hacen conveniente para redes locales pequeñas donde no se necesitan algoritmos de enrutamiento complejos. En esas redes, RIP ofrece un funcionamiento estable y cumple las tareas básicas de intercambio de rutas con una carga mínima sobre los dispositivos de red.