ES2338776T3 - Procedimiento de adaptacion del protocolo de enrutamiento ospf a la red radio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de enrutamiento de mensajes entre varias redes radio, que comprende una red radio (1), al menos uno o varios enrutadores (2i, 2j) y un enrutador designado (RD, 31. 32), incluyendo cada enrutador una base de datos caracterizado porque comprende al menos las etapas siguientes: - Un enrutador (2i, 2j) de una red radio (1) envía un mensaje Hello con el fin de buscar sus diferentes vecinos, - A nivel de la mayoría de las redes radio, cada enrutador (2i, 2j) transmite una petición Rr al enrutador designado (RD, 31, 32) de la red radio, - El enrutador designado (RD, 31, 32) responde enviando el contenido de su base de datos en forma de un mensaje Link State (LS) Update a todos o a la mayoría de los enrutadores (2i, 2j) de la red radio, - Cada enrutador (2i, 2j) al conocer sus vecinos, y a la recepción del mensaje LS Update enviado del enrutador designado, compara las informaciones contenidas en el mensaje LS Update con el contenido de su base de datos y transmite en multidifusión, a todos los demás enrutadores de la red, el contenido de su base de datos en forma de otro mensaje LS Update con el fin de sincronizar el conjunto de sus vecinos, y el enrutador designado acusa recibo de este otro mensaje.
Description
Procedimiento de adaptación del protocolo de
enrutamiento OSPF a la red radio.
La invención se refiere particularmente a un
procedimiento que permite adaptar el protocolo de enrutamiento OSPF
(Open Shortest Path First) a las especificidades de las redes radio
de bajo flujo o VHF (Very High Frequency).
Se utiliza el protocolo de enrutamiento
propuesto designado por CBLS (Constraint Base Link State) en lo
que sigue de la descripción.
El mismo se utiliza particularmente en redes de
difusión. Por ejemplo emplea la modalidad multidifusión para
transmitir las informaciones de enrutamiento a través de una
red.
Es conocido utilizar el protocolo OSPF en una
red de interconexión IP (Internet Protocol) dinámica con vías de
acceso múltiples, grandes o muy grandes. El protocolo OSPF se
describe en el documento Moy, J, ``OSPF Versión 2 (Std 54), RFC
2328, abril 1998.
Sin embargo, los rendimientos de este protocolo
se hacen insuficientes en términos de convergencia y en términos de
carga de red, cuando se utiliza en una interconexión de redes radio
de bajo flujo.
El documento WO 01/37483 describe la utilización
del protocolo OSPF en una red inalámbrica.
El objeto de la invención se refiere
particularmente a un protocolo de enrutamiento denominado CBLS,
compatible con el protocolo OSPF y que pueda funcionar en una red
VHF. Utiliza por ejemplo la modalidad multidifusión para enviar las
informaciones de enrutamiento a través de una red.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se refiere a un procedimiento de
enrutamiento de mensajes entre varias redes radio, que comprende
una red radio, al menos uno o varios enrutadores y un enrutador
designado, comprendiendo cada enrutador una base de datos. El
procedimiento se caracteriza porque comprende al menos las
etapas siguientes:
- \ding{226}
- Un enrutador de una red radio envía un mensaje Hello con el fin de buscar sus diferentes vecinos,
- \ding{226}
- A nivel de la mayoría de las redes radio, cada enrutador transmite una petición Rr al enrutador designado de la red radio,
- \ding{226}
- El enrutador designado responde enviando el contenido de su base de datos en forma de un mensaje Link State (LS) Update a todos o a la mayoría de los enrutadores de la red radio,
- \ding{226}
- Cada enrutador que conoce sus vecinos, y a la recepción del mensaje LS Update enviado por el enrutador designado, compara las informaciones contenidas en el mensaje LS Update con el contenido de su base de datos y transmite en multidifusión, a todos los demás enrutadores de la red, el contenido de su base de datos en forma de otro mensaje LS Update con el fin de sincronizar el conjunto de sus vecinos, y el enrutador designado acusa recibo este otro mensaje.
\vskip1.000000\baselineskip
La red radio es por ejemplo del tipo de red de
difusión, NBMA o también red de punto a multipunto.
\vskip1.000000\baselineskip
El objeto de la presente invención presenta
particularmente las ventajas siguientes:
- \ding{226}
- Es compatible con el protocolo de enrutamiento OSPF y permite mejorar notablemente los rendimientos de este protocolo en la vía radio,
- \ding{226}
- Permite limitar la cantidad de informaciones a transmitir en las redes radio, por ejemplo disminuir la carga en la red,
- \ding{226}
- Reduce el tiempo de convergencia acelerando las fases críticas del protocolo OSPF.
\vskip1.000000\baselineskip
Otras características y ventajas del
procedimiento de enrutamiento y del enrutador asociado según la
invención aparecerán mejor con la lectura de la descripción que
sigue, facilitada a título ilustrativo y en modo alguno limitativo
con anexo de las figuras que representan:
\ding{226} La figura 1 diferentes
representaciones para una interfaz,
\ding{226} Las figuras 2A, 2B y 2C un ejemplo
de intercambios de información en un sistema según la invención,
\ding{226} Las figuras 3A y 3B los mecanismos
de sincronización de las bases de datos para el protocolo OSPF y
para el protocolo CBLS según la invención,
\ding{226} las figuras 4A y 4B el mecanismo de
inundación en el caso del protocolo OSPF y del protocolo según la
invención CBLS.
\vskip1.000000\baselineskip
La descripción que sigue dada a título
ilustrativo y en modo alguno limitativo se refiere a un
procedimiento de enrutamiento de mensajes en el seno de un conjunto
de redes radio.
\vskip1.000000\baselineskip
La base de datos describe la topología del
Sistema Autónomo SA como un gráfico orientado, con los enrutadores
y las redes en la cima, y los enlaces punto a punto en arco. Cada
entrada en la base LSA describe la proximidad de un enrutador. Esta
proximidad depende, por ejemplo, del tipo de red con la cual está
conectada la interfaz del enrutador y del número de enrutadores
conectados con esta interfaz.
\vskip1.000000\baselineskip
El protocolo CBLS según la invención permite
tres ejemplos de representaciones para una interfaz (la referencia
X en las tablas de la figura 1 representa la distancia asociada con
el enlace). Rti designa un enrutador. El protocolo CBLS según la
invención los integra en su base de datos de la forma siguiente:
- \ding{226}
- Los huéspedes se representan como redes terminales,
- \ding{226}
- Las redes sin capacidad de difusión y de las cuales los enrutadores se encuentran todos directamente interconectados se modelizan como redes de difusión,
- \ding{226}
- Las redes sin capacidad de difusión y de las cuales los enrutadores no se encuentran todos directamente interconectados se modelizan mediante enlaces punto a punto.
\vskip1.000000\baselineskip
Con cada red del gráfico, se asocia una
dirección IP y una máscara. Para las redes de difusión o modelizadas
como tales, un enrutador designado (RD) es elegido para encargarse
de los intercambios de información de enrutamiento para la red.
La base de datos utilizada en el procedimiento
según la invención es idéntica o sustancialmente idéntica a la del
protocolo OSPF. Esto confiere particularmente como ventaja ofrecer
una compatibilidad entre los dos protocolos.
\vskip1.000000\baselineskip
Cuando el árbol de más corto recorrido ha sido
creado, las informaciones de enrutamiento externo son examinadas.
El proceso que utiliza el procedimiento de cálculo del árbol de más
corto recorrido consulta las informaciones externas al protocolo
con el fin de poder tenerlas en cuenta. Estas informaciones
provienen, por ejemplo, de un protocolo de enrutamiento externo o
también son configuradas estáticamente. Las mismas son clasificadas
según el tipo de la métrica utilizada: si la métrica es la del
protocolo CBLS, entonces estas informaciones son de tipo 1, si no
la mismas son de tipo 2. En el enrutamiento inter SA (Sistema
autónomo), las rutas asociadas con una métrica de tipo 1 son
siempre preferidas a las rutas asociadas con una métrica de tipo
2.
\vskip1.000000\baselineskip
El protocolo CBLS según la invención permite
definir diferentes zonas en el interior de un SA.
\vskip1.000000\baselineskip
Una zona corresponde, por ejemplo, a un grupo
contiguo de redes y de huéspedes. Cada zona tiene su propia base de
datos de estado de enlaces y no conoce las topología completa del
SA. La topología detallada de una zona es invisible para el resto
del SA. Así, en el interior de un SA, todos los enrutadores no
tienen ya la misma base de datos. El recorte en zona introduce un
enrutamiento intra zona y un enrutamiento inter zona:
- \ding{226}
- Para el enrutamiento intra zona, solo se utilizan las informaciones internas a la zona,
- \ding{226}
- Para el enrutamiento inter zona, se utilizan informaciones externas a la zona. Los enrutadores inter zona se intercambian informaciones respecto a la composición de las diferentes zonas y las propagan al interior de su zona respectiva.
\vskip1.000000\baselineskip
Las diferentes zonas se configuran por ejemplo
en forma de estrella. Existe una zona central, denominada zona
backbone (ó también zona cero), con la cual todas las demás zonas
están conectadas. Esta zona Backbone contiene, por ejemplo, todos
los enrutadores inter zona. La misma tiene particularmente por
misión asegurar el enrutamiento inter zona y propagar las
informaciones relativas a una zona hacia las otras zonas del SA.
Cuando un enrutador inter zona recibe informaciones procedentes de
otra zona, las difunde al interior de las zonas con las cuales está
conectado.
\vskip1.000000\baselineskip
Este recorte en zona y en SA permite
particularmente distinguir cuatro clases de enrutador según su
emplazamiento:
- 1
\;
- - Enrutador interno: son los enrutadores que están conectados con una sola zona. Presenta una sola base de datos.
- 2
\;
- - Enrutador inter zona: son los enrutadores que están conectados con varias zonas. Presentan una base de datos por zona. Un enrutador inter zona resume las informaciones topológicas de las zonas con las cuales están conectados para transmitirlas a la zona Backbone (central ó cero).
- 3
\;
- - Enrutador Backbone: son enrutadores que presentan una interfaz conectada con el Backbone. Todos los enrutadores inter zonas son enrutadores Backbone.
- 4
\;
- - Enrutador externo: son enrutadores que están conectados con otro SA. Esta clasificación es independiente de las otras tres.
\vskip1.000000\baselineskip
Para permitir una gestión eficaz del
enrutamiento, el recorte en zona está asociado con una gestión de
máscara de las subredes. Con cada ruta está asociada una máscara que
permite el agregado de varios grupos de direcciones para una sola
ruta.
Las figuras 2A, 2B y 2C esquematizan un ejemplo
de intercambios de informaciones entre dos redes radio.
Una red radio 1 comprende por ejemplo dos
enrutadores 2i, 2j a los cuales están conectados varios usuarios
ui, uj, así como un enrutador designado RD, 3_{1}. La figura
indica un segundo radio 2 que comprende también un enrutador
designado 3_{2}, dos enrutadores 2i, 2j conectados con
usuarios.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento realiza por ejemplo las etapas
siguientes:
- \bullet
- A nivel de cada red, por ejemplo, cada uno de los enrutadores 2i, 2j, envía una petición designada por la flecha Rr al enrutador designado RD o 3_{1}, 3_{2}. Este centraliza las peticiones antes de responder enviando el contenido de su base de datos a todos los enrutadores, flecha R_{RD}, figura 2A,
- \bullet
- después de la recepción del mensaje del enrutador designado 3_{1}, 3_{2}: cada enrutador de la red 2i, 2j multidifusión (envía en todas las direcciones) el contenido de la base de datos con el fin de sincronizar el conjunto de estos vecinos, figura 2B,
- \bullet
- un enrutador (2i, 2j) de una red radio que ha recibido el contenido de la base de datos, envía un mensaje Hello con el fin de buscar sus diferentes vecinos. Este mensaje Hello se difunde por ejemplo periódicamente.
- \bullet
- después de la sincronización local, cada enrutador designado 3_{1}, 3_{2} de una red radio 1, respectivamente 2 difunde las informaciones locales relativas a su red, a las otras redes, figura 2C. Estas informaciones son retransmitidas a través de la totalidad de la red. Los intercambios se realizan entre los enrutadores por ejemplo. La red depende de la configuración realizada con los límites siguientes:
- \bullet
- Si ninguna zona se encuentra situada, la red comprende todo el SA.
- \bullet
- Si las zonas están definidas, la difusión difiere según el tipo de LSA.
\vskip1.000000\baselineskip
La misma puede estar limitada a la zona de
pertenencia del enrutador o si no al SA.
Las flechas indicadas con líneas de trazo
interrumpido en la figura corresponden a la retransmisión.
El protocolo CBLS utilizado en el procedimiento
según la invención comprende por ejemplo las etapas descritas a
continuación.
En una primera etapa, al comienzo, un enrutador
inicializa las estructuras necesarias para la realización del
protocolo. Estas estructuras son, por ejemplo, las que permiten
almacenar la base de datos de estados de enlace, las informaciones
procedentes de otro protocolo de enrutamiento, las tablas de
enrutamiento, las informaciones de configuración estáticas. El
enrutador espera a continuación la puesta en funcionamiento de sus
interfaces hacia sus diferentes vecinos. Generalmente, con cada
enlace físico del enrutador se asocia una o varias interfaces,
según normas conocidas del experto en la materia.
En una segunda etapa, un enrutador 2i, 2j,
utiliza, por ejemplo, el protocolo Hello para conocer sus
diferentes vecinos. Un enrutador de una red envía por consiguiente
mensajes Hello a todos sus vecinos que se puedan unir directamente
en un avance IP y recibe, en retorno, los mensajes Hello de estos
vecinos. Si el enrutador está conectado a una red radio y a una red
Ethernet, sus vecinos son todos los enrutadores que se puedan unir
directamente a través de la red radio y a través de la red Ethernet.
En las redes de difusión y los enlaces punto a punto, el enrutador
detecta sus vecinos, por ejemplo de forma dinámica, enviando
mensajes Hello, a la dirección multidifusión All Ospf/Enrutadores.
En las otras redes, se utiliza una configuración manual por ejemplo
para permitir este descubrimiento. Para las redes de difusión, el
protocolo Hello permite también la elección del enrutador
designado, RD ó 3i.
Una vez terminada la etapa de descubrimiento de
los vecinos, un enrutador de la red trata de establecer relaciones
de adyacencia con sus nuevos vecinos. Las bases de datos de los
enrutadores y una parte de sus vecinos, en este caso sus vecinos
que le son adyacentes, se sincronizan entonces entre parejas de
enrutadores adyacentes. Las relaciones de adyacencia se utilizan
particularmente en el proceso de difusión del protocolo para
reducir el flujo de información a través de la red. Para una red de
difusión, es el enrutador designado el que determina las diferentes
relaciones de adyacencia.
Un enrutador envía periódicamente, por ejemplo,
mensajes Hello para mantener su conectividad con sus vecinos.
Transmite también, periódicamente, el estado de su base de datos a
otros enrutadores de la zona a través de los LSA. Estos mensajes
son también difundidos en el cambio del estado de la base de datos
del enrutador. Los LSA son por ejemplo difundidos a través de la
zona CBLS a la cual el enrutador pertenece, gracias a un algoritmo
de difusión que asegura que todos los enrutadores de la zona tengan
la misma base de datos. Una vez actualizada la base de datos, los
enrutadores calculan el árbol de camino más corto y luego completan
su tabla de enrutamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso de un enrutador inter zona, este
último resume la topología de las zonas con las cuales está
conectado a excepción de la zona Backbone (central ó cero). Este
resumen se transmite entonces al Backbone que lo difunde a los
otros enrutadores inter zona del SA. Cada enrutador inter zona
recibe por consiguiente los mensajes de todos los otros enrutadores
inter zona del SA. Un enrutador inter zona tiene por consiguiente
las informaciones en la topología completa del Backbone y un resumen
de la topología de las otras zonas. A partir de estas informaciones
de topología, el enrutador calcula los caminos relacionados con
todos los destinos inter zona. Estas informaciones permiten a cada
enrutador interno enrutar los paquetes con destino a otras
zonas.
\vskip1.000000\baselineskip
Para los enrutadores que presentan informaciones
a propósito de otros sistemas autónomos, pueden difundirlas a
través del SA. Estas informaciones obtenidas, ya sea estáticamente,
o gracias a un EPG (abreviatura de Exterior Gateway Protocol) se
difunden tal cual a través del SA. En este ejemplo de realización,
las redes representadas forman parte del mismo SA.
Para que estas informaciones puedan ser
utilizadas por los enrutadores del SA, se requiere el conocimiento
de los enrutadores externos. Por este motivo, los enrutadores inter
zona difunden también el emplazamiento de los enrutadores
externos.
\vskip1.000000\baselineskip
Para funcionar, el protocolo utilizado en el
procedimiento según la invención utiliza por ejemplo cuatro tipos
de mensaje. Estos mensajes son enviados directamente en IP por
ejemplo. También es posible utilizar la fragmentación IP. Todos los
mensajes CBLS comparten, por ejemplo, un encabezamiento común de 20
octetos.
\newpage
Los cuatro tipos de mensaje pueden ser los
siguientes:
- \ding{226}
- Los mensajes Hello se utilizan en el descubrimiento de los vecinos y de la elección del RD (enrutador designado). También sirven para mantener el estado de conectividad entre los vecinos.
- \ding{226}
- Los mensajes Link State Request se utilizan en la sincronización de las bases de datos entre dos enrutadores adyacentes.
- \ding{226}
- Los mensajes Link State Update y Link State Ack sirven para la implementación del proceso fiable de inundación descrito a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Este protocolo se utiliza en la etapa del
descubrimiento de los vecinos, del mantenimiento de las relaciones
entre vecinos, el aseguramiento de la bidireccionalidad de los
enlaces y de la elección del enrutador designado.
\vskip1.000000\baselineskip
Un mensaje Hello contiene por ejemplo:
- \ding{226}
- La lista de los vecinos cuyo enrutador tiene el conocimiento para permitir juzgar la bidireccionalidad de la conexión,
- \ding{226}
- La prioridad del enrutador que es necesaria para la elección del enrutador designado,
- \ding{226}
- El identificador del enrutador designado y del enrutador auxiliar a los cuales el enrutador está incorporado,
- \ding{226}
- Las diferentes constantes del protocolo CBLS según la invención. Estas constantes son por ejemplo las siguientes:
- Hello Interval, Router Dead Interval, Retransmisión Interval, Sequence Interval, Request Interval.
\vskip1.000000\baselineskip
Para asegurar la conectividad entre los miembros
de la red, los mensajes Hello son enviados periódicamente, por
ejemplo, en todas las interfaces de salida del enrutador.
\vskip1.000000\baselineskip
Si un enrutador no recibe el mensaje Hello por
parte de uno de sus vecinos durante un periodo de "Router Dead
Interval", entonces decide que el vecino en cuestión no forma
parte de la red. El protocolo Hello funciona de forma distinta
según el tipo de red por ejemplo:
- \ding{226}
- Para una red de difusión, el modo multidifusión se utiliza para el envío de los mensajes Hello. Esto permite el descubrimiento automático de los vecinos y la elección del enrutador designado.
- \ding{226}
- Para una red NBMA: (abreviatura de Non-Broadcast Multi-Access), se utiliza una configuración manual para el descubrimiento de los vecinos y la elección del enrutador designado. Cada enrutador de la red que puede ser potencialmente elegido tiene, por ejemplo, la lista de todos los demás enrutadores incorporados a la red. Estos enrutadores envían entonces mensajes Hello a todos los demás enrutadores candidatos, con el fin de provocar la elección. Cuando el enrutador designado es elegido, envía entonces un mensaje Hello a todos los otros enrutadores de redes para indicar el final del proceso de elección.
- \ding{226}
- Para una red punto a multipunto; un enrutador envía un mensaje Hello a todos los demás enrutadores con los cuales puede comunicarse. Los vecinos pueden ser descubiertos dinámicamente gracias a un protocolo de tipo inverso ARP (Adress Resolution Protocol) o por configuración.
\vskip1.000000\baselineskip
Un protocolo de enrutamiento con estado de
enlaces requiere la sincronización de las bases de datos de todos
los enrutadores. Contrariamente al protocolo OSPF donde la
sincronización se realiza en punto a punto, la mayor parte de los
intercambios de informaciones de enrutamiento para el protocolo
según la invención CBLS se realiza utilizando el modo
multidifusión.
Después del descubrimiento de los vecinos y la
elección del enrutador designado, cada enrutador (menos el
enrutador designado) envía un mensaje LS Request, en la modalidad
unidifusión, con destino al enrutador designado. Este mensaje está
destinado para inicializar el intercambio de las bases de datos
forzando al enrutador designado a enviar el contenido de su base de
datos. Si no ha llegado ninguna respuesta por parte del enrutador
designado después de una espera de tiempo de retransmisión
(Retransmission Interval), entonces se envía un nuevo mensaje LS
Request al enrutador designado.
A la recepción del primer mensaje LS Request, el
enrutador designado espera un tiempo de Request Interval durante el
cual ignora todos los demás mensajes LS Request. Cuando pasa este
tiempo, el enrutador difunde el contenido de su base de datos a
todos los enrutadores de la red enviando un mensaje LS Update a la
dirección AllOspfRouter.
Cada enrutador, a la recepción del mensaje del
enrutador designado (correspondiente al contenido de su base de
datos), compara las informaciones contenidas en el mensaje con las
informaciones contenidas en su base de datos y envía un mensaje LS
Update en multidifusión. El enrutador designado descarga este
mensaje. Para asegurar la sincronización de los enrutadores de la
red, cada enrutador envía un mensaje LS Update en multidifusión con
destino a la dirección AllOspfRouter que contiene las informaciones
existentes en la base de datos y no presentes en el mensaje. Luego
el enrutador incluye en su base de datos las informaciones
contenidas en el mensaje. El mensaje LS Update así enviado es por
ejemplo explícitamente acusado recibo por el enrutador designado
con la ayuda de un mensaje LS Ack. Si el acuse de recibo no ha
llegado al enrutador después de un tiempo de retransmisión
(Retransmission Interval) entonces el mensaje es emitido de
nuevo.
Cuando el enrutador designado recibe un LS
Update, envía el mensaje LS Ack con destino al emisor del mensaje.
Este mensaje sirve de indicación de recibo. El enrutador designado
al encontrarse en el centro del proceso de sincronización, acusa
recibo de los mensajes LS Update para disponer de la base de datos
lo más actualizada.
Las figuras 3A y 3B resumen respectivamente el
mecanismo de sincronización de las bases de datos en el caso del
protocolo OSPF y para el protocolo CBLS según la invención.
Se observa que el número de mensajes
intercambiados en el proceso CBLS es claramente inferior con
relación al OSPF. De este modo, el protocolo según la invención
contribuye a disminuir el número de accesos al canal radio lo cual
constituye un logro.
Por otra parte, la utilización de la
multidifusión para todos los mensajes LS Update permite limitar la
presencia de información redundante en la red. En el caso del
protocolo OSPF, la sincronización al ser un mecanismo que utiliza
únicamente el multi-punto, numerosas informaciones
son enviadas varias veces a la red, lo cual reduce la eficacia del
protocolo.
\vskip1.000000\baselineskip
El enrutador designado en una red radio tiene
particularmente los cometidos siguientes:
- \ding{226}
- Se encuentra al principio de los mensajes de enrutamiento (Link State Update) que listan la topología de la red para la cual está el enrutador designado,
- \ding{226}
- Es el enrutador de referencia en el proceso de sincronización,
- \ding{226}
- Es el único enrutador de la red cuya base de datos es continuamente actualizada,
- \ding{226}
- Es el único enrutador que acusa recibo a los mensajes.
\vskip1.000000\baselineskip
Desempeña así un papel en las fases esenciales
del protocolo CBLS según la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Los LSA son las entidades que describen el
estado de los enlaces de la topología de un SA en la base de datos.
Existen cuatro tipos de LSA:
- 1
\;
- - routeur LSA (LSA de enrutador): describen el estado de las diferentes interfaces de un enrutador,
- 2
\;
- - Network LSA (LSA de red); describen el conjunto de enrutadores agregados a una red;
- 3
\;
- - Summary LSA (LSA de resumen); describen las rutas inter zonas y permiten la agregación de direcciones al enrutador inter zona. De ellos existen, por ejemplo, dos tipos. Los primeros resumen las rutas cuyos destinos son externos al SA. Los segundos resumen las rutas hacia los enrutadores inter SA.
- 4
\;
- - AS-External LSA (LSA de rutas externas a la red): describen las rutas cuyos destinos son externos al SA.
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los LSA presentan un encabezamiento
idéntico que contiene entre otros los campos siguientes:
- \ding{226}
- LS age; es la duración del LSA expresada en segundos. Este valor es incrementado con el tiempo de transmisión, con cada transmisión, y con el tiempo de permanencia en un enrutador,
- \ding{226}
- LS sequence number: este número se utiliza para señalar los viejos LSA y las repeticiones.
\vskip1.000000\baselineskip
Un LSA se añade a la base de datos de un
enrutador cuando:
- \ding{226}
- es recibido durante el mecanismo de inundación,
- \ding{226}
- es generado por el enrutador propiamente dicho.
\vskip1.000000\baselineskip
Un LSA se suprime de la base de datos de un
enrutador cuando:
- \ding{226}
- es sustituido por un LSA más reciente recibido durante el mecanismo de inundación,
- \ding{226}
- es sustituido por un LSA más reciente generado por el enrutador propiamente dicho,
- \ding{226}
- ha sobrepasado la duración máxima.
\vskip1.000000\baselineskip
Cada enrutador mantiene para cada interfaz la
lista de los diferentes LSA a enviar a los diferentes vecinos.
Cada enrutador puede ser el origen de uno o de
varios LSA. Cada enrutador crea por ejemplo un Routeur LSA para
describir cada una de sus interfaces, por ejemplo las
características físicas de la interfaz configuradas estáticamente
así como las diferentes variables del protocolo aplicadas a esta
interfaz. Un enrutador designado crea una Network LSA para cada red
de la cual es el enrutador designado. Un enrutador inter zona crea
un Summary SA para cada zona a la cual pertenece. Un enrutador
inter SA crea un AS-External LSA por cada SA.
\vskip1.000000\baselineskip
Algunos acontecimientos pueden ser el origen de
la creación de un nuevo LSA, por ejemplo:
- 1
\;
- - La duración de un LSA creado por el enrutador alcanzará el valor de restauración. En este caso, se crea una nueva instancia del LSA incluso si no ha aparecido cambio alguno. Este mecanismo mejora la robustez del protocolo,
- 2
\;
- - El estado de una interfaz cambia. Una nueva instancia del Router LSA puede ser creada,
- 3
\;
- - El enrutador designado de una red a la cual se agrega el enrutador cambia. Un nuevo enrutador LSA se crea entonces. Además, si el enrutador es el nuevo enrutador designado entonces crea una Network LSA. Si el enrutador fuese el antiguo enrutador designado, todas las Network LSA creadas por este enrutador son eliminadas,
- 4
\;
- - El estado de un vecino cambia. Una nueva instancia del Router LSA es por ejemplo creada. Para los enrutadores inter zonas, los acontecimientos siguientes pueden producirse:
\global\parskip0.930000\baselineskip
- 5
\;
- - Una ruta intra zona es creada, modificada o suprimida en la tabla de enrutamiento. El enrutador crea un Summary LSA para esta ruta en cada zona con la cual está incorporado,
- 6
\;
- - Una ruta inter zona es creada, modificada o suprimida en la tabla de enrutamiento. El enrutador crea una Summary LSA para esta ruta en cada zona a la cual está unido, salvo la zona Backbone,
- 7
\;
- - El enrutador pertenece a una nueva zona. El enrutador debe crear un nuevo Summary LSA que resume su tabla de enrutamiento para la nueva zona,
- 8
\;
- - La modificación de un enlace virtual lleva consigo por ejemplo la creación de un nuevo Routeur LSA para la red de tránsito.
\vskip1.000000\baselineskip
Para los enrutadores inter SA,
- 9
\;
- - Una ruta externa obtenida por un EGP es modificada. Una nueva instancia de un AS-External LSA puede ser creada,
- 10
\;
- - El enrutador deja de ser un enrutador inter SA. Los AS-External LSA se suprimen entonces.
\vskip1.000000\baselineskip
El mecanismo de inundación se realiza por
ejemplo por el envío de paquetes Link State Update poco a poco, de
enrutador en enrutador. Cada paquete puede contener uno o varios
LSA. Presenta como ventaja, descentralizar el envío de paquetes y
de transmitir directamente las informaciones a todos los enrutadores
de la red sin pasar por el enrutador designado. El funcionamiento
de este mecanismo se encuentra representado en la figura 4B,
representando la figura 4A el protocolo habitualmente utilizado en
el caso del OSPF. Se observa bien el cometido central del enrutador
designado en la figura 4A y la descentralización en la figura
4B.
Este mecanismo puede también ser fiabilizado en
dos fases descritas a continuación.
El proceso de inundación se coloca una vez que
el enrutador recibe un paquete Link State Update poco a poco. En
enrutador recorre los diferentes LSA contenidos en el mensaje e
instala los nuevos y los más recientes en su base de datos. Según
el tipo de LSA añadido o modificado en la base, el enrutador
recalcula su tabla de enrutamiento (cálculo completo de la tabla si
se trata de Router ó Network LSA, cálculo de las rutas inter zona o
inter SA si se trata de Summary ó AS-External
LSA).
Cada modificación de la base de datos, ya sea
debida a la recepción de un Link State Update o a la creación de un
LSA por el enrutador propiamente dicho es, por ejemplo, transmitida
a las diferentes interfaces de salidas del enrutador para asegurar
la sincronización de la base de datos de todos los enrutadores de la
red. Cada enrutador mantiene una lista de los diferentes LSA que
debe enviar a cada interfaz.
\vskip1.000000\baselineskip
El enrutador selecciona las interfaces de salida
sobre las cuales es susceptible de tener que enviar un mensaje de
actualización y examina, estas salidas, una por una, para saber si
este envío es necesario o no. Este conjunto de interfaz de salida
depende del tipo de LSA a difundir:
- \ding{226}
- AS-External LSA; deben ser difundidos a través de todo el SA. Así, todas las interfaces del enrutador deben ser comprobadas,
- \ding{226}
- Todos los demás LSA; deben ser únicamente difundidos al interior de la zona de la cual describen los enlaces. Así, todas las interfaces pertenecientes a la zona del LSA serán comprobadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Una vez que el enrutador ha determinado el
conjunto de interfaces que debía comprobar, ejecuta el algoritmo
según en cada una de ellas:
- \ding{226}
- Si la interfaz es la interfaz de recepción del mensaje, entonces el procedimiento pasa a la interfaz siguiente.
- \ding{226}
- Si sobre la interfaz, la fase de sincronización no está aún terminada y cuando el mensaje LS Update que responde al del enrutador designado no ha sido enviado, entonces se pasa a la interfaz siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta fase, el LSA debe ser transmitido al
enlace. Un Link State Update que contiene el LSA es enviado a la
interfaz. La duración del LSA debe ser incrementada con el valor del
tiempo de transmisión estimado para el enlace. El enrutador
designado acusa recibo a todos los mensajes LS Update con la ayuda
de un mensaje LS ack. Si el acuse no es recibido después de un
tiempo de retransmisión (Retransmission Interval), entonces el
mensaje es por ejemplo emitido de nuevo.
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Estos intercambios pueden fiabilizarse de la
forma siguiente:
- \ding{226}
- Por el acuse de recibo de todos los mensajes por el enrutador designado asociado con la retransmisión de los mensajes no acusados recibo,
- \ding{226}
- Por la presencia de un número de secuencia en todos los mensajes LS Update.
\vskip1.000000\baselineskip
La descarga de todos los mensajes por el
enrutador designado permite a éste disponer permanentemente de una
base de datos coherente. Se entiende por coherencia, el hecho de que
todos los enrutadores de una zona tengan la misma base de datos de
estado de enlaces con el fin de poder calcular las mismas rutas.
Cada LSA es acusado recibo por separado por el enrutador designado.
Los acuses de recibo están contenidos en paquetes Link State
Acknowledgement. Un paquete de este tipo puede además contener
varios acuses de recibo. Esta coherencia de la base de datos del
enrutador designado permite asegurar un funcionamiento óptimo en el
proceso de sincronización.
La presencia de un número de secuencia en todos
los mensajes LS Update se utiliza por ejemplo para permitir a los
enrutadores detectar el hecho de que un mensaje no les haya llegado
(mensaje no acusado recibo). Este número de secuencia, propio para
cada enrutador, se incrementa con cada envío de mensaje LS Update en
la red (salvo para las retransmisiones de mensaje). Cada enrutador
puede entonces comparar el contenido de su tabla con el del
enrutador designado. Un enrutador que tiene un número de secuencias
inferior al número presente en el mensaje, envía un mensaje LS
Request al enrutador designado que contiene la lista de los mensajes
perdidos. El enrutador designado, a la recepción del mensaje LS
Request, difundirá en la red, los mensajes solicitados por la
petición, después de un tiempo de petición (Request Interval).
Las constantes toman por ejemplo los valores
siguientes:
Claims (6)
1. Procedimiento de enrutamiento de mensajes
entre varias redes radio, que comprende una red radio (1), al menos
uno o varios enrutadores (2i, 2j) y un enrutador designado (RD,
3_{1}. 3_{2}), incluyendo cada enrutador una base de datos
caracterizado porque comprende al menos las etapas
siguientes:
- \ding{226}
- Un enrutador (2i, 2j) de una red radio (1) envía un mensaje Hello con el fin de buscar sus diferentes vecinos,
- \ding{226}
- A nivel de la mayoría de las redes radio, cada enrutador (2i, 2j) transmite una petición Rr al enrutador designado (RD, 3_{1}, 3_{2}) de la red radio,
- \ding{226}
- El enrutador designado (RD, 3_{1}, 3_{2}) responde enviando el contenido de su base de datos en forma de un mensaje Link State (LS) Update a todos o a la mayoría de los enrutadores (2i, 2j) de la red radio,
- \ding{226}
- Cada enrutador (2i, 2j) al conocer sus vecinos, y a la recepción del mensaje LS Update enviado del enrutador designado, compara las informaciones contenidas en el mensaje LS Update con el contenido de su base de datos y transmite en multidifusión, a todos los demás enrutadores de la red, el contenido de su base de datos en forma de otro mensaje LS Update con el fin de sincronizar el conjunto de sus vecinos, y el enrutador designado acusa recibo de este otro mensaje.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque después de la etapa de sincronización
del conjunto de vecinos, el enrutador designado difunde las
informaciones locales a las redes exteriores a la suya.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el mensaje Hello se difunde
periódicamente.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque después del descubrimiento de sus
vecinos, un enrutador envía un mensaje LS Request e unidifusión con
destino al enrutador designado, siendo el mensaje repetido en caso
de ausencia de respuesta después de un tiempo de retransmisión
(Retransmission Interval) dado.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende el
acuse de recibo de todos los mensajes por el enrutador designado y
la retransmisión de los mensajes no acusados recibo y/o la
presencia de un número de secuencia en todos los mensajes LS
Update.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la red radio es
del tipo de red de difusión, NBMA o también red punto a
multipunto.
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