OSPF は、IP 用のルーティング プロトコルです。これは、ディスタンスベクトル プロトコルではなく、リンクステート プロトコルです。リンクステート プロトコルは、送信元マシンと宛先マシンを接続するリンクの状態に基づいて、ルーティングの決定を行います。リンク
ステートは、インターフェイスと、その隣接ネットワーキング デバイスとの関係を説明するものです。インターフェイス情報には、インターフェイスの IP アドレス、ネットワーク マスク、接続されているネットワークの種類、そのネットワークに接続されているルータなどがあります。この情報は、さまざまなタイプのリンクステート
アドバタイズメント(LSA)によって伝播します。
ルータは受信した LSA データの集まりをリンクステート データベースに格納します。このデータベースにはこのルータのリンクの LSA データが含まれます。ダイクストラ アルゴリズムが採用されている場合、データベースの内容からデータが抽出されて
OSPF ルーティング テーブルが作成されます。データベースとルーティング テーブルの違いは、データベースにはすべての raw データが含まれており、ルーティング テーブルには特定のルータ インターフェイス ポートを介した既知の宛先への最短パスのリストが含まれていることです。
OSPF は大規模ネットワークにまで拡張できるため、IGP として適しています。エリアを使用してネットワークをより管理しやすい大きさに分割するとともに、ネットワークに階層を導入します。ルータはネットワークの 1 つのエリアまたは複数のエリアに接続されます。エリア内のすべてのネットワーキング
デバイスは、デバイスが属するエリア内のみのリンク ステートがすべて揃った、同じデータベース情報を維持します。ネットワーク内のすべてのリンク ステートについての情報は持ちません。エリア内のルータ間におけるデータベース情報の合意はコンバージェンスと呼ばれます。
ドメイン内レベルで、OSPF は Intermediate System-to-Intermediate System(IS-IS)を使用して取得したルートを取り込むことができます。OSPF ルートを IS-IS に伝達することもできます。ドメイン間レベルで、OSPF
はボーダー ゲートウェイ プロトコル(BGP)を使用して取得したルートを取り込むことができます。OSPF ルートを BGP に伝達することもできます。
Routing Information Protocol(RIP)とは異なり、OSPF は定期的なルーティング アップデートを送信しません。OSPF ルータはネイバーになると、データベースを交換および同期することによって隣接関係を確立します。その後、変更されたルーティング情報だけが伝播されます。エリア内のすべてのルータは自分のリンクのコストとステートをアドバタイズします。この情報は
LSA 内で送られます。このステート情報は、1 ホップ先のすべての OSPF ネイバーに送られます。その後すべての OSPF ネイバーは、ステート情報を変更せずに送信します。このフラッディング プロセスは、エリア内のすべてのデバイスが同じリンクステート
データベースを持つまで続けられます。
宛先への最適なルートを決定するために、宛先へのルートに含まれるリンクのすべてのコストがソフトウェアによって合計されます。各ルータが別のネットワーキング デバイスからルーティング情報を受信した後で、Shortest Path First(SPF)アルゴリズムが実行されて、データベース内の各宛先ネットワークへの最適なパスが計算されます。
OSPF を実行しているネットワーキング デバイスは、ネットワーク内のトポロジの変化を検出して、リンクステート アップデートをネイバーにフラッディングし、新しいトポロジ ビューをすぐに収束させます。ネットワーク内の各 OSPF ルータは、すぐに再び同じトポロジ
ビューを持ちます。OSPF は、同じ宛先に対する複数の等コストのパスを許容します。すべてのリンクステート情報がフラッディングされて SPF 計算に使用されるため、複数の等コスト パスが計算されてルーティングに使用されることがあります。
ブロードキャスト ネットワークおよび非ブロードキャスト マルチアクセス(NBMA)ネットワークでは、指定ルータ(DR)またはバックアップ DR が LSA フラッディングを実行します。
OSPF は直接 IP の上で実行され、TCP やユーザ データグラム プロトコル(UDP)を使用しません。OSPF はパケット ヘッダーおよび LSA のチェックサムを使用してそれ自体でエラー訂正を実行します。
OSPFv3 は、基本概念は OSPF Version 2 と同じですが、IPv6 の拡大されたアドレス サイズのサポートが追加されています。IPv6 のアドレスとプレフィックスを伝送するために新しい LSA タイプが作成され、個々の IP サブネット
ベースではなく、個々のリンク ベースでプロトコルが実行されます。
OSPF は通常多くの内部ルータ間の調整を必要とします。このようなルータには、複数のエリアに接続されたエリア境界ルータ(ABR)や、他のソース(IS-IS、BGP、静的ルートなど)からの再ルーティングを OSPF トポロジに伝達する自律システム境界ルータ(ASBR)があります。OSPF
ベースのルータまたはアクセス サーバの最小設定では、すべてのデフォルト パラメータ値、およびエリアに割り当てられたインターフェイスが使用され、認証は行われません。環境をカスタマイズする場合は、すべてのルータの調和が取れた設定が必要です。