OSPF (Open Shortest Path First) doorloopt verschillende fasen om routering binnen een netwerk tot stand te brengen en te onderhouden. Deze fasen omvatten: Neighbor Discovery, waarbij routers OSPF-buren ontdekken met behulp van Hello-pakketten; Router LSA Origination, waarbij routers Link State Advertising (LSA’s) genereren die hun direct verbonden links beschrijven; LSA-flooding, waarbij LSA’s door het hele OSPF-domein worden verspreid om ervoor te zorgen dat alle routers een consistent beeld hebben van de netwerktopologie; Kortste padberekening, waarbij elke router de kortste padboom naar alle bestemmingen berekent met behulp van het algoritme van Dijkstra op basis van ontvangen LSA’s; Berekening van routeringstabel, waarbij elke router zijn routeringstabel samenstelt met behulp van de kortste padboom en de beste paden naar bestemmingsnetwerken kiest; Neighbour State Synchronization, waarbij OSPF-routers databasebeschrijvingspakketten (DBD’s) uitwisselen om hun link-state databases te synchroniseren; en Route Advertising, waarbij routers LSA’s gebruiken om routes aan hun buren bekend te maken, zodat alle routers over actuele routeringsinformatie beschikken.
OSPF werkt stap voor stap door een reeks processen om netwerkroutes tot stand te brengen en te onderhouden. In eerste instantie wisselen routers Hello-pakketten uit om buren te ontdekken en aangrenzende gebieden tot stand te brengen. Zodra buren zijn ontdekt, wisselen routers Link State Advertising (LSA’s) uit om hun lokale links en netwerktopologie te beschrijven. LSA’s worden door het hele OSPF-domein overspoeld om ervoor te zorgen dat alle routers een consistent beeld van het netwerk hebben. Elke router berekent vervolgens de kortste padboom naar alle bestemmingen met behulp van het algoritme van Dijkstra op basis van ontvangen LSA’s. Met behulp van de kortste-padboom construeren routers hun routeringstabellen en bepalen ze de beste paden naar bestemmingsnetwerken. Routers wisselen periodiek bijgewerkte LSA’s uit en synchroniseren hun databases met linkstatussen om de routering consistentie te behouden. Ten slotte maken routers routes bekend aan hun buren met behulp van LSA’s, zodat alle routers over actuele routeringsinformatie beschikken en weloverwogen doorstuurbeslissingen kunnen nemen.
OSPF werkt via verschillende fasen om efficiënte routering binnen een netwerk mogelijk te maken. Deze fasen omvatten: ontdekking van buren, databasesynchronisatie, berekening van het kortste pad, berekening van routeringstabellen, onderhoud van burenstatus, herverdeling van routes en routeadvertentie. Elke fase speelt een cruciale rol bij het opzetten en onderhouden van OSPF-aangrenzende verbindingen, de berekening van de kortste paden, de constructie van routeringstabellen en het adverteren van routes om betrouwbare en efficiënte routering binnen OSPF-netwerken te garanderen.
OSPF categoriseert routers in vier typen op basis van hun rol binnen het OSPF-domein: Interne router, die volledig binnen een enkel OSPF-gebied opereert; Area Border Router (ABR), die OSPF-gebieden met elkaar verbindt en de routeringsinformatie daartussen onderhoudt; Autonomous System Boundary Router (ASBR), die OSPF verbindt met externe netwerken en routes van andere routeringsdomeinen herverdeelt; en Backbone Router, die OSPF-gebieden verbindt met het OSPF-backbone-gebied (Area 0) en deelneemt aan backbone-routering.
In OSPF worden er vijf hoofdberichttypen gebruikt voor de communicatie tussen OSPF-routers: Hallo, dat buurrelaties tot stand brengt en onderhoudt; Databasebeschrijving (DBD), die de database-inhoud van de linkstatus beschrijft tijdens het databasesynchronisatieproces; Link State Request (LSR), dat specifieke linkstatusinformatie opvraagt bij naburige routers; Link State Update (LSU), die LSA’s overspoelt om naburige routers te informeren over veranderingen in de netwerktopologie; en Link State Acknowledgement (LSAck), dat de ontvangst van LSA’s tijdens het overstromingsproces bevestigt om een betrouwbare levering van link-state-informatie in het hele OSPF-domein te garanderen.