OSPF (Open Shortest Path First) funktioniert, indem es Routern innerhalb eines autonomen Systems (AS) ermöglicht, Routing-Informationen mithilfe von Link-State-Advertisements (LSAs) auszutauschen. So funktioniert OSPF: Router, auf denen OSPF ausgeführt wird, erkennen ihre Nachbarn und stellen Nachbarschaften her, indem sie Hello-Pakete austauschen. Anschließend tauschen sie LSAs aus, um eine Link-State-Datenbank (LSDB) aufzubauen und zu verwalten, die Informationen über alle Router und Links innerhalb der OSPF-Domäne enthält. Jeder Router verwendet die LSDB, um den kürzesten Pfad zu jedem Netzwerk oder Subnetz mithilfe des Dijkstra-Algorithmus „Kürzester Pfad zuerst“ zu berechnen. Dies führt zur Erstellung einer Routing-Tabelle, die die besten Pfade zu allen bekannten Zielen innerhalb der OSPF-Domäne enthält.
OSPF (Open Shortest Path First) ist ein robustes Link-State-Routing-Protokoll, das in IP-Netzwerken verwendet wird, um anhand verschiedener Metriken die besten Pfade für die Weiterleitung von IP-Paketen zu ermitteln. Dabei teilen Router Informationen über ihre direkt verbundenen Verbindungen über Link-State-Advertisements (LSAs) mit. Jeder Router behält eine vollständige und synchronisierte Ansicht der Netzwerktopologie innerhalb eines OSPF-Bereichs bei, indem er LSAs von benachbarten Routern empfängt und verarbeitet. Durch die Berechnung des kürzesten Pfads zu jedem Netzwerk mithilfe des Dijkstra-Algorithmus gewährleistet OSPF eine effiziente und optimale Weiterleitung des IP-Verkehrs über das Netzwerk.
In einem IP-Netzwerk funktioniert OSPF, indem Router Link-State-Advertisements (LSAs) austauschen, um eine aktuelle Ansicht der Netzwerktopologie zu erstellen und aufrechtzuerhalten. Router innerhalb desselben OSPF-Bereichs stellen Nachbarschaften her und tauschen Hello-Pakete aus, um Nachbarn zu erkennen und die Konnektivität zu bestätigen. Anschließend tauschen sie LSAs aus, die Informationen über ihre direkt verbundenen Verbindungen enthalten, einschließlich Netzwerkadressen, Verbindungskosten und Router-IDs. Jeder Router erstellt eine Link-State-Datenbank (LSDB) basierend auf empfangenen LSAs und verwendet den kürzesten Pfadalgorithmus von Dijkstra, um die kürzesten Pfade zu allen erreichbaren Zielen zu berechnen. OSPF leitet Pakete basierend auf diesen berechneten Pfaden weiter, die in seiner Routing-Tabelle gespeichert sind.
OSPF unterteilt große IP-Netzwerke in Bereiche, um die Skalierbarkeit zu verbessern und den Routing-Overhead zu reduzieren. Jeder OSPF-Bereich verfügt über eine eigene Link-State-Datenbank (LSDB) und führt eine separate Instanz des OSPF-Algorithmus aus. Router innerhalb eines Bereichs tauschen LSAs aus, um ihre LSDBs zu erstellen und Routen innerhalb des Bereichs zu berechnen. Area Border Router (ABRs) verbinden mehrere OSPF-Bereiche und fassen Routen zwischen ihnen zusammen. Der Backbone-Bereich (Bereich 0) dient als Kern der OSPF-Domäne und verbindet alle anderen Bereiche. OSPF-Bereiche minimieren die Verbreitung von Routing-Informationen und reduzieren den Verarbeitungsaufwand, wodurch die Effizienz und Skalierbarkeit von OSPF-basierten Netzwerken verbessert wird.