OSPF (Open Shortest Path First) é um protocolo de roteamento dinâmico usado em redes de computadores para trocar informações de roteamento com eficiência entre roteadores. Ele calcula o caminho mais curto para as redes de destino com base nos custos do link e na topologia da rede, usando um algoritmo de roteamento link-state. OSPF é amplamente utilizado em redes de grande escala devido à sua escalabilidade, convergência rápida e suporte para mascaramento de sub-rede de comprimento variável (VLSM) e roteamento entre domínios sem classe (CIDR). Ele fornece roteamento eficiente dentro e entre sistemas autônomos, tornando-o adequado para arquiteturas de rede complexas.
Os 7 estágios do OSPF descrevem seus processos operacionais dentro de uma rede: Neighbour Discovery, onde os roteadores descobrem vizinhos OSPF usando pacotes Hello; Sincronização de banco de dados, onde os roteadores trocam anúncios de estado de link (LSAs) para sincronizar seus bancos de dados de estado de link; Cálculo do caminho mais curto, onde os roteadores usam o algoritmo de Dijkstra para calcular a árvore do caminho mais curto para todos os destinos da rede; Cálculo da tabela de roteamento, onde os roteadores constroem suas tabelas de roteamento com base na árvore de caminho mais curto e escolhem os caminhos ideais para as redes de destino; Neighbor State Maintenance, onde os roteadores OSPF mantêm adjacências vizinhas e trocam atualizações de roteamento; Redistribuição de Rota, onde os roteadores trocam rotas entre OSPF e outros protocolos de roteamento; e Route Advertisement, onde os roteadores anunciam rotas de rede para seus vizinhos OSPF usando LSAs para garantir informações de roteamento consistentes em todo o domínio OSPF.
O OSPF é frequentemente considerado vantajoso devido a vários fatores-chave. Suporta VLSM e CIDR, permitindo o uso eficiente do espaço de endereços IP. O algoritmo de roteamento link-state do OSPF fornece atualizações de roteamento precisas e oportunas, levando a uma convergência mais rápida e menos sobrecarga de rede em comparação com protocolos de vetor de distância. Seu design hierárquico com áreas permite escalabilidade limitando o escopo das informações de roteamento trocadas entre roteadores, reduzindo o tamanho da tabela de roteamento e melhorando a eficiência da rede. A capacidade do OSPF de se adaptar dinamicamente às mudanças da rede e seu amplo suporte da indústria contribuem para sua reputação como um protocolo de roteamento robusto e flexível.
OSPF utiliza áreas para particionar grandes redes em segmentos menores e mais gerenciáveis. As áreas ajudam a reduzir o tamanho do banco de dados link-state e das tabelas de roteamento nos domínios OSPF, melhorando a escalabilidade e o desempenho da rede. Ao confinar as informações de roteamento a áreas específicas, o OSPF otimiza o roteamento dentro de cada área enquanto mantém a conectividade em todo o domínio OSPF por meio de roteadores de borda de área (ABRs) e roteadores de backbone (roteadores na Área 0). As áreas também oferecem suporte a projetos de rede hierárquicos, permitindo que os administradores implementem políticas, otimizem fluxos de tráfego e melhorem a confiabilidade da rede com base nos requisitos organizacionais.
OSPF opera na camada 3 do modelo OSI, especificamente na camada de rede. Ele usa protocolos de roteamento IP para trocar informações de roteamento entre roteadores, determinando os melhores caminhos para encaminhamento de pacotes com base na topologia da rede e nos custos do link. Os roteadores OSPF trocam atualizações de roteamento usando pacotes IP, tornando-os um protocolo de Camada 3 que facilita o roteamento eficiente e escalável dentro e entre sistemas autônomos.