OSPF (Open Shortest Path First) opera através de vários estágios para estabelecer e manter o roteamento dentro de uma rede. Esses estágios incluem: Neighbour Discovery, onde os roteadores descobrem vizinhos OSPF usando pacotes Hello; Originação de LSA de roteador, onde os roteadores geram anúncios de estado de link (LSAs) descrevendo seus links diretamente conectados; Inundação de LSA, onde os LSAs são propagados por todo o domínio OSPF para garantir que todos os roteadores tenham uma visão consistente da topologia da rede; Shortest Path Calculation, onde cada roteador calcula a árvore de caminho mais curto para todos os destinos usando o algoritmo de Dijkstra baseado nos LSAs recebidos; Cálculo da Tabela de Roteamento, onde cada roteador constrói sua tabela de roteamento utilizando a árvore de caminhos mais curtos e escolhe os melhores caminhos para as redes de destino; Neighbour State Synchronization, onde os roteadores OSPF trocam pacotes de descrição de banco de dados (DBDs) para sincronizar seus bancos de dados link-state; e Route Advertisement, onde os roteadores usam LSAs para anunciar rotas aos seus vizinhos, garantindo que todos os roteadores tenham informações de roteamento atualizadas.
O OSPF trabalha passo a passo através de uma série de processos para estabelecer e manter rotas de rede. Inicialmente, os roteadores trocam pacotes Hello para descobrir vizinhos e estabelecer adjacências. Uma vez descobertos os vizinhos, os roteadores trocam Link State Advertisements (LSAs) para descrever seus links locais e topologia de rede. Os LSAs são inundados em todo o domínio OSPF para garantir que todos os roteadores tenham uma visão consistente da rede. Cada roteador calcula então a árvore de caminho mais curto para todos os destinos usando o algoritmo de Dijkstra baseado nos LSAs recebidos. Usando a árvore de caminho mais curto, os roteadores constroem suas tabelas de roteamento, determinando os melhores caminhos para as redes de destino. Periodicamente, os roteadores trocam LSAs atualizados e sincronizam seus bancos de dados link-state para manter a consistência do roteamento. Finalmente, os roteadores anunciam rotas para seus vizinhos usando LSAs, garantindo que todos os roteadores tenham informações de roteamento atualizadas e possam tomar decisões de encaminhamento informadas.
O OSPF opera através de vários estágios distintos para facilitar o roteamento eficiente dentro de uma rede. Esses estágios incluem: descoberta de vizinho, sincronização de banco de dados, cálculo do caminho mais curto, cálculo da tabela de roteamento, manutenção do estado do vizinho, redistribuição de rota e anúncio de rota. Cada estágio desempenha um papel crucial no estabelecimento e manutenção de adjacências OSPF, no cálculo de caminhos mais curtos, na construção de tabelas de roteamento e na divulgação de rotas para garantir roteamento confiável e eficiente dentro de redes OSPF.
O OSPF categoriza os roteadores em quatro tipos com base em sua função no domínio OSPF: Roteador Interno, que opera inteiramente dentro de uma única área OSPF; Area Border Router (ABR), que conecta áreas OSPF e mantém informações de roteamento entre elas; Autonomous System Boundary Router (ASBR), que conecta OSPF a redes externas e redistribui rotas de outros domínios de roteamento; e Backbone Router, que conecta áreas OSPF à área de backbone OSPF (Área 0) e participa do roteamento de backbone.
No OSPF, existem cinco tipos principais de mensagens usados para comunicação entre roteadores OSPF: Hello, que estabelece e mantém relacionamentos de vizinhança; Descrição do Banco de Dados (DBD), que descreve o conteúdo do banco de dados link-state durante o processo de sincronização do banco de dados; Link State Request (LSR), que solicita informações específicas de link state de roteadores vizinhos; Link State Update (LSU), que inunda LSAs para informar roteadores vizinhos sobre alterações na topologia da rede; e Link State Acknowledgement (LSAck), que confirma o recebimento de LSAs durante o processo de inundação para garantir a entrega confiável de informações de link-state em todo o domínio OSPF.