OSPF是一種典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，一般在同一個(gè)路由域中使用。這里的路由域指的是一個(gè)自治系統(tǒng)（AS），是指一組通過統(tǒng)一的路由策略或協(xié)議相互交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)自治系統(tǒng)（AS）中，所有的OSPF路由器都維護(hù)著同一個(gè)描述這個(gè)AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，這個(gè)數(shù)據(jù)庫里保存著路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息。OSPF路由器正是通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫來計(jì)算自己的OSPF路由表。

作為一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，OSPF將鏈路狀態(tài)組播數(shù)據(jù)LSA（Link State Advertising）傳送給某個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有路由器，這一點(diǎn)與距離矢量路由協(xié)議不同，運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器會(huì)將部分或全部路由表傳遞給自己的鄰居。

在信息交換的安全性上，OSPF規(guī)定路由器之間任何信息交換在必要時(shí)都可以進(jìn)行認(rèn)證，以保證只有信任的路由器才能傳播路由信息。OSPF支持多種認(rèn)證機(jī)制，允許不同區(qū)域之間采用不同的認(rèn)證機(jī)制。 OSPF鏈路狀態(tài)算法在廣播網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)）中的應(yīng)用，其優(yōu)化之處在于充分利用硬件的廣播能力來傳遞鏈路狀態(tài)消息。通常，鏈路狀態(tài)算法拓?fù)鋱D中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一臺(tái)路由器。如果所有k臺(tái)路由器都連接到以太網(wǎng)，那么當(dāng)鏈路狀態(tài)被廣播時(shí)，關(guān)于這k臺(tái)路由器的消息數(shù)量將達(dá)到k的平方。因此，OSPF允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)在拓?fù)鋱D中代表一個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器都會(huì)發(fā)送鏈路狀態(tài)消息，以報(bào)告網(wǎng)絡(luò)中路由器的鏈路狀態(tài)。

1、工作原理

簡單地說，OSPF就是兩個(gè)相鄰的路由器通過發(fā)送消息成為鄰居，然后鄰居之間互相發(fā)送鏈路狀態(tài)信息，形成鄰接關(guān)系。之后，每個(gè)路由器根據(jù)最短路徑算法計(jì)算出一條路由，放入OSPF路由表中。與其他路由相比，OSPF路由被更好地添加到全局路由表中。整個(gè)過程使用了五種消息、三個(gè)階段和四個(gè)表。

2、五種消息

Hello消息：建立和維持鄰居關(guān)系。

DBD消息：發(fā)送鏈路狀態(tài)頭信息。

LSR消息：把從DBD中查到的需要的鏈路狀態(tài)頭信息發(fā)送給鄰居，并請(qǐng)求完整的信息。

LSU消息：把LSR請(qǐng)求的頭信息對(duì)應(yīng)的完整信息發(fā)送給鄰居。

LSACK：收到LSU消息后確認(rèn)。

3、三個(gè)階段

鄰居發(fā)現(xiàn)：通過發(fā)送Hello消息，形成鄰居關(guān)系。

路由通告：鄰居發(fā)送鏈路狀態(tài)信息，形成鄰接關(guān)系。

計(jì)算：根據(jù)最短路徑算法計(jì)算路由表。

4、四個(gè)表

鄰居表：主要記錄形成鄰居關(guān)系的路由器。

鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫：記錄鏈路狀態(tài)信息。

路由表：從鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中獲取。

全局路由表：OSPF路由與其他路由進(jìn)行比較。