Open Shortest Path First (tsz. Open Shortest Path Firsts)
Az Open Shortest Path First (OSPF) egy dinamikus útválasztási protokoll, amelyet a számítógépes hálózatokban használnak az útvonalak gyors meghatározására. Az OSPF a belső útválasztó protokollok (IGP) közé tartozik, és célja, hogy az útvonalakat gyorsan és hatékonyan frissítse a hálózaton belül.
Az OSPF tehát egy robusztus, hatékony és széles körben használt útválasztó protokoll, amely ideális a komplex és nagy hálózati környezetekhez.
Az OSPF egy belső átjáró protokoll (IGP) az Internet Protocol (IP) csomagok egyetlen útválasztási tartományon belüli, például autonóm rendszeren belüli útválasztására . Összegyűjti a kapcsolatállapot-információkat az elérhető útválasztóktól, és összeállítja a hálózat topológiai térképét. A topológia egy útválasztási táblázatként jelenik meg az internetes réteg számára, amely kizárólag a cél IP-címe alapján irányítja a csomagokat .
Az OSPF észleli a topológiában bekövetkezett változásokat, például a kapcsolati hibákat, és másodperceken belül konvergál egy új hurokmentes útválasztási struktúrához. Dijkstra algoritmusán alapuló módszerrel kiszámítja az egyes útvonalak legrövidebb útfáját . Az útvonaltábla felépítéséhez szükséges OSPF útválasztási házirendeket az egyes útválasztási felületekhez társított hivatkozási metrikák szabályozzák . A költségtényezők lehetnek az útválasztó távolsága ( oda-vissza út ), egy kapcsolat adatátviteli sebessége vagy a kapcsolat elérhetősége és megbízhatósága, egyszerű egység nélküli számokban kifejezve. Ez dinamikus folyamatot biztosít az azonos költségű útvonalak közötti forgalmi terheléselosztáshoz.
Az OSPF az adminisztráció egyszerűsítése, valamint a forgalom és az erőforrás-kihasználás optimalizálása érdekében útválasztási területekre osztja a hálózatot . A területeket 32 bites számok azonosítják, amelyeket vagy egyszerűen decimálisan, vagy gyakran az IPv4-címeknél használt oktett alapú pont-tizedes jelöléssel fejeznek ki. Megállapodás szerint a 0 (nulla) vagy 0.0.0.0 terület az OSPF hálózat mag- vagy gerincterületét jelöli . Míg más területek azonosítása tetszés szerint választható, a rendszergazdák gyakran egy adott területen lévő fő útválasztó IP-címét választják területazonosítóként. Minden további területnek kapcsolódnia kell az OSPF gerincterülethez. Az ilyen kapcsolatokat egy összekötő útválasztó, az úgynevezett területhatár-router (ABR) tartja fenn. Az ABR minden általa kiszolgált területhez külön kapcsolat-állapotú adatbázisokat tart fenn, és összefoglalt útvonalakat tart fenn a hálózat összes területén.
Az OSPF IPv4-en és IPv6-on fut, de nem használ olyan szállítási protokollt , mint az UDP vagy a TCP . Adatait közvetlenül 89-es protokollszámú IP-csomagokba zárja . Ez ellentétben áll más útválasztási protokollokkal, mint például a Routing Information Protocol (RIP) és a Border Gateway Protocol (BGP). Az OSPF saját szállítási hibaészlelési és -javító funkciót valósít meg. Az OSPF csoportos címzést is használ az útvonalinformációk terjesztési tartományon belüli elosztására. A 224.0.0.5 (IPv4) és az ff02::5 (IPv6) csoportos küldési címeket tartja fenn az összes SPF/link állapotú útválasztó számára (AllSPFRouters), valamint a 224.0.0.6 (IPv4) és ff02::6 (IPv6) címeket az összes kijelölt útválasztó (AllDRouters) számára. : 185 : 57 A nem sugárzott hálózatok esetében a konfigurációra vonatkozó speciális rendelkezések megkönnyítik a szomszédok felderítését. Az OSPF multicast IP-csomagok soha nem haladnak át az IP-útválasztókon, soha nem utaznak egy ugrásnál többet. A protokoll tehát kapcsolati réteg protokollnak tekinthető, de a TCP/IP modellben gyakran az alkalmazási rétegnek is tulajdonítják. Van egy virtuális kapcsolat funkciója, amellyel több ugráson keresztül szomszédsági alagút hozható létre. Az IPv4 feletti OSPF biztonságosan működhet az útválasztók között, opcionálisan különféle hitelesítési módszerek használatával, hogy csak megbízható útválasztók vegyenek részt az útválasztásban. Az OSPFv3 (IPv6) szabványos IPv6 protokoll biztonságra ( IPsec ) támaszkodik , és nem rendelkezik belső hitelesítési módszerekkel.
Az IP multicast forgalom irányításához az OSPF támogatja a Multicast Open Shortest Path First (MOSPF) protokollt. A Cisco nem tartalmazza a MOSPF-et az OSPF implementációiban. A Protocol Independent Multicast (PIM) OSPF-fel vagy más IGP-kkel együtt széles körben elterjedt.
Az OSPF 3. verziója módosításokat vezet be a protokoll IPv4 megvalósításában. A virtuális kapcsolatok kivételével minden szomszédos központ kizárólag IPv6 link-local címzést használ. Az IPv6 protokoll hivatkozásonként fut, nem pedig az alhálózaton alapul . Minden IP-előtag információt eltávolítottunk a link-state hirdetésekből és a hello discovery csomagból, így az OSPFv3 lényegében protokollfüggetlen. Az IPv6-ban 128 bitesre bővített IP-címzés ellenére a terület- és útválasztó-azonosítók továbbra is 32 bites számokon alapulnak.