OSPF是一種典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，一般在同一個路由域中使用。這里的路由域指的是一個自治系統(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)。在這個自治系統(tǒng)（AS）中，所有的OSPF路由器都維護著同一個描述這個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，這個數(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數(shù)據(jù)庫來計算自己的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）傳送給某個區(qū)域內(nèi)的所有路由器，這一點與距離矢量路由協(xié)議不同，運行距離矢量路由協(xié)議的路由器會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都可以進行認(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)證機制，允許不同區(qū)域之間采用不同的認(rèn)證機制。 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)算法拓撲圖中的一個節(jié)點代表一臺路由器。如果所有k臺路由器都連接到以太網(wǎng)，那么當(dāng)鏈路狀態(tài)被廣播時，關(guān)于這k臺路由器的消息數(shù)量將達到k的平方。因此，OSPF允許一個節(jié)點在拓撲圖中代表一個廣播網(wǎng)絡(luò)。每個廣播網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器都會發(fā)送鏈路狀態(tài)消息，以報告網(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，每個路由器根據(jù)最短路徑算法計算出一條路由，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。整個過程使用了五種消息、三個階段和四個表。

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，并請求完整的信息。

LSU消息：把LSR請求的頭信息對應(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。

計算：根據(jù)最短路徑算法計算路由表。

4、四個表

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路由與其他路由進行比較。