OSPF (open shortest path first)

Open Shortest Path First (OSPF) ist ein Interior Routing Protocol (IRP) und beschreibt wie Router untereinander die Verfügbarkeit von Verbindungswegen zwischen Datennetzen propagieren. Es unterstützt hierarchische Netzstrukturen, zeichnet sich durch ein schnelles dynamisches Verhalten in Bezug auf die Änderungen in der Netztopologie aus, optimiert das Routing hinsichtlich der Übertragungskosten, hat eine dynamische Lastverteilung, einen geringen Overhead und kann die Dienstleistungsmerkmale, Type of Service (TOS), im Routing berücksichtigen.

Eine Kostenzuordnung für die einzelnen Nutzer kann anhand diverser Leitungsparameter wie Tarifierung, genutzte Bandbreite, Lastaufkommen u.a. vorgenommen werden. Diese Parameter können auch für die Metrik genutzt werden, wodurch die Routenerstellung flexibel und differenziert erfolgen kann.

OSPF arbeitet nach dem Link-State-Algorithmus (LSA) kann große Entfernungen mit mehr als 14 Zwischensystemen überbrücken und Subnetze in Gruppen zusammenfassen. Insgesamt kann OSPF Datenpakete über 65.000 Router leiten.

Datenrahmen des OSPF-Protokolls

Datenrahmen des OSPF-Protokolls

Der dem OSPF-Protokoll zugrunde liegende Routing-Algorithmus ist der SPF-Algorithmus (Shortest Path First). Das Routing des OSPF-Protokolls nutzt zur Optimierung eine Datenbank, in der die angrenzende Topologie abgelegt ist. Aufbauend auf dieser Topologie generiert sich jeder Router eine hierarchische Baumtopologie, den Shortest-Path-Baum, in dem jedes Ziel mit der kürzesten Route eingetragen ist. Die Baumstruktur ist in die Ebenen Netze, eine Gruppe von Netzen, die sogenannte Area, Backbones, die die Areas miteinander verbinden, und autonome Systeme, die eine Zusammenfassung aller über das Backbone verbundenen Netze darstellen, untergliedert.

Die Kommunikation zwischen den Routern erfolgt über einen Authentisierungs-Mechanismus, an dem nur autorisierte Router teilnehmen können. Routing-Informationen anderer Routing-Protokolle werden transparent weitergeleitet.

Das OSPF-Protokoll baut direkt auf dem IP-Protokoll auf und ist eine Weiterentwicklung einer frühen Version des Intermediate System to Intermediate System Protocol (IS-IS).

Aufbau des OSPF-Headers

Der Header des OSPF-Protokolls kennt neben den Datenfeldern für die Version, den Typ und die Paketlänge, der Prüfsumme und der Quelladresse auch ein 4 Oktett langes Datenfeld für die ID der Area sowie mehrere Datenfelder für die Authentisierung, wobei der Authentisierungstyp festlegt, ob überhaupt eine Authentisierung stattfinden soll.

Neben dem klassischen OSPF gibt es zwei weitere Versionen: OSPFv2 für IPv4 und OSPFv3 für IPv6. OSPFv3 basiert auf der Vorgängerversion OSPFv2 und behält die meisten darin vorhandenen Routing-Mechanismen bei. Die erweiterten Funktionen betreffen die Adressierungssemantik, die von den OSPF-Datenpaketen und den Link-State-Algorithmen (LSA) entfernt und durch neue Link-State-Algorithmen für den Transport der IPv6-Adressen ersetzt wurden. Das klassische IP-basierte OSPF läuft unter OSPFv3 auf Link-Basis und nicht mehr auf IP-Basis. Die Authentifizierung wird nicht mehr vom OSPFv3-Protokoll vorgenommen, sondern durch den Authentication Header (AH) von IPv6.

Open Shortest Path First (OSPF) ist eine Spezifikation der Internet Engineering Task Force (IETF) und wird in diversen RFCs beschrieben. So in RFC 2328. Die Version 3, OSFPv3, ist in den RFC 2740 beschrieben.

Informationen zum Artikel
Deutsch: OSPF-Protokoll
Englisch: open shortest path first - OSPF
Veröffentlicht: 08.11.2013
Wörter: 458
Tags: #Routingprotokolle #Routing-Prozeduren
Links: AH (authentication header), Area, Authentifizierung, Autonomes System, Backbone
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