OSPFとは
OSPF（Open Shortest Path First）は最短経路を自動選択するダイナミックルーティングプロトコルです。
リンクステート型方式を使って宛先までの最適なルートを計算して割り出します。
主に大規模ネットワークで用いられます。
ルーティング情報のアップデートやHelloパケットの送受信には、マルチキャストアドレス（224.0.0.5、224.0.0.6）を使用します。
オプションで認証（プレーンテキスト認証、MD5認証など）対応していて、不正なルーティング情報の注入を防ぐことも可能
リンクステート型
リンクステート型は、ネットワーク内の各ルータがネットワーク全体のトポロジー情報（構成・各リンクの状態・コストなど）を共有し、その情報に基づいて最短経路優先（SPF – Shortest Path First）アルゴリズムを使って自身のルーティングテーブルを構築する方式。
他にはIS-ISがあります。（使ったことも使っているところを見たことは無いですが）
メリットは
各ルータがネットワーク全体のトポロジー情報を共有していて
その情報を基に経路計算を行うので、ルーティングループが発生しにくい。
ネットワーク変更時の情報伝達が効率的で、経路情報の収束が速い。
帯域幅、遅延、信頼性など、より複雑な要素を考慮したメトリックを使用できる。
トポロジーを把握しやすい。
デメリットは
リンクステートデータベースの維持やSPFの実行には、多くのCPUとメモリのリソースを使います
マルチキャストなので、設定を正しくしないとネットワークで帯域幅を消費する可能性がある。
ネイバールータ（隣接ルータ）
ネイバールータはOSPF Helloパケットを交換し、互いの存在を認識している状態のルータ。
Helloパケットはマルチキャストなので、マルチキャストが届く範囲
ネイバー関係成立条件
同じネットワークセグメントを持つインターフェース同士
同じエリアIDである（仮想リンクなどの例外あり）
各種設定が一致している事
認証設定・Helloパケットの送信間隔・ダウン判断時間など
ルータタイプ・エリア
| 役割 | 内容 |
| 内部ルータ | すべてのインターフェースが同じエリアに所属しているルータ |
| バックボーンルータ | 1つ以上のインターフェースをバックボーンエリアに接続しているルータ。 |
| エリア境界ルータ (AreaBorderRouter) |
異なるエリアを接続しているルータ。 ABRではエリアごとの LSDB を保持。 エリア間のルーティングを行う。 異なるエリアの情報を集約して内部ルータに通知可能 |
| AS境界ルータ （AS Boundary Router ) |
1つ以上のインターフェースが外部ASのルータと接続しているルータ。 外部ASのルート情報を再配送をする。 |
| エリア名 | 内容 |
| バックボーンエリア | エリアIDは「0.0.0.0」（0）がバックボーンエリアとなります。 すべてのエリア間トラフィックは必ずバックボーンエリアを通過する その他エリアは必ずバックボーンエリアと接続する必要がある |
| スタブエリア | 1つのエリアとしか隣接しておらず、出口が1つしかないエリアの事 外部の経路情報（タイプ5 LSA）が受信できない ASBRの設置は出来ない、仮想リンクの通過も不可 |
| 準スタブエリア （NSSA) |
ASBRが設置できるスタブエリア |
| 通常エリア | バックボーンエリアでもスタブエリアでもない通常のエリア |
OSPFのネットワークタイプ
主なLAN環境でのデフォルトのタイプはブロードキャストです。
| タイプ | DR選出 | 用途 |
| ブロードキャスト | する | イーサネットなど |
| ポイントツーポイント | しない | シリアルリンク・PPP接続など |
| ポイントツーマルチポイント | しない | フレームリレー・ATMネットワークなど |
| ノンブロードキャスト | しない | フレームリレー・ATMネットワークなど |
| NBMA （Non Broadcast Multiple Access） |
する | ブロードキャストが通らない環境 （フレームリレー・ATM・VPN) |
LSA（Link State Advertisement）
各OSPFルータは、自機が認識しているネットワークの構成・リンクの状態・リンクのコスト・自身に関する情報などをLSAとして生成し、ネイバーに広報（アドバタイズ）します。
各ルータは受信したLSAでネットワーク全体の構成を把握して、ネットワーク全体のトポロジーを表すLSDBを構築する。
ネットワークのリンクのアップ/ダウンやコストの変更などのトポロジーに変更があった場合、新しいLSAをネットワーク全体に広報する。
LSA送信の流れ
上記の流れを行い、全体で同じ情報を持ちます
LSAの種類
LSAは役割に応じての種類（type）が存在する
| Type | LSA名 | 生成ルータ | 内容 |
| １ | ルータLSA | 全OSPFルータ | 自身のリンクの状態やコストなど自機の情報 |
| ２ | ネットワーク LSA |
DR | DRのIPアドレス、セグメント上のルータID一覧など ポイントtoポイント構成では作成されず ブロードキャストNW やNonブロードキャストNWで作成されます |
| ３ | ネットワークサマリLSA | ABR | 自身のエリア内のネットワーク情報を他のエリアに広報 |
| ４ | ASBRサマリーLSA | ABR | 自身のエリア内にASBRが存在することを認識している場合作成 ASBRへの経路を広報するABRのRouter ID・ASBRの Router ID・ASBRまでのコストなど |
| ５ | 外部LSA | ASBR | 再配布されたOSPF以外のルート情報を内部に広報する |
| ６ | 予約用で確保されていて使われていない | ||
| 7 | NSSA外部LSA | NSSAのASBR | Type7を生成したASBRのRouter ID・外部ネットワークの 宛先プレフィックス/サブネットマスク・外部経路のコスト・ ASBRのIPアドレス・ 外部経路に関する追加情報など |
| 8 | リンクローカルLSA | リンクローカルスコープ内 | OSPFv3 (IPv6用)で使用 IPv6 プレフィックス情報などを広報 |
LSDB
取得したLSAでネットワーク全体のトポロジーを表すLSDBを構築する。
LSDBは、同じエリア内のOSPFルータでほぼ同じ情報を持ちます。
LSDBを使ってSPF (Shortest Path First) アルゴリズムを実行し、自機を起点としたネットワーク内の宛先への最短経路を計算します。
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