بروتوكول المسار الأقصر أولا

نظرة عامة

OSPF هو أحد برتوكولات البوابات الداخلية (IGP) لتسيير حزم بروتوكول الإنترنت (IP) ضمن مجموعة معينة من المسييرات (مثل شبكة أو منظومة ما مستقلة بذاتها). وهو يقوم بجمع المعلومات عن حالة الوصلات من المسيّرات المتاحه ويبني خريطة طوبولوجية للمسارات في الشبكة. تحدد تلك الخريطة جدول تسيير تستخدمه طبقة الإنترنت، مما يجعل قرارات التوجيه لحزم الإنترنت هناك مستندة إلى عناوين وجهتها فقط. تم تصميم OSPF لدعم توجيه بين المجالات لافئويا (توجيه بين المجالات لافئويا) و توجيه المجال الداخلى اللاطبقي توجيه بين المجالات لافئويا دون فئات التصدي للنماذج.
يقوم OSPF بالكشف عن التغييرات في الطوبولوجيا ،كحالات مثل إخفاق الوصلات، فيعمل بسرعة كبيرة لتتوافق المسيرات على بُنى تعليمات توجيه جديدة، أي تحديد مسارات للحزم تُجنّبها الدخول في مسارات دائرية، وذلك في غضون ثوان. حيث يحسب الطريق الأقصر (شجريا) لكل جهة باستخدام خوارزمية ديكسترا، وهي خوارزمية لإحتساب أفضل الطرق، تأخذ في الحسبان "تكلفة" المسار بحسب معطيات مثل الزمن اللازم لإرسال حزمة وإستقبالها عبر المسار، أو قدرة المسار على إستيعاب دفق البيانات أو الثقة ببقاء المسار متاحا؛ معبرا عنها بقيم عددية مجردة.
ويساعد في ربط المعلومات أي الحفاظ على كل مسار كارتباط بقاعدة بيانات (LSDB) التي صوره شجريه للشبكه الطوبولوجيا بأكملها. ويتم تحديث نسخة مطابقة للLSDB بشكل دوري من خلال غمر جميع نطاقاتOSPF
سياسات التوجيهالخاصه ب OSPF لبناء جدول التوجيه تحكمها عوامل التكلفة (المقاييس الخارجية) المرتبطة بكل وسط التوجيه. وقد تكون عوامل التكلفة المسافة من التوجيه (ذهابا وإيابا)، وإنتاجيه الشبكة للرابط أو ارتباط المتاح والدقه، كما يعرب عن أرقام بسيطه لا يمكن مقارنتها. مما يوفر وسيلة ديناميكية لتحميل متوازن للمرور بين الطرق ذوات التكلفة المتساوية.
قد يكون وجود شبكة OSPF، أو تقسيمها لاى طرق، في مجالات لتبسيط التوجيه والإجراءات الإدارية وتحسين حركة المرور واستخدام الموارد. المناطق التي يتم تحديدها ب 32 جزء، تم الأعراب عنها ببساطة في العشرية، أو في كثير من الأحيان في المستند الثومانى نقطه التدوين العشري، مألوفة من آي بي في4عناوين التدوين.
من الاتفاقية، فان المنطقة 0 (صفر) أو 0.0.0.0 تشكل جوهر أو العمود الفقري الخاص بشبكه OSPF. وتحديد مجالات أخرى يمكن اختيارها عن طريق الإرادة، في كثير من الأحيان ل برتوكولات الإنترنت الموجهة الرئيسية في مناطق كما في المناطق المحدده الهوية. كل مجال من المجالات الإضافية يجب أن يكون لها اتصال مباشر وظاهري للعمود الفقرى الخاص بمناطق OSPF. مثل هذه الاتصالات هي التي تحتفظ بها جهاز توجيه مترابطة، والمعروفة باسم منطقة الراوتر الثانوية  (ABR). ABR يحافظ على ربط قواعد البيانات المنفصلة لكل منطقه من المناطق التي يتم خدمتها والمحافظه علي الطرق الملخصه لجميع المناطق على الشبكة.
OSPF لا يستخدم بروتوكول النقل (UDP وبرنامج التعاون الفني)، ولكن يتم التغليف بشكل مباشر في مخططات برتوكولات الإنترنت مع بروتوكول رقم 89. هذا هو على النقيض من بروتوكولات التوجيه الأخرى، مثل بروتوكول المعلومات الموجهة RIP، أو بروتوكول بوابة الحدود (BGP). OSPF تقوم بتولى اكتشاف اخطائها والعمل على تصحيحها.
OSPF يستخدم الإرسال المتعدد موجها الطريق إلى شبكة البث الارتباطى. لعدم بث الشبكات الخاصة وهذا ما يسهل اكتشاف التكوين المجاور. كما الإرسال المتعدد الخاص بحزم OSPF لبرتوكولات الانترنيت لا يمكن ان تجتاز ابدا طرق بروتوكولات الانترنيت، فانهم لا يمكنهم السفر أكثر من خطوه واحده. OSPF تحتفظ بعناوين التراسل المتعددة دإط 224.0.0.5 (جميع يضمنها / الموجهات حالة الارتباط، والمعروف أيضا AllSPFRouters) و224.0.0.6 (جميع المسارات المعينة، AllDRouters)، كما هو محدد في RFC 2328.
لتوجيه الإرسال المتعدد لحركة برتوكول الانترنيت، ويدعمOSPF برتوكول التراسل فتح أقصر مسار أولا (MOSPF) كما تم تحديده في المضيقين 1584.
بروتوكولOSPF، عندما تعمل على IPv4، يمكن أن تعمل بأمان بين المسارات، وبشكل اختيارى يمكن استخدام مجموعة متنوعة من طرق التوثيق للسماح بالموجهات الموثوقه فقط للمشاركة في التوجيه. OSPFv3، يعمل على IPv6، ولم يعد يدعم بروتوكول المصادقة الداخلية. بدلا من ذلك، فإنه يعتمد على بروتوكولالامن IPv6 (أمن بروتوكول الإنترنت).
OSPF الإصدار 3 يقدم تعديلات على تنفيذ البروتوكول IPv4. باستثناء الروابط العملية، وجميع التبادلات المجاورة تستخدم IPv6 الارتباط المحلي حصريا. بروتوكول IPv6 يعمل في الارتباط، بدلا من أن يستند إلى الشبكة الفرعية. تم ازاله كل المعلومات الخاصة ببرتوكولات الانترنيت من على إعلانات الروابط ومن مجموعه مرحبا الاستكشافيه وجعل البروتوكول أساسا بروتوكول مستقله. على الرغم من توسيع نطاق برتوكول الانترنيت لمعالجة 128 بت في IPv6، فان مجال التوجيه وتحديد الهوية لا تزال تستند إلى القيم 32 بت.

العلاقات المجاورة

المسارات في نفس المجال الإذاعي أو في نهاية كل من نقطة إلى نقطة ربط الاتصالات السلكية واللاسلكية التواصل النموذج عندما يكون لديهم الكشف عن بعضها البعض. هذا الكشف يحدث عندما يقوم الروتر بتحدد نفسه في مجموعه بروتوكولOSPF مرحبا. وهذا ما يسمى نقطه ذات اتجاهين وهي العلاقة الأساسية. ان التوجيهات في إيثرنت أو في إطار تقوية شبكة تحدد موجه المعينة DR ونسخة احتياطية المعينة راوتر (حرس الحدود) والتي تعمل كمركز للحد من الحركة بين الموجهات. OSPF يستخدم كل من الإرسال الاحادى والبث المتعدد للارسال "حزم مرحبا " وتحديثات الارتباط.
و كبروتوكول التوجيه، OSPF تنشئ وتحافظ على علاقات التجاور من أجل تبادل تحديثات التوجيه مع المسارات الأخرى. ان جدول علاقات التوجيه يسمى قاعدة بيانات OSPF في الجوار. شريطة أن OSPF تم تكوينها بشكل صحيح، OSPF أشكال العلاقات مع الجار الوحيد المسارات مباشرة لأنها مرتبطة. الموجهات أنها أشكال العلاقة مع الجيران يجب أن يكون في نفس المنطقة مثل الواجهة مع انها هي التي تستخدم لتشكيل علاقة الجار. واجهة لا يمكن إلا أن تنتمي إلى منطقة واحدة.

أنواع المناطق

ان مجالات OSPF تنقسم إلى المناطق التي وصفت مع 32 بت تعريف المنطقة. معرفات المنطقة عادة، ولكن ليس دائما، وكتب في نقطه التدوين العشري لعنوان IPv4. ومع ذلك، فهي ليست عناوين بروتوكول الإنترنت، وربما مكررة، من دون صراع، أي عنوان IPv4. معرفات المجال لتطبيقات ipv6 من OSPF (OSPFv3) أيضا استخدام 32 بت معرفات مكتوبة في نفس التدوين. في حين أن معظم تطبيقات OSPF سوف يكون له حق التبرير مكتوب في عدد من المناطق الأخرى غير منقط في التنسيق العشري (على سبيل المثال، المنطقة 1)، وأنه من الحكمة دائما اللجوء إلى استخدام الصيغ العشرية المنقطه. معظم تطبيقات توسيع مساحة 1 إلى معرف 0.0.0.1 المنطقة، ولكن بعضها كان معروفا لتوسيعه كما 1.0.0.0.
المناطق هي تجمعات منطقية من المضيفين والشبكات، بما في ذلك الواجهات التي لها صلة بأي من مشتملات هذه الشبكات. وتحتفظ كل منطقة منفصلة بارتباط قاعدة بيانات المعلومات التي يمكن تلخيصها على نحو ما تبقى من شبكة الاتصال بواسطة جهاز التوجيه. وبالتالي، طوبولوجيا من منطقة غير معروفة من خارج المنطقة. هذا يقلل من كمية توجيه المرور بين أجزاء من نظام الحكم الذاتي.
وقد امكن تعريف العديد من أنواع المنطقة "الخاصة"

منطقة العمود الفقري

منطقة العمود الفقري (المعروف أيضا باسم المنطقة 0 أو منطقة 0.0.0.0) يشكل جوهر شبكة OSPF. ان جميع المناطق الأخرى مرتبطه به، وبين منطقة التوجيه يحدث من خلال الأجهزة المتصله بمنطقة العمود الفقري وإلى مناطقهم المرتبطة بها. فمن البنية المنطقية والمادية ل'مجال OSPF' يتم إرفاق جميع المجالات غير صفرية في المجالOSPF. ونلاحظ أن في OSPF مصطلح روتر النظام الذاتي الحدودى (ASBR) يعتبر تاريخي، بمعنى أن OSPF يمكن ان يتعايش مع العديد من المجالات في شبكة الإنترنت المرئية في نفس نظام الحكم الذاتي، RFC1996 (ASGuidelines 1996, p. 25) 
منطقة العمود الفقري هي المسؤولة عن توزيع معلومات التوجيه بين المناطق الغير العمود الفقرى. يجب أن يكون العمود الفقري متجاورة، ولكنها لا تحتاج إلى أن يكون متجاور بشكل مادى؛ بربط العمود الفقري يمكن أن تنشأ وتحافظ علي تكوين الروابط الظاهريه.
جميع مجالات OSPF يجب أن تكون على اتصال بمنطقة العمود الفقري. هذا الاتصال، مع ذلك، يمكن ان يتم من خلال ارتباط ظاهري. على سبيل المثال، تفترض المنطقة 0.0.0.1 لديه اتصال فعلي لمنطقة 0.0.0.0. كذلك تفترض أن منطقة 0.0.0.2 لا تمت بصلة مباشرة إلى العمود الفقري، ولكن هذا المجال لديه اتصال لمنطقة 0.0.0.1. منطقة 0.0.0.2 يمكن استخدام وصلة ظاهرية من خلال 0.0.0.1تمثل ك منطقة عبور للوصول إلى العمود الفقري. ولكى تكون منطقة عبور، يجب أن تكون لهذا المجال سمة العبور، لذلك لا يمكن أن يكون قصير وبأي شكل من الأشكال.

منطقه الكعب

منطقه الكعب هي المنطقة التي لا تتلقى إعلانات الطرق الخارجية لنظام الحكم الذاتي (AS) وتوجه من داخل المنطقة مستنده كليا على المسار الافتراضي. هذا يقلل من حجم قواعد البيانات الموجهة في مجال التوجيه الداخلي.
توجد تعديلات على المفهوم الأساسي لمناطق الكعب في غير ذلك منطقة قصير (NSSA). بالإضافة إلى ذلك، تفاوت ملكية عدة أخرى تم تنفيذها من قبل أنظمة بائعين، مثل المنطقة تماما قصير (الاتفاق) وركن تماما قصير المجال، سواء امتدادا في سيسكو سيستمز معدات التوجيه.

المنطقة الغير قصيره

وليس ما بين المنطقة القصير (NSSA) هو نوع من منطقة الكعب التي يمكن استيراد نظام الحكم الذاتي للطرق الخارجية وإرسالهم إلى مناطق أخرى، لكنها ما زالت لا تتلقى الطرق الخارجية من المناطق الأخرى. NSSA تعتبر امتدادا لمنطقة كعب تتميز بانها تسمح لحقن الطرق الخارجية بطريقة محدودة في مجال تحريرها.

منطقة عبور

ان منطقه العبور هي عباره عن منطقه ذات اثنين أو أكثر من OSPF رواتر الحدود ويستخدم لتمرير حركة الشبكة من منطقة مجاورة لآخر. منطقة العبور لا تنشا هذه الحركة وليس المقصد من هذا الاتجار.

هندسة المرور

OSPF - الشركة المصرية للاتصالاتTE هي امتداد لOSPF كامتداد وتعبير للسماح لهندسة المرور وعلى عدم استخدام شبكات بروتوكول الإنترنت (RFC 3630)  يمكن الحصول على المزيد من المعلومات حول طوبولوجيا والتي تم تبديها باستخدام LSA معتم وتحمل نوع طول عناصر القيمة. هذه الملحقات تسمحOSPF- الشركة المصرية للاتصالاتTE لتشغيل تماما من الفرقة المسطحه الخاصة بشبكة البيانات. وهذا يعني أنه يمكن أن تستخدم أيضا بشأن عدم شبكات بروتوكول الإنترنت، مثل شبكات الألياف البصرية.
OSPF الشركة المصرية للاتصالاتTE، تستخدم أساسا داخل شبكات GMPLS، كوسيلة لوصف طوبولوجيا GMPLS فوق المسارات التي يمكن أن تنشأ. ثم يستخدمGMPLS بمفرده مسار الإعداد وبروتوكولات الشحن، بمجرد حصولها على خريطه شبكة الكاملة.

ملحقات أخرى

وثائقRFC3717 تعمل في التوجيه البصري لبروتوكول الانترنيت، على أساس "القيد" القائم على تمديدات OSPF و IS-IS.

راوتر المنطقة الحدودية

راوتر منطقه الحدود (ABR) هو الراوتر الذي يصل واحده أو أكثر من المناطق الرئيسية لشبكة العمود الفقري. ويعتبر عضوا في جميع المجالات المتصله به. ABR يحافظ على نسخ متعددة من قاعدة بيانات في الذاكرة، واحد من كل منطقه التي يتم توصيل الراوتر به.

راوتر نظام الحكم الذاتي الحدودى

راوتر نظام الحكم الذاتى الحدودى (ASBR) هو راوتر متصل بأكثر من نظام الحكم الذاتي (AS) والتي تبادل معلومات الروتر مع راوتر أخرى في ASs. ASBRs عادة أيضاتقوم بتشغيل راوتر البروتوكول الخارجي (على سبيل المثال، BGP)، أو استخدام راوتر ثابت، أو كلاهما. وASBR يستخدم لتوزيع روترات التي تم استقبالها من الاخريين ،وفي حد ذاتها تعتبر ASsالخارجيه نظام حكم ذاتى في نفسها.

الراوتر الداخلى

الراوترالداخلي هو الذي يكون له علاقات مع واجهات في نفس المنطقة.

راوتر العمود الفقري

راوترات العمود الفقرى (DR) هي لكافة الروترات التي تتصل العمود الفقري OSPF، بغض النظر عما إذا كانوا أيضا راوترات منطقة الحدود أو راوترات داخلية لمنطقة العمود الفقري. راوتر منطقة الحدود هو دائماراوتر العمود الفقري، حيث أن جميع المناطق يجب أن يكون متصله بالعمود الفقري.

راوتر المعاينه الاحتياطى

نسخة راوتر المعاينه الاحتياطى (BDR) هو راوتر أصبح راوتر المعينه إذا كان جهاز التوجيه الحالي المعين لديها مشكلة أو فشل. ويعتبر BDR هو راوتر OSPF مع ثاني أعلى أولوية في وقت الانتخابات الماضية.

OSPF في بث طبولوجيا للوصول المتعدد

متحاذى الجار هو شكل حيوي باستخدام حزم الإرسال مرحبا إلى 224.0.0.5. ولقد تم ترشيح DR و BDR بشكل طبيعى وتم العمل عليهم بشكل طبيعى

اختبار المعدات

خدمه مو الحيوية ' المحلله كانت صاحبه الفضل في اكتشاف [[ضعف 0-يوم|ضعف 0-يوم]] أثناء تنفيذ مصدر مفتوح للOSPF وأيضا هناك اختبار اخر مطلوب على نطاق اوسع والذي يستخدم من اجل مطايقه وتحميل اختبارات الضغط, كما في ليكسيا التجارية واجيلنت للتكنولوجيا.

التطبيقات

سبف كان أول بروتوكول التوجيه المنتشرة على نطاق واسع يمكن أن تتلاقى على الشبكة في ثوان قليلة، وتضمن حلقة مسارات الخطوط. لديها العديد من الميزات التي تسمح بفرض سياسات بشأن نشر التوجيهات التي قد يكون من المناسب أن تبقي المحلية، من أجل تقاسم العبء، والطريق للانتقائية استيراد ما يزيد على ما هو قائم حاليا. هل هي، في المقابل، يمكن ضبطها لخفض النفقات في شبكة مستقرة، وهذا النوع أكثر شيوعا في خدمة الإنترنت من شبكات المؤسسة. هناك بعض الحوادث التاريخية التي جعلت هل هي المفتش العام للشرطة المفضل لمزودي خدمات الإنترنت، ولكن مقدمي خدمات الإنترنت في اليوم وقد يختار لاستخدام ميزات من الآن والتنفيذ الفعال للسبف،  بعد النظر أولا في إيجابيات وسلبيات لإيزيس في الخدمة البيئات.
على النحو المذكور، يمكن أن توفر أفضل سبف بتقاسم على الروابط الخارجية من IGPs الأخرى. عند تقصير الطريق إلى مزود خدمة الإنترنت هو حقن سبف ASBRS متعددة من النوع الأول باعتباره الطريق الخارجي وتكلفة نفس الخارجية المحدد، سوف المسارات الأخرى تذهب إلى ASBR مع المسار الأقل كلفة من موقعه. ويمكن ضبطها كذلك عن طريق ضبط التكاليف الخارجية.
في المقابل، إذا كان المسار الافتراضي من مزودي خدمات الإنترنت المختلفة يتم حقن مع التكاليف الخارجية المختلفة، والنوع الثاني من الطريق الخارجي، وأقل تكلفة الافتراضي يصبح المخرج الأساسي والعالي التكلفة يصبح احتياطية فقط.