Все протоколы маршрутизации используют аналогичные компоненты. Все протоколы используют сообщения протокола маршрутизации для обмена данными маршрутизации. Сообщения позволяют выстраивать структуры данных, которые впоследствии обрабатываются посредством алгоритма маршрутизации.
Три основных компонента протокола маршрутизации OSPF:
Структуры данных
Протокол OSPF создает и обслуживает три базы данных (см. рис. 1):
- База данных смежности — создаёт таблицу соседних устройств.
- База данных о состоянии каналов (LSDB) — создаёт таблицу топологии.
- База данных пересылки — создаёт таблицу маршрутизации.
Эти таблицы содержат список соседних маршрутизаторов, между которыми выполняется обмен данными маршрутизации. Таблицы хранятся и обрабатываются в ОЗУ.
Сообщения протокола маршрутизации
Протокол OSPF осуществляет обмен сообщениями для передачи данных маршрутизации, используя для этого пять типов пакетов. Как показано на рис. 2, к таким пакетам относятся:
- пакет приветствия (hello);
- пакет описания базы данных;
- пакет состояния канала;
- пакет обновления состояния канала;
- пакет подтверждения состояния канала.
Эти пакеты используются для обнаружения соседних маршрутизаторов, а также для обмена данными маршрутизации в целях предоставления точных данных о сети.
Алгоритм
ЦП обрабатывает таблицы соседних устройств и таблицы топологии, используя алгоритм поиска кратчайшего пути Дейкстры. Алгоритм поиска кратчайшего пути основывается на данных о совокупной стоимости доступа к точке назначения.
Алгоритм поиска кратчайшего пути создаёт дерево кратчайших путей SPF путём размещения каждого маршрутизатора в корне дерева и расчёта кратчайших путей к каждому из узлов. После этого дерево кратчайших путей SPF используется для расчёта оптимальных маршрутов. Протокол OSPF вносит оптимальные маршруты в базу данных пересылки, которая применяется для создания таблицы маршрутизации.