Open Shortest Path Firstとは？わかりやすく解説

Open Shortest Path First (オープン・ショーテスト・パス・ファースト、略称：OSPF) は、小規模から大規模のネットワーク向けのリンクステート型ルーティングプロトコルである。

概要

自律システム (AS) 内のルーティングを行うInterior Gateway Protocol（IGP）の通信プロトコルである。（対して、自律システム (AS) 間のルーティングを行う通信プロトコルはBGP4などのEGPである）

RIPにおける制約を解消するためにIETFにおいて提唱され、スタティック・ルーティングやRIPでは実現できなかった冗長経路構成を容易に実現できる。

OSPFは、リンクステート型（LSA）のルーティングを行うリンクステート型ルーティングプロトコル（リンク状態型ルーティング）である。各ルータは隣接するルータとリンクしてアドバタイズ(周囲に通知)することでネットワーク・トポロジーのデータベースを構築し、ダイクストラのアルゴリズムで最短経路ツリーを「コスト」という距離（メトリック）の単位で計算してルーティング・テーブルを作成する。

ネットワーク規模の増大に対処するため、OSPFはネットワークを複数のエリアに分割することを可能としており、フラッディングや経路計算をエリアごとに効率よく実現できる。エリア間の通信はエリア境界ルータ (area border router; ABR) を介して行われ、エリア間のルーティングは特定のバックボーン・エリアが中継することで実現される。また、マルチアクセス^{[注 1]}セグメントにあっては、ルーティング情報更新の負荷を軽減するため、セグメントごとに代表ルータ (designated router; DR) とバックアップ代表ルータ (backup designated router; BDR) が選出されハブとして働く。

OSPFv2はIPv4、OSPFv3はIPv6にそれぞれ対応している。^[1] OSPFv3は、これを定めているRFC 5340の正式なタイトルがOSPF for IPv6となっていることから分かるようにIPv6専用であり、IPv4向けのOSPFv2を置き換えるものではない。

OSPFのパケットはIPプロトコル89にて送受信される。パケットの宛先はセグメントの種類、セグメントにおけるマルチキャストのサポート、パケットの内容により以下のように選ばれる。宛先がマルチキャストアドレスとなった場合、そのパケットはルータにてフォワードしてはならず、TTLは1としなければならない。

宛先ルータのユニキャストアドレス: マルチアクセスセグメントにおける、マルチキャストとする必要がないパケット全て。; マルチアクセスではあるがマルチキャストをサポートしていないセグメントの場合、Helloパケットはルータに予め設定した、DRになり得るルータへユニキャストで送信する。; バーチャルリンクにおけるHelloパケットは、リンク先のルータへ1ホップでは到達しないのでユニキャストにて送信する。
マルチキャストアドレス（AllSPFRouters）: 全てのOSPFルータが受信するマルチキャストアドレス。; マルチキャストをサポートしているマルチアクセスセグメントにて、OSPFルータの発見や生存確認のために送信するHelloパケットはこの宛先へ送信する。; ポイント･ツー･ポイントセグメントにあっては、全てのOSPFパケットをこの宛先へ送信する。これにより、unnumberedインタフェース上でOSPFを運用することができる。
マルチキャストアドレス（AllDRouters）: DRおよびBDRに選ばれたOSPFルータが受信するマルチキャストアドレス。; あるセグメントにてDRでもBDRでもないルータがリンクステートの更新を知った場合、それをそのセグメントのAllDRoutersへ送信するとDRがこれを改めてAllSPFRoutersへ送信することにより全てのルータへリンクステートの更新を知らせる。

主なRFC

RFC 1131 (1989年) - 最初の標準化提案
RFC 1584 (1994年) - OSPF マルチキャスト拡張 (MOSPF)
RFC 2328 (1998年) - OSPFv2、STD 54 に
RFC 3101 (2003年) - OSPF NSSA オプション
RFC 3630 (2003年) - OSPF-TE
RFC 5340 (2008年) - OSPFv3、IPv6対応（ RFC 2740(1999年)のアップデート）

その他多くの関連RFCがある。

出典

^ “OSPFとは”. www.infraexpert.com. 2019年11月5日閲覧。

脚注

^ OSPFにおけるマルチアクセスは「ポイント･ツー･ポイントではない」の意。

外部リンク

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[2] “OSPFとは”. www.infraexpert.com. 2019年11月5日閲覧。

[1] OSPFにおけるマルチアクセスは「ポイント･ツー･ポイントではない」の意。

[注 1]

[1]

表話編歴ルーティングプロトコル
一般	Babel（英語版） B.A.T.M.A.N. BGP IS-IS Optimized_Link_State_Routing_Protocol OSPF RIP
ベンダー主導型	(Cisco) IGRP / EIGRP (Nortel) Split multi-link trunking（英語版） / R-SMLT（英語版） / Distributed Split Multi-Link Trunking（英語版）
特殊目的	Collection Tree Protocol（英語版） Constrained Shortest Path First（英語版） Distance_Vector_Multicast_Routing_Protocol（英語版）
過去	Border_Gateway_Multicast_Protocol（英語版） EGP


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