優先開放最短路徑

優先開放最短路徑是一種鏈路狀態路由選擇算法，它來自開放式系統互聯(OSI)的中間系統對中間系統(IS-IS)域內路由選擇協議方面的工作。與距離向量路由選擇相比，鏈路狀態路由選擇需要的更多處理性能，但是卻提供了對路由選擇過程的更多控制和對改變情況更快的反應。

OSPF最主要的特徵就是使用分佈式的鏈路狀態協議，而不是像RIP那樣的距離向量協議。和RIP協議相比，OSPF的三個要點和RIP的都不一樣：

(1)向本自治系統中所有路由器發送消息。這裏使用放入是洪泛法，這就是路由器通過所有輸出端口向所有相鄰的路由器發送消息。而每一個相鄰路由器再將此消息發往其所有的相鄰路由器(但不再發送給剛剛發來消息的那個路由器)。這樣最終整個區域中所有的路由器都得到了這個信息的一個副本。

（2）發送的消息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態，但這只是路由器所知道的部分信息。所謂“鏈路狀態”就是本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量”。OSPF將這個“度量”用來表示費用、距離、時延、帶寬等等。這些都是由網絡管理人員來決定的，因此較為靈活。又是為了方便稱這個度量為“代價”。而對於RIP協議，發送的信息是：“到所有網絡的距離和下一條路由器”。

(3)只有當鏈路狀態發生變化時，路由器才向所有路由器用洪泛法發送此信息。而不是像RIP那樣，不管網絡拓撲有無變化，路由器之間都要定期交換路由表的信息。

由於個路由器之間頻繁地交換鏈路狀態信息，因此所有的路由器最終都能建立一個鏈路狀態數據庫，這個數據庫實際上就是全局的拓撲結構圖。這個拓撲結構圖在全網範圍內是一致的(這稱為鏈路狀態數據庫的同步)。因此，每一個路由器都知道全網共有多少個路由器，以及哪些路由器是相連的，其代價是多少，等等。每一個路由器使用鏈路狀態數據庫中的數據，構造自己的路由器。我們注意到，RIP協議的每一個路由器雖然知道所有的網絡距和下一跳路由器，但是不知道全網的拓撲結構。

OSPF的鏈路狀態數據庫能較快地進行更新，使各個路由器能及時更新路由表，OSPF的更新過程收斂得快是其重要優點。OSPF還具有以下一些特點：

(1)OSPF對不同的鏈路可根據IP分組的不同服務類型(TOS)而設置成不同的代價。例如，高帶寬的衞星鏈路對於非實時的業務可設置成為較低的代價，但對於時延敏感的業務就可以設置為非常高的代價。因此，OSPF對於不同的類型的業務可計算出不同的路由。鏈路的代價可以是1至65535中的任何一個無量綱的數，因此十分靈活。商用的OSPF實現通常是根據鏈路帶寬計算鏈路的代價。這種靈活性是RIP所沒有的。

（2）如果到同一個目的網絡有多條相同代價的路徑，那麼可以將通信量分配給這幾條路徑。這叫做多路徑間的負載平衡。在代價相同的多路徑上分配通信量是通信量工程的簡單形式。RIP只能找出某一個網絡的一條路徑。

(3)所有在OSPF路由器之間交換的分組都具有鑑別的功能，因而保證了僅在可信的路由器之間交換鏈路狀態信息。

(4)OSPF支持可變長度的子網劃分和無分類的編址CIDR。

(5)由於網絡中的鏈路狀態可能經常發生變化，因此OSPF讓每一個鏈路狀態都帶上一個32為的序號，序號越大狀態越新。OSPF規定，鏈路狀態序號增長的速率不得超過每5秒鐘1次。這樣，全部序號空間在600內不會產生重複號。