بروتوكول OSPF من البروتوكولات الداخلية interior gateway protocols IGP التي تستخدم لنقل البيانات داخل نفس الشبكة المستقلةAS, و هو من البروتوكولات التي تستخدم تقنية حالة المسار Link State.

و من المميزات الهامة في بروتوكول OSPF انه يمكننا من تقسيم الشبكات الكبيرة الى مجموعة اجزاء اصغر , كل جزء يسمى منطقة Area , و بالتالي يسهل علينا عملية إدارة هذه المناطق من الشبكة و صيانتها, كما يسهل على جهاز “الموجه” (Router) ايضاً تنفيذ مهامه المختلفة.

يقوم بروتوكول OSPF بجمع بيانات متنوعة و يقسمها الى ثلاثة مجموعات, تتمثل هذه البيانات في :-

• بيانات عن الشبكات و المسارات المتاحة .
  
• بيانات عن اجهزة “الموجه” (Router) المحيطة به.
  
• بيانات عن افضل المسارات لكل شبكة.
  

و يحدد بروتوكول OSPF مكان خاص لتسجيل و حفظ كل نوع من البيانات .

• البيانات التي يجمعها عن الشبكات يحفظها في جدول يسمى جدول جغرافيا الشبكة ((Topology Table او قاعدة بيانات الشبكة (Database).
  
• البيانات التي يجمعها عن اجهزة “الموجه” (Router) المحيطة به (و تسمى بيانات عن الجيرة) يسجلها في جدول يسمى جدول الجيرة(Neighbor Table).
  
• البيانات المتعلقة بأفضل المسارات يسجلها في جدول يسمى جدول التمرير
  Routing Table.
  

و يبدأ البروتوكول بجمع بيانات عن الشبكات و المسارات المتاحة و يسجلها في قاعدة البيانات لديه (Database), و بيانات عن اجهزة “الموجه” (Router) المحيط به (أو عن الجيرة) و يسجلها في جدول الجيرة (Neigbor Table) , و بعد ذلك عندما تتوفر هذه البيانات يستطيع حينها تنفيذ عملية حسابية عليها لتحديد افضل المسارات لكل شبكة , و تسجيل هذه المسارات في جدول التمرير(Routing Table).

و بعد ان يقوم البروتوكول بجمع هذه البيانات يقوم بتبادلها مع اجهزة “الموجه” (Router) الاخرى في الشبكة.

يقوم بروتوكولOSPF بتبادل البيانات مع اجهزة “الموجه” (Router) الاخرى في ثلاث حالات و هي :-

• عند بداية عمل البروتوكول.
  
• بعد فترات زمنية محددة.
  
• عند حدوث تغيير في الشبكة.
  

مما سبق يتضح ان بروتوكول OSPF يقوم بالعديد من العمليات و بالتالي نجد ان هذا العمل المتكرر يمثل مجهود كبيرة على جهاز “الموجه” (Router) , لذلك في الشبكات الكبيرة يستطيع البروتوكول استخدام طريقتين للتخفيف من هذا العبء و تسهيل عملية جمع و حساب و تبادل البيانات.

الطريقة الاولى:- تخصيص جهاز “موجه” (Router) معين ليكون هو الجهاز المسؤول عن جمع و تخزين البيانات المختلفة عن الشبكة , ثم يقوم هذا الجهاز بتبادل هذه البيانات مع اجهزة “الموجه” (Router) الاخرى.

الطريقة الثانية:- تقسيم الشبكات الكبيرة الى مجموعة اجزاء اصغر , كل جزء يسمى منطقة Area , و تقوم اجهزة “الموجه” (Router) في هذه المنطقة بجمع و حساب و تبادل البيانات في المنطقة الخاصة بها فقط.

جهاز الموجه المخصص (Designated Router)

ان اختيار جهاز “موجه” (Router) ليقوم بإستقبال البيانات عن الشبكات من اجهزة “الموجه” (Router) الاخرى يسهل على جميع اجهزة “الموجه” (Router) في الشبكة عملية تبادل البيانات.

فبدلاً من ان يقوم كل جهاز “موجه” (Router) في الشبكة بإرسال البيانات التي جمعها الى جميع أجهزة “الموجه” الأخرى و استقبال البيانات من جميع هذه الأجهزة يكتفي كل جهاز بإرسال البيانات لجهاز “موجه” (Router) واحد مخصص لجمع هذه البيانات, و يستقبل البيانات عن الشبكات البعيدة عنه من جهاز “الموجه” (Router) المخصص لذلك فقط.

يسمى جهاز “الموجه” (Router) هذا بـ “الموجه المخصص” (Designated Router DR).

وتقوم اجهزة “الموجه” (Router) في الشبكة باختيار جهاز “الموجه” (Router) المخصص او الرئيسي هذا بعملية تشبه عملية الانتخابات Election.

كما يتم أيضا اختيار جهاز احتياطي ليقوم بحفظ نسخة احتياطية من البيانات التي تم تجميعها في جهاز “الموجه” (Router) المخصصDR و يسمى هذا الجهاز بـ “الموجه المخصص الاحتياطي” (Backup designated router) .

المنطقة Area

طبيعة عمل بروتوكول OSPF تفرض عليه اجراء الكثير من العمليات المختلفة من جمع بيانات و تنفيذ حسابات معينة عليها و تبادلها مع الاجهزة الاخرى, و تكرار هذه العمليات كل فترة زمنية محددة, و قد يكون ذلك مهمة معقولة في الشبكات الصغيرة فتستطيع اجهزة “الموجه” (Router) تنفيذها بسهولة بدون اي مشاكل و خاصة مع استخدام جهاز “الموجه المخصص”
(Designated Router).

و في هذه الحالة تعمل جميع اجهزة “الموجه” (Router) في منطقة واحدة , و تسمى الشبكة في هذه الحالة بشبكة “المنطقة الواحدة” (Single Area) .

بينما في الشبكات الكبيرة التي تحتوي على عدة آلاف من الشبكات الفرعية و المئات من اجهزة “الموجه” (Router) فالامر سيختلف, حيث ستصبح عملية جمع البيانات و إجراء الحسابات عليها و تبادلها مع الاجهزة الاخرى امر يحتاج وقت و جهد.

و في هذه الحالة لتسهيل عمل اجهزة “الموجه” (Router) في هذه الشبكة سيتم تقسيم الشبكة الى عدة اجزاء اصغر تسمى مناطق Areas.

و ستقوم اجهزة “الموجه” (Router) في كل منطقة بجمع البيانات عن المنطقة و تبادل هذه البيانات بين الاجهزة في نفس المنطقة , و ستتجاهل الاجهزة والشبكات التي في المناطق الاخرى.

و سيتولى جهاز “موجه” (Router) واحد من كل منطقة عملية ايصال البيانات بين المناطق المختلفة , و يسمى هذا الجهاز بـ “الموجه الحدودي” (Area Border Router)

و تسمى الشبكة في هذه الحالة بشبكة “متعددة المناطق” (Multi-area).