OSPF (Open Shortest Path First) – reititysprotokolla selitetty

OSPF (Open Shortest Path First) selitetty selkeästi: miten Dijkstran algoritmi toimii, miksi OSPF on tehokas sisäverkon reititysprotokolla ja miten sitä käytetään käytännössä.

Tekijä: Leandro Alegsa

15-01-2026 23:17

Open shortest path first (yleisesti lyhennettynä OSPF) on reititysprotokolla, jota käytetään tietokoneverkoissa ja internetissä. Se perustuu Dijkstran algoritmiin, ja IETF on standardoinut sen. Se on sisäisen yhdyskäytävän protokolla, jota käytetään reitittämään paketteja yhden organisaation verkon sisällä.

Miten OSPF toimii lyhyesti

OSPF on link-state-tyyppinen protokolla: jokainen OSPF-reititin rakentaa oman kokonaiskuvansa verkosta lähettämällä ja vastaanottamalla niin kutsuttuja LSA-viestejä (Link State Advertisements). Reitittimet säilyttävät yhteisen link-state -tietokannan (LSDB, Link State Database) ja suorittavat paikallisesti Dijkstran algoritmin (SPF) laskeakseen lyhimmät polut kaikkiin tunnettuihin kohteisiin.

Tärkeimmät käsitteet

Area (alue): OSPF-verkko voidaan jakaa alueisiin (areas) skaalautuvuuden ja hallittavuuden parantamiseksi. Alueiden välinen reititys kulkee yleensä alueen 0 (backbone) kautta.
LSA (Link State Advertisement): Reitittimet ilmoittavat linkkiensä ja reititystietojensa tilan LSA-viesteillä. LSA-tyyppejä on useita (esim. tyyppi 1–5 ja erikoistapaukset kuten NSSA).
LSDB (Link State Database): Kullekin alueelle on yhteinen kuvajoukko, johon kaikki alueen reitittimet pyriä pitämään synkronoituna.
SPF-laskenta: Kullakin reitittimellä on oma kopionsa LSDB:stä, ja se laskee lyhyimmän polun puun (Shortest Path Tree) tämän tiedon perusteella.
Kustannus (cost): OSPF käyttää linkkien kustannuksia reititysvalintojen perustana. Kustannus voi perustua esimerkiksi linkin kaistanleveyteen.

Reitintyypit ja alueet

Internal Router: Reititin, jonka kaikki verkot sijaitsevat saman OSPF-alueen sisällä.
Area Border Router (ABR): Reititin, joka yhdistää kaksi tai useampaa OSPF-aluetta (esim. alueen 0 ja toinen alue).
Autonomous System Boundary Router (ASBR): Reititin, joka tuo (tai vie) reittejä OSPF:n ja muiden protokollien (esim. BGP, RIP) välillä.
Backbone (area 0): Kaikkien alueiden välinen pääalue; muiden alueiden väliset yhteydet kulkevat yleensä tämän kautta.

Alueiden erityisominaisuudet

Stub Area: Alue, josta ei välttämättä saada ulkoisia reittejä; reititys ulkoisiin kohteisiin annetaan oletuksena yhdellä oletusreitillä.
NSSA (Not-So-Stubby Area): Erikoisalue, joka sallii rajoitetun määrän ulkoisten reittien tuonnin (esim. reitit, jotka on tuotu muusta protokollasta).
Virtual Links: Käytetään, jos jokin alue ei ole suoraan kytköksissä backbone-alueeseen — virtual link muodostaa loogisen yhteyden ABRien välillä.

OSPF-versiot ja IPv6

OSPFv2 on tarkoitettu IPv4-verkkoihin, kun taas OSPFv3 on suunniteltu IPv6:lle ja sisältää päivityksiä osoitekäsittelyyn sekä parannuksia turvallisuuteen ja laajennettavuuteen. Peruskäsite (link-state, alueet, LSA:t, SPF) on molemmissa versioissa sama.

Turvallisuus ja hallinta

Autentikointi: OSPF tukee eri autentikointikeinoja (esim. plaintext, MD5) varmistaakseen, että vain valtuutetut reitittimet liittyvät saman alueen LSDB:hen.
Resurssit ja tiheys: Link-state-protokollana OSPF:n LSDB:n ja SPF-laskentojen koko sekä tiedonlähteiden määrä vaikuttavat reitittimen muistinkäyttöön ja CPU-kuormaan. Siksi verkon hajauttaminen alueisiin on tärkeää.

Käytännön suunnitteluvinkkejä

Määrittele selkeä alueiden rakenne ja pidä backbone (area 0) yhtenäisenä.
Älä kokoa liian suurta määrää reitittimiä ja verkkoja yhteen alueeseen — jaa tarvittaessa pienempiin alueisiin skaalautuvuuden vuoksi.
Käytä reittiyhteenvetoja (summarization) ABR- tai ASBR-reiteillä vähentämään LSDB:n kasvua.
Merkitse tarpeettomat liitännät passiivisiksi (passive-interface) estääksesi OSPF-naapuruuksien muodostumisen paikoissa, joissa sitä ei haluta.
Huomioi kustannusten asetus: oletuskustannukset eivät aina vastaa todellista suorituskykyä — aseta linkkien kustannukset verkkoarkkitehtuurin mukaan.

Edut ja rajoitukset

Edut: nopea konvergenssi, skaalautuvuus alueiden avulla, tarkka verkon tila ja joustavat konfigurointiominaisuudet.
Rajoitukset: monimutkaisempi hallinta verrattuna yksinkertaisiin etäisyyspohjaisiin protokolliin (kuten RIP) ja suuret muistivaatimukset erittäin laajoissa verkoissa ilman hyvää suunnittelua.

Yhteenveto

OSPF on vakiintunut, tehokas ja laajasti käytetty sisäisen yhdyskäytävän (IGP) protokolla erityisesti organisaatioiden sisäisiin verkkoihin. Se tarjoaa nopean konvergenssin, alueperusteisen skaalautuvuuden ja monipuoliset ominaisuudet reitityksen hallintaan. Hyvin suunniteltuna OSPF on erinomainen valinta suurille ja keskisuurille verkoille, joissa tarvitaan luotettavaa ja dynaamista reititystä.

Etsiä