ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट (OSPF) को स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) जैसी स्वायत्त प्रणाली में उपयोग के लिए एक आंतरिक गेटवे प्रोटोकॉल (IGP) के रूप में डिज़ाइन किया गया था। यह डिज्क्स्ट्रा के एल्गोरिदम को लागू करता है, जिसे सबसे छोटा पथ प्रथम (एसपीएफ) एल्गोरिदम के रूप में भी जाना जाता है। लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल के रूप में यह 1980 में ARPANET के लिए विकसित लिंक-स्टेट एल्गोरिदम और IS-IS रूटिंग प्रोटोकॉल पर आधारित था। ओएसपीएफ को पहली बार 1989 में आरएफसी 1131 के रूप में मानकीकृत किया गया था, जिसे अब ओएसपीएफ संस्करण 1 के रूप में जाना जाता है। खुले मानक के रूप में इसके संहिताकरण से पहले ओएसपीएफ के लिए विकास कार्य बड़े पैमाने पर डिजिटल उपकरण निगम द्वारा किया गया था, जिसने अपना स्वयं का स्वामित्व डीईसीनेट प्रोटोकॉल विकसित किया था। रूटिंग प्रोटोकॉल जैसे ओएसपीएफ एक एल्गोरिदम के आधार पर नेटवर्क के माध्यम से किसी गंतव्य तक सबसे छोटे मार्ग की गणना करता है। पहला रूटिंग प्रोटोकॉल जिसे व्यापक रूप से लागू किया गया था, रूटिंग इंफॉर्मेशन प्रोटोकॉल (आरआईपी) ने हॉप्स के आधार पर सबसे छोटे मार्ग की गणना की, जो कि गंतव्य होस्ट तक पहुंचने के लिए एक आईपी पैकेट को पार करने वाले राउटर की संख्या है। RIP ने डायनेमिक रूटिंग को सफलतापूर्वक लागू किया, जहां नेटवर्क टोपोलॉजी बदलने पर राउटिंग टेबल बदल जाते हैं। लेकिन RIP ने अपनी रूटिंग को बदलती नेटवर्क स्थितियों, जैसे डेटा-ट्रांसफर दर, के अनुसार अनुकूलित नहीं किया। एक गतिशील रूटिंग प्रोटोकॉल की मांग बढ़ी जो किसी गंतव्य के लिए सबसे तेज़ मार्ग की गणना कर सके। ओएसपीएफ को इस तरह विकसित किया गया था कि नेटवर्क के माध्यम से सबसे छोटे रास्ते की गणना बैंडविड्थ, देरी और लोड को ध्यान में रखते हुए मार्ग की लागत के आधार पर की जाती थी। इसलिए ओएसपीएफ लिंक-लागत मापदंडों के आधार पर मार्ग लागत की गणना करता है, जिसे प्रशासक द्वारा भारित किया जा सकता है। ओएसपीएफ को तुरंत अपनाया गया क्योंकि यह बड़े और जटिल स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क के माध्यम से मार्गों की विश्वसनीय गणना के लिए जाना जाता है। एक लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल के रूप में, ओएसपीएफ प्रत्येक राउटर पर लिंक स्टेट डेटाबेस बनाए रखता है, जो वास्तव में नेटवर्क टोपोलॉजी मानचित्र हैं, जिस पर इसे लागू किया जाता है। नेटवर्क में किसी दिए गए मार्ग की स्थिति लागत है, और ओएसपीएफ एल्गोरिदम प्रत्येक राउटर को किसी भी पहुंच योग्य गंतव्य तक मार्गों की लागत की गणना करने की अनुमति देता है। जब तक व्यवस्थापक ने कोई कॉन्फ़िगरेशन नहीं बनाया है, राउटर से जुड़े पथ की लिंक लागत इंटरफ़ेस की बिट दर (1 Gbit/s, 10 Gbit/s, आदि) द्वारा निर्धारित की जाती है। ओएसपीएफ के साथ एक राउटर इंटरफ़ेस मल्टीकास्ट के माध्यम से पड़ोसी राउटर्स को अपनी लिंक लागत का विज्ञापन देगा, जिसे हैलो प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है। ओएसपीएफ कार्यान्वयन वाले सभी राउटर हैलो पैकेट भेजते रहते हैं, और इस प्रकार उनके लिंक की लागत में परिवर्तन पड़ोसी राउटर को ज्ञात हो जाता है। एक लिंक की लागत के बारे में जानकारी, जो कि दो राउटरों के बीच एक बिंदु से बिंदु कनेक्शन की गति है, को नेटवर्क के माध्यम से कैस्केड किया जाता है क्योंकि ओएसपीएफ राउटर एक पड़ोसी राउटर से प्राप्त जानकारी को अन्य सभी पड़ोसी राउटरों तक विज्ञापित करते हैं। नेटवर्क के माध्यम से लिंक स्थिति की जानकारी भरने की इस प्रक्रिया को सिंक्रोनाइज़ेशन के रूप में जाना जाता है। इस जानकारी के आधार पर, ओएसपीएफ कार्यान्वयन वाले सभी राउटर नेटवर्क टोपोलॉजी के बारे में जानकारी के साथ अपने लिंक स्टेट डेटाबेस को लगातार अपडेट करते हैं और अपनी रूटिंग टेबल को समायोजित करते हैं। प्रशासन को सरल बनाने और ट्रैफ़िक और संसाधन उपयोग को अनुकूलित करने के लिए ओएसपीएफ नेटवर्क को रूटिंग क्षेत्रों में संरचित या उप-विभाजित किया जा सकता है। . क्षेत्रों की पहचान 32-बिट संख्याओं द्वारा की जाती है, जिन्हें या तो केवल दशमलव में व्यक्त किया जाता है, या अक्सर IPv4 पतों के लिए उपयोग किए जाने वाले समान डॉट-दशमलव नोटेशन में व्यक्त किया जाता है। परंपरा के अनुसार, क्षेत्र 0 (शून्य), या 0.0.0.0, ओएसपीएफ नेटवर्क के मूल या बैकबोन क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है। जबकि अन्य क्षेत्रों की पहचान इच्छानुसार चुनी जा सकती है; प्रशासक अक्सर क्षेत्र पहचानकर्ता के रूप में किसी क्षेत्र में मुख्य राउटर के आईपी पते का चयन करते हैं। प्रत्येक अतिरिक्त क्षेत्र का ओएसपीएफ बैकबोन क्षेत्र से कनेक्शन होना चाहिए। ऐसे कनेक्शन एक इंटरकनेक्टिंग राउटर द्वारा बनाए रखे जाते हैं, जिसे एरिया बॉर्डर राउटर (एबीआर) के रूप में जाना जाता है। एक एबीआर प्रत्येक क्षेत्र के लिए अलग-अलग लिंक-स्टेट डेटाबेस रखता है और नेटवर्क में सभी क्षेत्रों के लिए सारांशित मार्गों को बनाए रखता है।
एरिया बॉर्डर राउटर (एबीआर)
ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट (OSPF) को स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) जैसी स्वायत्त प्रणाली में उपयोग के लिए एक आंतरिक गेटवे प्रोटोकॉल (IGP) के रूप में डिज़ाइन किया गया था। यह डिज्क्स्ट्रा के एल्गोरिदम को लागू करता है, जिसे सबसे छोटा पथ प्रथम (एसपीएफ) एल्गोरिदम के रूप में भी जाना जाता है। लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल के रूप में यह 1980 में ARPANET के लिए विकसित लिंक-स्टेट एल्गोरिदम और IS-IS रूटिंग प्रोटोकॉल पर आधारित था। ओएसपीएफ को पहली बार 1989 में आरएफसी 1131 के रूप में मानकीकृत किया गया था, जिसे अब ओएसपीएफ संस्करण 1 के रूप में जाना जाता है। खुले मानक के रूप में इसके संहिताकरण से पहले ओएसपीएफ के लिए विकास कार्य बड़े पैमाने पर डिजिटल उपकरण निगम द्वारा किया गया था, जिसने अपना स्वयं का स्वामित्व डीईसीनेट प्रोटोकॉल विकसित किया था। रूटिंग प्रोटोकॉल जैसे ओएसपीएफ एक एल्गोरिदम के आधार पर नेटवर्क के माध्यम से किसी गंतव्य तक सबसे छोटे मार्ग की गणना करता है। पहला रूटिंग प्रोटोकॉल जिसे व्यापक रूप से लागू किया गया था, रूटिंग इंफॉर्मेशन प्रोटोकॉल (आरआईपी) ने हॉप्स के आधार पर सबसे छोटे मार्ग की गणना की, जो कि गंतव्य होस्ट तक पहुंचने के लिए एक आईपी पैकेट को पार करने वाले राउटर की संख्या है। RIP ने डायनेमिक रूटिंग को सफलतापूर्वक लागू किया, जहां नेटवर्क टोपोलॉजी बदलने पर राउटिंग टेबल बदल जाते हैं। लेकिन RIP ने अपनी रूटिंग को बदलती नेटवर्क स्थितियों, जैसे डेटा-ट्रांसफर दर, के अनुसार अनुकूलित नहीं किया। एक गतिशील रूटिंग प्रोटोकॉल की मांग बढ़ी जो किसी गंतव्य के लिए सबसे तेज़ मार्ग की गणना कर सके। ओएसपीएफ को इस तरह विकसित किया गया था कि नेटवर्क के माध्यम से सबसे छोटे रास्ते की गणना बैंडविड्थ, देरी और लोड को ध्यान में रखते हुए मार्ग की लागत के आधार पर की जाती थी। इसलिए ओएसपीएफ लिंक-लागत मापदंडों के आधार पर मार्ग लागत की गणना करता है, जिसे प्रशासक द्वारा भारित किया जा सकता है। ओएसपीएफ को तुरंत अपनाया गया क्योंकि यह बड़े और जटिल स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क के माध्यम से मार्गों की विश्वसनीय गणना के लिए जाना जाता है। एक लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल के रूप में, ओएसपीएफ प्रत्येक राउटर पर लिंक स्टेट डेटाबेस बनाए रखता है, जो वास्तव में नेटवर्क टोपोलॉजी मानचित्र हैं, जिस पर इसे लागू किया जाता है। नेटवर्क में किसी दिए गए मार्ग की स्थिति लागत है, और ओएसपीएफ एल्गोरिदम प्रत्येक राउटर को किसी भी पहुंच योग्य गंतव्य तक मार्गों की लागत की गणना करने की अनुमति देता है। जब तक व्यवस्थापक ने कोई कॉन्फ़िगरेशन नहीं बनाया है, राउटर से जुड़े पथ की लिंक लागत इंटरफ़ेस की बिट दर (1 Gbit/s, 10 Gbit/s, आदि) द्वारा निर्धारित की जाती है। ओएसपीएफ के साथ एक राउटर इंटरफ़ेस मल्टीकास्ट के माध्यम से पड़ोसी राउटर्स को अपनी लिंक लागत का विज्ञापन देगा, जिसे हैलो प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है। ओएसपीएफ कार्यान्वयन वाले सभी राउटर हैलो पैकेट भेजते रहते हैं, और इस प्रकार उनके लिंक की लागत में परिवर्तन पड़ोसी राउटर को ज्ञात हो जाता है। एक लिंक की लागत के बारे में जानकारी, जो कि दो राउटरों के बीच एक बिंदु से बिंदु कनेक्शन की गति है, को नेटवर्क के माध्यम से कैस्केड किया जाता है क्योंकि ओएसपीएफ राउटर एक पड़ोसी राउटर से प्राप्त जानकारी को अन्य सभी पड़ोसी राउटरों तक विज्ञापित करते हैं। नेटवर्क के माध्यम से लिंक स्थिति की जानकारी भरने की इस प्रक्रिया को सिंक्रोनाइज़ेशन के रूप में जाना जाता है। इस जानकारी के आधार पर, ओएसपीएफ कार्यान्वयन वाले सभी राउटर नेटवर्क टोपोलॉजी के बारे में जानकारी के साथ अपने लिंक स्टेट डेटाबेस को लगातार अपडेट करते हैं और अपनी रूटिंग टेबल को समायोजित करते हैं। प्रशासन को सरल बनाने और ट्रैफ़िक और संसाधन उपयोग को अनुकूलित करने के लिए ओएसपीएफ नेटवर्क को रूटिंग क्षेत्रों में संरचित या उप-विभाजित किया जा सकता है। . क्षेत्रों की पहचान 32-बिट संख्याओं द्वारा की जाती है, जिन्हें या तो केवल दशमलव में व्यक्त किया जाता है, या अक्सर IPv4 पतों के लिए उपयोग किए जाने वाले समान डॉट-दशमलव नोटेशन में व्यक्त किया जाता है। परंपरा के अनुसार, क्षेत्र 0 (शून्य), या 0.0.0.0, ओएसपीएफ नेटवर्क के मूल या बैकबोन क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है। जबकि अन्य क्षेत्रों की पहचान इच्छानुसार चुनी जा सकती है; प्रशासक अक्सर क्षेत्र पहचानकर्ता के रूप में किसी क्षेत्र में मुख्य राउटर के आईपी पते का चयन करते हैं। प्रत्येक अतिरिक्त क्षेत्र का ओएसपीएफ बैकबोन क्षेत्र से कनेक्शन होना चाहिए। ऐसे कनेक्शन एक इंटरकनेक्टिंग राउटर द्वारा बनाए रखे जाते हैं, जिसे एरिया बॉर्डर राउटर (एबीआर) के रूप में जाना जाता है। एक एबीआर प्रत्येक क्षेत्र के लिए अलग-अलग लिंक-स्टेट डेटाबेस रखता है और नेटवर्क में सभी क्षेत्रों के लिए सारांशित मार्गों को बनाए रखता है।