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A operação do algoritmo utilizado pelo OSPF - chamado de algoritmo de Dijkstra – pode ser resumida como:

1- Assim que o processo OSPF é inicializado ou assim que ocorra alguma alteração na informação de roteamento de uma rede OSPF, o roteador gera um anúncio link-state (LSA - Link State Advertisement). Este anúncio é composto pelo status de todos os links neste roteador.

2- Todos os roteadores trocam mensagens link-state entre si via multicast. Cada roteador que recebe um update armazena uma cópia em sua base de dados e propaga-o para os roteadores vizinhos.

3- Atualizada a base de dados, o roteador calcula a topologia lógica da rede (Shortest Path Tree) para cada um dos destinos. O algoritmo Dijkstra é utilizado no cálculo. Os destinos e respectivos custos e next-hops, finalmente, formarão a tabela de roteamento.

4- Caso nenhuma alteração na rede OSPF ocorra, o protocolo OSPF praticamente não tem ação. Em caso de alterações, updates são gerados e o algoritmo Dijkstra recalcula o melhor caminho para cada destino.

OSPF consome mais CPU que protocolos mais simples, como o RIP, exatamente pelos cálculos que ele realiza.