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🎓 レベル：発展　|　重要度：A（必須） 📎 前提：距離ベクトル型（RIP/EIGRP）

要点（BLUF）

リンクステートの考え方

距離ベクトルが「隣の噂を信じる」のに対し、リンクステートは「全員が同じ地図を持ち、各自で最短を計算」します。

  1. 各ルータが自分のリンク状態（LSA：どの隣と、コストいくつで繋がるか）を全域にフラッディング。
  2. 全LSAを集めて**LSDB（リンクステートデータベース＝地図）**を作る。全ルータで同一。
  3. 各ルータが自分を起点に**ダイクストラ（SPF）**で最短木を計算し、テーブルへ。
graph TD
  L["全ルータが同一のLSDB（地図）を保持"]
  S["各自がダイクストラで最短経路木を計算"]
  T["ルーティングテーブルへ反映"]
  L --> S --> T

コスト：帯域で決まる

OSPFのメトリックはコストで、既定では コスト = 参照帯域 / インターフェース帯域（参照帯域は既定100Mbps）。速いほど低コスト＝優先されます。

# OSPF コスト = 参照帯域(bps) / インターフェース帯域(bps)（最低1, 切り捨て）
ref_bw = 100_000_000          # 既定の参照帯域 100Mbps
def ospf_cost(if_bw_bps, ref=ref_bw):
    return max(1, ref // if_bw_bps)

for name, bw in [("FastEthernet 100M", 100_000_000),
                 ("Ethernet 10M", 10_000_000),
                 ("Gigabit 1G", 1_000_000_000)]:
    print(f"{name:18} -> cost {ospf_cost(bw)}")

実行結果：

FastEthernet 100M  -> cost 1
Ethernet 10M       -> cost 10
Gigabit 1G         -> cost 1

注目：既定の参照帯域100Mbpsだと、1Gと100Mが同じコスト1になってしまう（高速回線を区別できない）。そこで実務では auto-cost reference-bandwidth を上げて区別します。これはOSPF設計の定番の落とし穴です。

隣接確立とDR/BDR

OSPFはまずHelloパケットで隣接（neighbor）を見つけ、条件が合えばアジャセンシを確立してLSDBを同期します。

Router(config)# router ospf 1
Router(config-router)# router-id 1.1.1.1
Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 10000

network のワイルドカードマスク（0.0.0.255）は、サブネットマスクのビット反転である点に注意。

エリア：規模を分割する

全ルータが全LSAを持つと、大規模ではLSDBとSPF計算が重くなります。エリアに分割し、エリア内の詳細を境界（ABR）で集約して外に出すことで、計算範囲と更新の波及を局所化します。すべてのエリアはバックボーン area 0に接続する規約です。

なぜ全体地図を持つのか（設計の直観）

噂（距離ベクトル）は速く伝わらず、誤りも混じってループを生みます。全員が同じ正確な地図を持てば、各自の計算結果は整合し、ループが原理的に起きにくく、収束も速い。地図の共有コスト（メモリ・フラッディング）を払う代わりに、正しさと速さを買う——これがリンクステートの取引です。大規模ネットの主役がOSPF/IS-ISである理由です。

⚠️ よくある誤解

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