LinkStateProtokollen

Link-State-Protokolle sind eine Klasse von Routing-Protokollen, die darauf abzielen, eine vollständige Karte des Netzwerks zu erstellen. Jedes Router sammelt Informationen über den Zustand seiner direkten Verbindungen und tauscht diese als Link-State Advertisements (LSAs) mit anderen Routern aus. Aus den LSAs entsteht eine Topologie-Datenbank, aus der der Router mithilfe eines Kürzestpfad-Algorithmus den besten Pfad zu jedem Ziel berechnet.

Der Ablauf umfasst typischerweise die Nachbarschaftserkennung (Hello-Nachrichten), das Aufbau von Nachbarschaften und das zuverlässige Verbreiten von LSAs in der jeweiligen Routing-Domäne. Sobald sich etwas ändert, werden nur die betroffenen LSAs aktualisiert und erneut geliefert, woraufhin jeder Router die Topologie neu berechnet und seine Routing-Tabelle aktualisiert. Dadurch entsteht ein konsistentes, globales Netzmodell, das häufig zu schnellerer Konvergenz führt als bei rein distanzvektororientierten Protokollen.

Wichtige Merkmale sind das vollständige Topologieverständnis pro Domäne, die Nutzung des Kürzestpfad-Verfahrens (in der Praxis Dijkstra) zur Pfadberechnung, sowie die Fähigkeit zur Hierarchiebildung. In vielen Implementierungen werden Bereiche oder Ebenen genutzt, um Skalierbarkeit und Verwaltung zu erleichtern: etwa OSPF mit Areas oder IS-IS mit Level-Strukturen. Routing-Entscheidungen basieren auf Kosten, die typischerweise auf Link-Bandbreite oder anderen Metriken beruhen.

Zu den bekanntesten Beispielen gehören OSPF und IS-IS. Sie finden breite Anwendung in Firmennetzen, Rechenzentren und Service-Provider-Netzen, wo Stabilität, schnelle Konvergenz und skalierbare Topologien gefragt sind. Nachteile können höhere Speicherkosten, komplexere Konfiguration und Flooding-Overhead sein, besonders in sehr großen Netzwerken.