SPF算法介绍

当链路状态路由算法构建完LSDB后，接下来节要调用SPF算法，对LSDB内的LSA进行处理，计算出所有路径。SPF算法在《Routing TCP/IP volmun I》的OSPF章节中有描述。

SPF算法简单描述如下（LSDB已收敛）：

一、选定根节点；

二、遍历该选定节点的所有直连节点。遍历过程中，若根与某节点的分支为

l 新分支，则添加该分支到分支列表，并记录分支的权重、根的下一跳；

l 已存在于分支列表，则与分支列表中已存在分支的权重值比较优劣，并把较优值更新到分支列表中；

l 已存在于权重列表，则忽略；

三、把分支列表中的最优分支移出至权重列表，并选定该分支的节点；

四、若分支列表非空，则继续步骤三；否则算法结束。

算法结束后，权重列表即为最短路径树，用于生成路由表或其它后续工作。

下面举个简单例子，箭头方向为节点配置链路权重（metric），注意权重是单向的，修改权重一般情况下要确保两端一致。a为运行SPF算法的节点，LSDB已收敛：

*下述显示含义为节点(下一跳) 权重

一、SPF把a、b、c、d、e、f、g、h置为未遍历状态，并以本节点（R1）为根。添加a(a)到权重列表，权重为0，下一跳为a。接着遍历a的直连节点b、c、d，并把b(b) 50，c(c) 85，d(d) 20添加到分支列表。其中d(d)的权重最优，为20。添加d(d)到权重列表，权重为20，下一跳为d，并选定d；

二、遍历d所有连接的节点。这里d-b 20，d-c 20，d-g 20，d-h 20。分支列表中b(b)从50改为40，下一跳改为d；c(c)从85改为40，下一跳改为d；添加g(d) 40，h(d) 40。这时分支列表包含：b(d) 40，c(d) 40,g(d) 40,h(d) 40。添加b(d)到权重列表，权重为40，下一跳为d，并选定b；

三、遍历b所有连接的节点。这里分支为b-e 80，b-d 20，由于d已以被添加到权重列表，不再考虑。分支列表中添加e(d) 120。这时分支列表包含：c(d) 40，g(d) 40，h(d) 40，e(d) 120。添加c(d)到权重列表，权重为40，下一跳为d，并选定c；

四、遍历c。这里分支为c-f 20，c-d 20，由于d已被添加到权重列表，不再考虑。分支列表添加f(d) 60。这时分支列表包含：g(d) 40，h(d) 40，e(d) 120，f(d) 60。添加g(d) 到权重列表，权重为40，下一跳为d，并选定g；

五、遍历g。g分支为g-e 20，g-h 50。分支列表修改e(d) 60。这时分支列表包含：h(d) 40，e(d) 60，f(d) 60。添加h(d)到权重列表，权重为40，下一跳为d，并选定h；

六、遍历h。h分支为h-g 50，h-f 20。g已被添加到权重列表，不考虑；而a-d-c-f和a-d-h-f同为60，下一跳同为d，该新分支与分支列表中的分支并无差异。这时分支列表包含：e(d) 60，f(d) 60。添加e(d)到权重列表，权重为60，下一跳为d，并选定e；

七、遍历e。分支为e-b 80，e-g 20，由于b、g已在权重列表，分支列表无需改变，为f(d) 60。添加f(d)到权重列表，权重为60，下一跳为d。

八、由于分支列表为空，因此SPF算法结束。这时权重列表为：

节点	a	d	b	c	g	e	f
权重	a	d	d	d	d	d	d
下一跳	0	20	40	40	40	60	60