ospf DR/BDR選舉

多路訪問網絡中的挑戰

 

在多路訪問網絡中，相同的共享介質上連接有兩臺以上設備。在圖的上半部分，R1 所連接的以太網 LAN 展開並顯示了網絡 172.16.1.16/28 所連接的多臺設備。以太網 LAN 就是一種廣播多路訪問網絡。因爲該網絡中的所有設備會看到所有廣播幀，所以它屬於廣播網絡。因爲該網絡可能包括許多主機、打印機、路由器和其它設備，所以屬於多路訪問網絡。

相比之下，點對點網絡中只有兩臺設備，它們分處網絡兩端。R1 和 R3 之間的 WAN 鏈路就屬於點對點鏈路。圖中下半部分即爲 R1 和 R3 之間的點對點鏈路。

OSPF 定義了五種網絡類型：

．點對點
．廣播多路訪問
．非廣播多路訪問 (NBMA)
．點對多點
．虛擬鏈路

NBMA 和點對多點網絡包括幀中繼、ATM 和 X.25 網絡。

 

LSA 泛洪

 

我們之前已經瞭解到，鏈路狀態路由器會在 OSPF 初始化以及拓撲更改時泛洪其鏈路狀態數據包。

在多路訪問網絡中，此泛洪過程中的流量可能變得很大。在上圖中R2 發出一個 LSA。此事件觸發其它每臺路由器發出 LSA。收到每個 LSA 後需要發出的確認未在動畫中顯示。如果多路訪問網絡中的每臺路由器都需要向其它所有路由器泛洪 LSA 併爲收到的所有 LSA 發出確認，網絡通信將變得非常混亂。

打個比方，想象您在一個有很多人的房間內。如果每個人都必須向其它所有人逐個作介紹，會發生什麼情況呢？不僅每個人必須向其它所有人逐個介紹自己的姓名，而且一旦某個人獲悉了另一個人的姓名，還必須將該信息逐個告訴其它所有人。如您所見，此過程將十分混亂！

 

解決方案：指定路由器

用於在多路訪問網絡中管理相鄰關係數量和 LSA 泛洪的解決方案是指定路由器 (DR)。繼續討論上一個例子，此解決方案可比喻爲在房間裏選舉出一個人，由該人員向所有人逐個詢問姓名，然後將這些姓名一次性通告給所有人。

在多路訪問網絡中，OSPF 會選舉出一個指定路由器 (DR) 負責收集和分發 LSA。還會選舉出一個備用指定路由器 (BDR)，以防指定路由器發生故障。其它所有路由器變爲 DROther（這就表示該路由器既不是 DR 也不是 BDR）。

多路訪問網絡中的路由器會選舉出一個 DR 和一個 BDR。DROther 僅與網絡中的 DR 和 BDR 建立完全的相鄰關係。這意味着 DROther 無需向網絡中的所有路由器泛洪 LSA，只需使用組播地址 224.0.0.6（ALLDRouters — 所有 DR 路由器）將其 LSA 發送給 DR 和 BDR 即可。在上圖中R1 將 LSA 發給 DR，BDR 也收到該通信。DR 負責將來自 R1 的 LSA 轉發給其它所有路由器。DR 使用組播地址 224.0.0.5（AllSPFRouters — 所有 OSPF 路由器）。最終結果是，多路訪問網絡中僅有一臺路由器負責泛洪所有 LSA。

 

 

DR/BDR選舉過程

 

拓撲變化

DR/BDR 選舉不會發生在點對點網絡中。因此，在標準的三路由器拓撲中，R1、R2 和 R3 不需要選舉 DR 和 BDR，原因在於這些路由器之間的鏈路不是多路訪問網絡。

爲繼續討論 DR 和 BDR，我們將使用圖中所示的多路訪問拓撲。路由器使用了不同的名稱。在此新拓撲中，三臺路由器共享一個公共以太網多路訪問網絡 192.168.1.0/24。每臺路由器在快速以太網接口上配置有一個 IP 地址，並配置有一個環回地址以充當路由器 ID。

 

DR/BDR 選舉

DR 和 BDR 是如何選出的呢？選舉過程遵循以下條件：

1. DR：具有最高 OSPF 接口優先級的路由器

2. BDR：具有第二高 OSPF 接口優先級的路由器

3. 如果 OSPF 接口優先級相等，則取路由器 ID 最高者。

 

在本例中，默認的 OSPF 接口優先級爲 1，因此，根據上述選舉條件，採用 OSPF 路由器 ID 來選舉 DR 和 BDR。如您所見，RouterC 成爲 DR，RouterB 具有第二高的路由器 ID，因此成爲 BDR。因爲 RouterA 未被選舉爲 DR 或 BDR，所以成爲 DROther。

DROther 僅與 DR 和 BDR 建立完全的相鄰關係，但也會與該網絡中的任何其它 DROthers 建立相鄰關係。這意味着多路訪問網絡中的所有 DROther 路由器仍然會收到其它所有 DROther 路由器發來的 Hello 數據包。通過這種方式，它們可獲悉網絡中所有路由器的情況。當兩臺 DROther 路由器形成相鄰關係後，其相鄰狀態顯示爲 2WAY。

命令輸出顯示了該多路訪問網絡中各臺路由器之間的相鄰關係。請注意，RouterA 的輸出顯示 DR 是 RouterC，路由器 ID 爲 192.168.31.33；BDR 是 RouterB，路由器 ID 是 192.168.31.22。

因爲 RouterA 顯示的兩個鄰居分別爲 DR 和 BDR，所以 RouterA 是一個 DROther。這一點可通過在 RouterA 上運行 show ip ospf interface fastethernet 0/0 命令來驗證，命令輸出如圖所示。此命令將顯示此路由器的狀態是 DR、BDR 還是 DROTHER，還將顯示此多路訪問網絡中 DR 和 BDR 的路由器 ID。

 

爲了確保所需的路由器在 DR 和 BDR 選舉中獲勝無需進一步配置，解決方案有兩種：

．首先啓動 DR，再啓動 BDR，然後啓動其它所有路由器；
．關閉所有路由器上的接口，然後在 DR 上執行 no shutdown 命令，再在 BDR 上執行該命令，隨後在其它所有路由器上執行該命令。

您可能已經猜到，我們可以通過更改 OSPF 優先級來更好地控制 DR/BDR 選舉。

 

拓撲依然用上面的那個

ospf接口優先級

 

由於 DR 成爲 LSA 的集散中心，所以它必須具有足夠的 CPU 和存儲性能才能擔此重責。與其依賴路由器 ID 來確定 DR 和 BDR 結果，不如使用 ip ospf priority 接口命令來控制選舉。

Router(config-if)#ip ospf priority {0 - 255}

在前述討論中，各臺路由器的 OSPF 優先級相等，原因在於所有路由器接口的優先級值默認爲 1，因此通過路由器 ID 來確定 DR 和 BDR。但如果將該值從默認值 1 改爲更高的值，則具有最高優先級的路由器將成爲 DR，具有第二高優先級的路由器將成爲 BDR。若該值爲 0，則該路由器不具備成爲 DR 或 BDR 的資格。

因爲優先級是特定於具體接口的值，因此可用於更好地控制 OSPF 多路訪問網絡。它們還可以使一臺路由器在一個網絡中充當 DR，同時在另一個網絡中充當 DROther。

可使用 show ip ospf interface 命令查看 OSPF 接口優先級。在圖中，我們可看到 RouterA 上的優先級被設爲默認值 1。

如圖所示，RouterA 和 RouterB 的 OSPF 優先級被修改，因此具有最高優先級的 RouterA 成爲 DR，RouterB 則成爲 BDR。RouterC 上的 OSPF 接口優先級保持爲默認值 1。

 

當在所有三臺路由器的 FastEthernet 0/0 接口上按順序執行 shutdown 和 no shutdown 命令後，即可看到 OSPF 接口優先級改變所帶來的結果。RouterC 上的 show ip ospf neighbor 命令現在顯示 RouterA（路由器 ID 爲 192.168.31.11）是 DR，其 OSPF 接口優先級最高，爲 200；RouterB（路由器 ID 爲 192.168.31.22）仍是 BDR，其 OSPF 接口優先級第二高，爲 100。請注意 RouterA 的 show ip ospf neighbor 命令輸出中未顯示 DR，因爲 RouterA 就是此網絡中的 DR。

 

本文出自 “www.51cto.com” 博客，請務必保留此出處http://frecolwang.blog.51cto.com/330699/136869

本文出自 51CTO.COM技術博客