OSPF的DR和BDR
原理概述
原因
在OSPF的广播和NBMA类型网络中,如果有台路由器,若任意两台路由器之间都要建立邻接关系,则需要建立n*(n-1)/2个邻接关系,即当路由器很多时,则需要建立和维护的邻接关系就很多,两两之间需要发送的报文也就很多,这会造成内容重复的报文在网络中传递,浪费了设备的带宽资源。
定义:
DR(Designated Router,指定路由器),即所有其他路由器都只将各自的链路状态信息发送给DR,再由DR以组播方式发送至所有路由器。
BDR(Backup Designated Router)的概念,作为DR路由器的备份,当DR路由器失效时,BDR成为DR,并再选择新的BDR路由器。其他非DR/BDR路由器都称为DR Other 路由器。
选举DR/BDR的规则:
- DR优先级,如果DR优先级为0,则不参与选举
- Router-ID
需要注意的是,DR是在某个广播或者NBMA网段内进行选举的,是针对路由器的接口而言的。某个路由器在一个接口上可能是DR,在另一个接口上可能是BDR,或者是DR Other。
实验内容
实验拓扑
实验步骤
1.配置路由器接口地址和环回接口地址
2.配置ospf网络
[R1]router id 1.1.1.1
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.1.0 0.0.0.255[R2]router id 2.2.2.2
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.1.0 0.0.0.255[R3]router id 3.3.3.3
[R3]ospf 1
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.1.0 0.0.0.255[R4]router id 4.4.4.4
[R4]ospf 1
[R4-ospf-1]area 0
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.1.0 0.0.0.255
配置完成后,同时重启4台路由器上的OSPF进程,或者直接同时重启路由器。
<R1>reset ospf process
<R2>reset ospf process
<R3>reset ospf process
<R4>reset ospf process
使用display ospf peer brief查看OSPF邻居建立情况
[R1]dis ospf peer brief OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1Peer Statistic Information----------------------------------------------------------------------------Area Id Interface Neighbor id State 0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 2.2.2.2 2-Way 0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 3.3.3.3 Full 0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 4.4.4.4 Full ----------------------------------------------------------------------------可以观察到,R1已经和其他路由器成功建立起OSPF邻居关系。
查看DR/BDR状态
[R1]dis ospf peer OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1Neighbors Area 0.0.0.0 interface 172.16.1.1(GigabitEthernet0/0/0)'s neighborsRouter ID: 2.2.2.2 Address: 172.16.1.2 State: 2-Way Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: 172.16.1.4 BDR: 172.16.1.3 MTU: 0 Dead timer due in 31 sec Retrans timer interval: 0 Neighbor is up for 00:00:00 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 3.3.3.3 Address: 172.16.1.3 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: 172.16.1.4 BDR: 172.16.1.3 MTU: 0 Dead timer due in 35 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:05:13 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 4.4.4.4 Address: 172.16.1.4 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: 172.16.1.4 BDR: 172.16.1.3 MTU: 0 Dead timer due in 36 sec Retrans timer interval: 0 Neighbor is up for 00:05:13 Authentication Sequence: [ 0 ] 可以观察到,R4为DR,R3为BDR。这是由于在默认情况下,每台路由器上的DR优先级都为1,此时是通过Router-ID的数值高低比较的。
3.验证网络类型点到多点的选举情况
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp[R4]int g0/0/0
[R4-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp
在R1上再次观察此时OSPF的选举情况
[R1]dis ospf peer OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1Neighbors Area 0.0.0.0 interface 172.16.1.1(GigabitEthernet0/0/0)'s neighborsRouter ID: 2.2.2.2 Address: 172.16.1.2 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: None BDR: None MTU: 0 Dead timer due in 112 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:01:50 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 3.3.3.3 Address: 172.16.1.3 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: None BDR: None MTU: 0 Dead timer due in 101 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:00:47 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 4.4.4.4 Address: 172.16.1.4 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: None BDR: None MTU: 0 Dead timer due in 103 sec Retrans timer interval: 0 Neighbor is up for 00:00:47 Authentication Sequence: [ 0 ] 可以观察到,DR/BDR都为None,验证了在点到多点的网络类型中不选举DR/BDR。在点到点的网络中也是。
4.根据网络需求影响DR/BDR选举
根据需求,需要使性能较好、处理能力较强的R1成为DR,性能次之的R2成为BDR,而性能最差的R4不能参加选举。
首先将OSPF网络类型还原为默认的广播网络类型
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type broadcast[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type broadcast[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type broadcast[R4]int g0/0/0
[R4-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type broadcast
配置完成后,修改R1上的接口的DR优先级为100,R2为50,R4为0,R3保持默认不变
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 100[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 50[R4]int g0/0/0
[R4-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 0
配置完成后,查看路由器的DR/BDR选举情况
[R1]dis ospf peer OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1Neighbors Area 0.0.0.0 interface 172.16.1.1(GigabitEthernet0/0/0)'s neighborsRouter ID: 2.2.2.2 Address: 172.16.1.2 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 50DR: 172.16.1.3 BDR: 172.16.1.1 MTU: 0 Dead timer due in 34 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:01:08 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 3.3.3.3 Address: 172.16.1.3 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: 172.16.1.3 BDR: 172.16.1.1 MTU: 0 Dead timer due in 34 sec Retrans timer interval: 0 Neighbor is up for 00:03:11 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 4.4.4.4 Address: 172.16.1.4 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 0DR: 172.16.1.3 BDR: 172.16.1.1 MTU: 0 Dead timer due in 29 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:01:03 Authentication Sequence: [ 0 ] 发现此时的DR与BDR都没有改变,即验证了OSPF的选举是非抢占性的。
同时重启4台路由器的OSPF进程,或者直接同时重启路由器。
[R1]dis ospf peerOSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1Neighbors Area 0.0.0.0 interface 172.16.1.1(GigabitEthernet0/0/0)'s neighborsRouter ID: 2.2.2.2 Address: 172.16.1.2 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 50DR: 172.16.1.1 BDR: 172.16.1.2 MTU: 0 Dead timer due in 31 sec Retrans timer interval: 4 Neighbor is up for 00:00:23 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 3.3.3.3 Address: 172.16.1.3 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1DR: 172.16.1.1 BDR: 172.16.1.2 MTU: 0 Dead timer due in 33 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:00:23 Authentication Sequence: [ 0 ] Router ID: 4.4.4.4 Address: 172.16.1.4 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 0DR: 172.16.1.1 BDR: 172.16.1.2 MTU: 0 Dead timer due in 33 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:00:13 Authentication Sequence: [ 0 ] 此时在该广播网络中,R1为DR,R2为BDR。
实验目的
- 理解OSPF在哪种网络类型中会选举DR/BDR
- 掌握OSPF DR/BDR的选举规则
- 掌握如何更改设备接口上的DR优先级
- 理解OSPF DR/BDR选举的非抢占性特性
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