OSPF 典型组网

  1. 单区域组网 :适用于中小型企业网,所有设备在一个区域(如 Area 0)内。
  2. 多区域组网 :适用于大型企业网,将网络划分为多个区域(如 Area 0、Area 1、Area 2 等),减少 LSA 泛洪范围,提高网络效率。

*在 OSPF(开放式最短路径优先)协议中,DR(指定路由器)和 BDR(备用指定路由器)是为解决广播型或非广播型多路访问(MA)网络中邻接关系过多、资源消耗过大的问题而设计的关键角色,以下是关于它们的详细介绍:

一、DR 与 BDR 的产生背景

在 MA 网络(如以太网、帧中继)中,若每台路由器都与其他所有路由器建立邻接关系,会导致:

  1. 邻接关系爆炸:n 台路由器需建立 n (n-1)/2 个邻接关系,占用大量设备资源(内存、CPU)。
  2. LSA 泛洪冗余:拓扑变化时,LSA 会在全网频繁泛洪,浪费带宽。

为优化这种情况,OSPF 引入 DR 和 BDR,仅让 DR、BDR 与其他路由器建立邻接关系,DRother(非 DR/BDR 路由器)之间不建立全邻接,从而减少邻接数量和 LSA 泛洪范围。

二、DR 与 BDR 的定义与作用

  1. DR(Designated Router)
    • 角色:MA 网络中的 "中心节点",负责收集本网络内所有路由器的 LSA,并向其他路由器泛洪,确保 LSDB 同步。
    • 作用
      • 与所有其他路由器建立邻接关系,减少邻接总数。
      • 代表网络生成 Network LSA(类型 2),描述网络中连接的路由器。
  1. BDR(Backup Designated Router)
    • 角色:DR 的备用节点,实时监控 DR 状态,当 DR 故障时自动接替其工作。
    • 作用
      • 在 DR 故障时快速切换,保证网络收敛效率。
      • 与 DR 功能相同,但仅在 DR 失效后激活。

三、DR 与 BDR 的选举规则

  1. 选举触发条件
    • 当 OSPF 接口加入 MA 网络时,自动触发 DR/BDR 选举。
  1. 选举优先级
    • 接口 DR 优先级 :通过命令ospf dr-priority priority设置(范围 0~255),优先级高的接口所在路由器优先成为 DR/BDR。
    • Router ID:若优先级相同,Router ID(路由器标识符)最大的路由器成为 DR,次大的成为 BDR。
  1. 关键规则
    • 优先级为 0 的路由器不参与选举(始终为 DRother)。
    • 选举具有 "非抢占性":一旦 DR/BDR 选举完成,即使新加入的路由器优先级或 Router ID 更高,也不会重新选举,除非 DR/BDR 故障。

四、DR/BDR 与邻接关系示例

以 4 台路由器(R1~R4)组成的以太网为例:

  1. 选举前:每台路由器尝试与其他 3 台建立邻接关系,需 6 个邻接关系。
  2. 选举后
    • 假设 R2 为 DR,R3 为 BDR,R1、R4 为 DRother。
    • 邻接关系仅存在于:
      • R2(DR)与 R1、R3、R4
      • R3(BDR)与 R1、R4
    • 邻接总数减少至 5 个,大幅降低资源消耗。

五、DR/BDR 与网络类型的关系

  • 仅 MA 网络需要选举
    • Broadcast(广播型,如以太网)、NBMA(非广播型,如帧中继)属于 MA 网络,必须选举 DR/BDR。
  • 非 MA 网络不选举
    • P2P(点对点,如 PPP 链路)、P2MP(点到多点)网络中,每段链路仅两台设备,无需选举 DR/BDR,直接建立邻接关系。

六、查看 DR/BDR 状态的命令

  • 命令 :display ospf peer
  • 示例输出

|------------------------------------------------------------|
| DR: 10.1.1.1 BDR: 10.1.1.2 State: Full # 邻居状态为Full表示邻接建立完成 |

  • 说明:在邻居表中,DR 和 BDR 的 IP 地址会显示在对应接口的邻居信息中。

七、总结:DR/BDR 的核心价值

DR 与 BDR 通过 "中心节点" 机制,将 MA 网络中的邻接关系从 "全互联" 优化为 "星型互联",显著减少了 OSPF 协议的资源消耗和 LSA 泛洪压力,是 OSPF 在大规模网络中高效运行的关键设计之一。

多区域拓扑图:

R1的配置 :

R1\]int e0/0/0 \[R1-Ethernet0/0/0\]ip add 192.168.1.254 24 \[R1-Ethernet0/0/0\]int e0/0/1 \[R1-Ethernet0/0/1\]ip add 192.168.2.1 24 \[R1-Ethernet0/0/1\]q \[R1\]ospf 1 router-id 1.1.1.1 // ospf的router-id \[R1-ospf-1\]area 0 \[R1-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 192.168.1.0 0.0.0.255 \[R1-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 192.168.2.0 0.0.0.255 R2的配置 : \[R2\]int e0/0/1 \[R2-Ethernet0/0/1\]ip add 192.168.2.2 24 \[R2-Ethernet0/0/1\]int e0/0/0 \[R2-Ethernet0/0/0\]ip add 192.168.3.2 24 \[R2-Ethernet0/0/0\]q \[R2\]ospf 1 router-id 2.2.2.2 \[R2-ospf-1\]area 0 \[R2-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 192.168.2.0 0.0.0.255 \[R2-ospf-1-area-0.0.0.0\]area 1 \[R2-ospf-1-area-0.0.0.1\]network 192.168.3.0 0.0.0.255 R3的配置 : \[R3\]int e0/0/1 \[R3-Ethernet0/0/1\]ip add 192.168.3.1 24 \[R3-Ethernet0/0/1\]int e0/0/0 \[R3-Ethernet0/0/0\]ip add 192.168.4.254 24 \[R3-Ethernet0/0/0\]q \[R3\]ospf 1 router-id 3.3.3.3 \[R3-ospf-1\]area 1 \[R3-ospf-1-area-0.0.0.1\]network 192.168.3.0 0.0.0.255 \[R3-ospf-1-area-0.0.0.1\]network 192.168.4.0 0.0.0.255 测试连通性,用PCpingPC,网络互通,如下: ![](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2f45c0f946f34a3697834d5ca2945085.gif)

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