OSPF的DR与BDR,ospf中的dr和bdr

("DR/BDR1.DR/BDR简介在广播网和NBMA网络中，任意两台路由器之间都要交换路由信息。如果网络中有n台路由器，则需要建立n(n-1)/2个邻接关系。这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递，浪费了带宽资源。为解决这一问题，OSPF协议定义了指定路由器DR（DesignatedRouter），所有路由器都只将信息发送给DR，由DR将网络链路状态发送出去。如果DR由于某种故障而失效，则网络中的路由器必须重新选举DR，再与新的DR同步。这需要较长的时间，在这段时间内，路由的计算是不正确的。为了能够缩短这个过程，OSPF提出了BDR（BackupDesignatedRouter，备份指定路由器）的概念。BDR实际上是对DR的一个备份，在选举DR的同时也选举出BDR，BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后，BDR会立即成为DR。由于不需要重新选举，并且邻接关系事先已建立，所以这个过程是非常短暂的。当然这时还需要再重新选举出一个新的BDR，虽然一样需要较长的时间但并不会影响路由的计算。DR和BDR之外的路由器（称为DROther）之间将不再建立邻接关系，也不再交换任何路由信息。这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量。如图7所示，用实线代表以太网物理连接，虚线代表建立的邻接关系。可以看到采用DR/BDR机制后，5台路由器之间只需要建立7个邻接关系就可以了。图7DR和BDR示意图2.DR/BDR选举过程DR和BDR是由同一网段中所有的路由器根据路由器优先级、RouterID通过HELLO报文选举出来的，只有优先级大于0的路由器才具有选取资格。进行DR/BDR选举时每台路由器将自己选出的DR写入Hello报文中，发给网段上的每台运行OSPF协议的路由器。当处于同一网段的两台路由器同时宣布自己是DR时，路由器优先级高者胜出。如果优先级相等，则RouterID大者胜出。如果一台路由器的优先级为0，则它不会被选举为DR或BDR。需要注意的是：只有在广播或NBMA类型接口才会选举DR，在点到点或点到多点类型的接口上不需要选举DR。DR是某个网段中的概念，是针对路由器的接口而言的。某台路由器在一个接口上可能是DR，在另一个接口上有可能是BDR，或者是DROther。路由器的优先级可以影响一个选取过程，但是当DR/BDR已经选取完毕，就算一台具有更高优先级的路由器变为有效，也不会替换该网段中已经选取的DR/BDR成为新的DR/BDR。DR并不一定就是路由器优先级最高的路由器接口；同理，BDR也并不一定就是路由器优先级次高的路由器接口。DR/BDR详细选举过程版权声明：原创作品，谢绝转载！否则将追究法律责任。关于DR/BDR的选举似乎一直没有定论，卷一中所写的选举过程实为引用的RFC2328，而其内容用“过程”来定义似乎是不太容易理解的，准确来说，应该是状态的触发，我们想想可知，OSPF协议选举DR/BDR过程的代码不会是这些步骤的顺序实现，所以我们在分析的时候要找到每一个步骤的触发点，下面我具体分析一下，事先声明这不是翻译。1.Aftertwo-waycommunicationhasbeenestablishedwith.eormoreneighbors,examinethePriority,DR,andBDRfieldsofeachneighbor'sHello.Listallrouterseligibleforelection(thatis,routerswithprioritygreaterthan0andwhoseneighborstateisatleasttwo-way);allroutersdeclaringthemselvestobetheDR(theirowninterfaceaddressisintheDRfieldoftheHellopacket);andallroutersdeclaringthemselvestobetheBDR(theirowninterfaceaddressisintheBDRfieldoftheHellopacket).Thecalculatingrouterwillincludeitself.thislistunlessitisineligible.在广播型链路上，所有OSPF路由器之间进入Two-Way状态后开始触发选举过程，这个状态下，每一台路由器的邻居ID字段都包含其他所有的路由器的ID，这是选举公平的保证。下一个关键点是，选举初始化时，所有的路由器在一开始都宣称自己是DR和BDR，这里涉及到RFC中的两个英文单词declare和claim，很多人认为这上面有文章，其实这两个单词都有宣称的意思，只不过declare用于更为正式的场合，试想一台OSPF路由器会有这等人性的思考？所以用词我觉得作者可能都没有怎么考虑，因为在路由器上实现所谓的“宣称自己是DR/BDR”就是将自己的路由器ID写入Hello包中DRID字段中和BDRID字段中。2.Fromthelistofeligiblerouters,createasubsetofallroutersnotclaimingtobetheDR(routersdeclaringthemselvestobetheDRcannotbeelectedBDR).第2步很有意思，似乎与第1步冲突，既然都声称自己是DR，那么不声称自己是DR的子集一定为空啊？其实这是思维定势，因为一个选举的代码是要始终有效的，而不是仅仅用于初始化的选举。关键点就一句话：能进入这个子集的条件是，这台路由器的DRID字段里写的不是自己的ID，这第2步是为下一步选举BDR做准备的！具体我们分析一下：在初始化状态下，即网络中没有DR，所有人都宣称自己是DR，也宣称自己是BDR，根据原则，这个子集为空，这时会直接跳到第5步，先去选举DR，在DR选举出以后，也就是网络中存在DR，现象是这样：除了DR在DRID字段的写的是自己的ID以外，别的路由器都不是写的自己，而是选举出的那个DR的ID，那么这时就符合进入子集的条件了，除DR外的所有路由器都会进入这个子集，进行下一步，即BDR的选举。3.If.eormoreneighborsinthissubsetincludeitsowninterfaceaddressintheBDRfield,theneighborwiththehighestprioritywillbedeclaredtheBDR.Inatie,theneighborwiththehighestRouterIDwillbechosen.第3步，在选举BDR的时候，大家都在BDRID字段写的自己的ID，选举结果明确后，只有BDR发的Hello包中写的是自己的ID，子集里其余的路由器都不是写的自己ID，而是选举出来的BDR的ID。4.IfnorouterinthesubsetclaimstobetheBDR,theneighborwiththehighestprioritywillbecometheBDR.Inatie,theneighborwiththehighestRouterIDwillbechosen.第4步应该这样理解：如果这个子集没有路由器说自己是BDR，那就意味着BDR死掉了（本来就他一个说自己是BDR，死了就说不出来了），BDR会重新选举。5.If.eormoreoftheeligibleroutersincludetheirownaddressintheDRfield,theneighborwiththehighestprioritywillbedeclaredtheDR.Inatie,theneighborwiththehighestRouterIDwillbechosen.第5步是DR的选举过程，没有所谓的子集概念，也不是第2步以后的步骤，而是不满足第2步的条件直接跳到这一步。选举DR的资格是：在DRID字段中写的是自己的ID6.IfnorouterhasdeclareditselftheDR,thenewlyelectedBDRwillbecometheDR.第6步中说到的如果没有人宣称自己是DR对应的情景是这样，别人都说A是DR，A也应该说自己是DR，可是他死了，死人是不会说话的，所以BDR成为DR，其实这一条就是说，如果DR当掉，BDR会成为新的DR。而如果这时BDR还没有选出来，还是会先进行BDR的选举，然后BDR成为DR，为什么，因为大家的DR字段里还是写的那个死了的DR，不符合选举DR的条件，第5步无法执行。7.IftherouterperformingthecalculationisthenewlyelectedDRorBDR,orifitisnolongertheDRorBDR,repeatsteps2through6.其实这一步就是说明了这个程序不仅仅是为初始化的选举用的，当稳定的角色分配出现问题时，依然能通过这些原则使角色重新定义。总结：其实DR/BDR选举就是“字段游戏”，DR的选举资格：在Hello包中的DRID写的是自己的ID，BDR的选举资格：在Hello包中的BDRID写的是自己的ID且在DRID字段写的不是自己的ID，具体选举还要看接口优先级和最高Router-id。",)