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：