OSPF详解（二）：DR、BDR

ospf路由器之间通过传递LSA，最终在所有路由器上建立相同的LSDB，然后各个路由器通过对LSDB使用spf算法生成以自己为根的到达整个网络的最短路径树来建立路由表。

在传递LSA之前，路由器之间必须建立连接关系。其实邻接关系的建立过程就是一个同步LSDB的过程。当两个路由器之间建立起邻接关系之后，他们的LSDB已经同步完成了。此时网络上的路由器处于相对静止的状态，他们之间只通过传递邻居报文进行保活。如果某个路由器检测到网络发生了变化，他会立即发送LSA更新报文把该变化通知网络上的所有路由器，使之重新生成最短路径树。另外，邻接路由器之间会每隔30M同步一次LSDB。

如果网络上的路由器数量很大，如果每两台路由器之间都要建立邻接关系来传递LSA信息，这势必会占用很多网络资源以及影响路由器性能。

为了解决这个问题，OSPF协议指定一台路由器DR（Designated Router）来负责传递信息。所有的路由器都只将路由信息发送给DR，再由DR将路由信息发送给本网段内的其他路由器。两台不是DR的路由器（DROther）之间不再建立邻接关系，也不再交换任何路由信息。这样原来需要建立N*(N-1)/2个链接，现在只要建立N-1个链接。

而且建立DR之后，不仅发送报文的方式有所改变，传递的LSA的内容也不同了。在DRother和BDR的ROUTER LSA中只描述到DR的链接，而DR则通过network LSA来描述本网段中所有与其建立邻接关系的路由器。

OSPF也提出了BDR（Backup Designated Router）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，但并不会影响路由计算。

那么DR是如何选举的呢？

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
以下段落引用自RFC2328
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1．记录当前网络中的DR和BDR值。此值稍后将作比较之用。
2．为此网络按照如下方式计算BDR。只有那些在列表中的没有宣称自己为DR的路由器才能参加BDR选举。如果多于一台路由器宣称自己为BDR（例如，当前在它们的Hello包中它们将自己列为BDR，但不是DR），则拥有最高路由器优先级的路由器被选举成为BDR。如果路由器的优先级相等，则拥有最高Router ID的路由器将当选。如果没有路由器宣称自己为BDR，则选举拥有最高路由器优先级的邻居路由器为BDR（同样不考虑那些宣称自己为DR的路由器），同样使用Router ID来打破平局。
3．按照如下方法为此网络计算新的DR。如果一或多个路由器宣称自己为DR（也就是说，当前在它们的Hello包中将它们自己列为DR），则拥有最高路由器优先级的路由器被宣告为DR。如果出现平局，拥有最高Router ID者胜出。如果没有路由器宣告自己为DR，则新选择出来的BDR成为DR。
4．如果路由器X现在被选为新的DR或者BDR，或者它不再成为DR或者BDR，重复步骤2和3，然后跳到步骤5。例如，如果路由器X现在是DR，当重复第2步时路由器X将不能再参加BDR的选举。此外，这也会保证没有任何路由器会同时宣告自己为BDR和DR。
5．作为选举的结果，路由器本身可能现在成为了DR或者BDR。路由器的接口状态将被依此而设置。如果路由器现在成为了BDR，则端口的新状态为“备份”。否则，接口的新状态成为DR Other。
6．如果所连接的网络是NBMA网络而路由器本身正好被选举为DR或者BDR，它必须开始发送hello包给那些无权成为DR的邻居。这是通过调用每个拥有路由器优先级0的邻居消息“Start”来实现的。
7．如果以上计算导致了DR或者BDR身份的改变，与此端口关联的邻接关系需要进行改变。某些邻接关系需要建立，而其他一些将被打破。为了实现此动作，为所有状态至少为“2－Way”的邻居调用消息“AdjOK?”。这将会导致它们重新检查邻接状态。

我谈谈我对DR,BDR选举的理解：在广播或者NBMA环境下，一台路由器在配置了OSPF之后，会向外发送组播包，宣称自己是BDR，然后同样其他配置了OSPF路由协议的路由器也宣称自己是BDR，第一台路由器在收到这些包后，会与自己宣称的优先级，router-id进行比较，如果自己的优先级或者router-id大于自己收到的，那么在宣称自己是DR，如果自己的优先级或者router-id小于其中一个的话，就认为自己是BDR，那台高的就是DR，然后传递这些信息，如果自己的优先级或者router-id小于任何两台设备的话，自己就放弃DR,BDR的选举，传递真正的DR,BDR的信息。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
引用结束
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

我来对上面的引用做一个总结：实际上网络上的路由器之间选举DR和BDR是同时进行的，首先所有路由器都在hello报文中宣称自己是DR（如果priority大于0的话），并对收到的hello报文进行比较，如果收到比自己的priority大的hello报文，那么该路由器在hello报文中宣称自己是BDR，并宣称比自己的priority大的路由器为DR，最终只有一个路由器宣称自己是DR，一个路由器宣称自己是BDR。

网络上新加入了一个路由器，如果已经存在DR、BDR，则不进行选举，默认接受。如果无BDR，将选举BDR。如果无DR，则将BDR变为DR并选举新的BDR。

DR是针对路由器的接口而言的，路由器的某个接口可能是DR，而另一个接口可能不是DR。也可以说成DR是按网段进行选举的，一个网段一个，因为路由器的每个接口都属于一个不同的网段，所以DR是针对路由器的接口而言的。

并不是ospf网络中一定存在DR，下节讲述ospf的网络类型。