Здравствуйте, это сайт Альянса сетевых технологий.

В компьютерных сетях Open Shortest Path First (OSPF) — это широко используемый протокол внутреннего шлюза (IGP) для выбора маршрутизации в больших сетях. В сети OSPF, когда в зоне OSPF имеется несколько маршрутизаторов, чтобы уменьшить нагрузку на обновление базы данных состояния каналов (база данных состояния каналов) и уменьшить сложность топологии сети, будут использоваться основной маршрутизатор и резервный маршрутизатор. выбраны в качестве специальных маршрутизаторов. Это механизм выбора DR (назначенного маршрутизатора) и BDR (резервного назначенного маршрутизатора).

Роль DR/BDR

OSPF — это протокол маршрутизации состояния канала, который сохраняет информацию о маршрутизации путем широковещательной рассылки обновлений состояния канала. Если в зоне OSPF имеется несколько маршрутизаторов, подключенных к одной и той же многоадресной сети (например, Ethernet), каждый маршрутизатор отправляет обновления состояния канала всем остальным маршрутизаторам OSPF в этой сети. Это может вызвать большое количество обновлений статуса канала в сети, увеличивая нагрузку на сеть и снижая производительность сети.

Чтобы избежать этой ситуации, OSPF вводит концепцию DR/BDR. DR и BDR выступают в качестве представителей в многоадресной сети. Они отвечают за пересылку обновлений состояния канала на другие маршрутизаторы, в то время как другим обычным маршрутизаторам необходимо отправлять обновления состояния канала только на DR или BDR. Таким образом, количество обновлений статуса канала в сети значительно сокращается, что повышает стабильность и производительность сети.

Процесс выборов ДР/БДР

Выбор DR/BDR — это автоматизированный процесс. Маршрутизаторы согласовывают DR/BDR путем обмена сообщениями Hello.

Вот подробные этапы избирательного процесса:

1. Привет, обмен сообщениями

Когда маршрутизатор OSPF запускает или присоединяется к многоадресной сети, он отправляет сообщения Hello, чтобы объявить о своем существовании. После получения сообщения Hello другие маршрутизаторы могут узнать о существовании этого нового маршрутизатора.

1. Процесс выборов начинается

После получения сообщения Hello маршрутизатор проверит поле приоритета OSPF (Priority) в сообщении. Приоритет используется для определения того, может ли маршрутизатор стать DR или BDR. По умолчанию маршрутизатор имеет приоритет 1, но его можно настроить вручную. Обычно, чем выше приоритет, тем больше шансов стать DR/BDR.

1. Выборы ДР/БДР

• Маршрутизатор сначала проверяет свой приоритет,Если приоритет 0,тогда маршрутизатор не будет участвовать в Процессе выборов ДР/БДР.,Он не станет DR или BDR.
• Если приоритет маршрутизатора больше 0, он сравнивается с приоритетами других маршрутизаторов. Маршрутизатор с наивысшим приоритетом станет DR, а маршрутизатор со вторым по величине приоритетом станет BDR.
• Если имеется несколько маршрутизаторов с одинаковым приоритетом, решающим фактором будет идентификатор маршрутизатора. Идентификатор маршрутизатора — это 32-битный уникальный идентификатор, обычно это IP-адрес интерфейса обратной связи маршрутизатора или, если нет IP-адреса интерфейса обратной связи, IP-адрес самого высокого активного интерфейса на маршрутизаторе.

1. Обязанности ДР/БДР

• DR отвечает за пересылку обновлений состояния канала на другие маршрутизаторы в многоадресной сети.
• BDR действует как резервная копия DR. В случае сбоя DR BDR немедленно возьмет на себя его обязанности по обеспечению стабильности сети.

1. Стабильность DR и BDR

После завершения выборов DR и BDR они сохраняют свои роли до тех пор, пока не произойдет одно из следующих событий:

• Маршрутизатор DR или BDR неисправен или отключен от сети.
• Маршрутизатор с более высоким приоритетом присоединяется к многоадресной сети и запускает переизбрание DR/BDR.

Процесс выборов ДР/БДРблок-схема

Ниже представлена ​​блок-схема Процесса выборов ДР/БДР:

объяснять:

1. Маршрутизатор запускает OSPF и присоединяется к многоадресной сети.
2. Маршрутизаторы отправляют сообщения Hello, чтобы сообщить о своем присутствии.
3. Другие маршрутизаторы получают сообщение Hello и знают о существовании нового маршрутизатора.
4. Маршрутизатор проверяет свой собственный приоритет. Если приоритет равен 0, он не участвует в выборе DR/BDR.
5. Если приоритет больше 0, маршрутизатор сравнит его с приоритетами других маршрутизаторов.
6. Маршрутизатор с наивысшим приоритетом становится DR, а маршрутизатор со вторым по величине приоритетом становится BDR.
7. Если имеется несколько маршрутизаторов с одинаковым приоритетом, DR и BDR определяются путем сравнения идентификаторов маршрутизаторов.
8. Идентификатор маршрутизатора — это уникальный идентификатор, обычно это IP-адрес интерфейса обратной связи или IP-адрес самого высокого активного интерфейса.
9. Наконец, выборы DR и BDR завершены и определена роль маршрутизаторов в сети. DR отвечает за пересылку обновлений состояния канала, а BDR действует как резервный DR.

Влияние выборов DR/BDR

Выбор DR/BDR оказывает определенное влияние на работу сети OSPF:

1. Уменьшите обновления статуса ссылки

DR и BDR, как представители, сводят к минимуму количество обновлений статуса канала в сети, снижают нагрузку на сеть и повышают производительность.

1. Ускорить время сходимости

При изменении состояния канала сети OSPF необходимо пересчитать таблицу маршрутизации. Этот процесс называется конвергенцией. Благодаря наличию DR и BDR обновления состояния канала распространяются быстрее, ускоряя время конвергенции сети.

1. Уменьшение переполнения LSA

DR и BDR отвечают за отправку обновлений статуса канала другим маршрутизаторам, что заменяет необходимость всем маршрутизаторам отправлять обновления статуса канала друг другу. Таким образом контролируется лавинная рассылка LSA в сети и снижается перегрузка сети.

1. Улучшенная стабильность

Механизм DR/BDR гарантирует, что DR и BDR всегда существуют в сети OSPF. Даже если маршрутизатор выйдет из строя или отключится от сети, другие маршрутизаторы быстро выберут новые DR и BDR для поддержания стабильности сети.

Настройка приоритета DR/BDR

В OSPF вы можете вручную настроить приоритет маршрутизатора, чтобы повлиять на процесс выбора DR/BDR. Более высокий приоритет увеличивает шансы стать DR или BDR. Ниже приведен пример настройки приоритетов OSPF на маршрутизаторе Cisco:

Router(config)# router ospf 1
Router(config-router)# interface fa0/0
Router(config-if)# ip ospf priority 200

Меры предосторожности при выборах DR/BDR

При настройке сети OSPF необходимо обратить внимание на некоторые ключевые моменты, чтобы обеспечить корректность выбора DR/BDR и стабильность сети:

1. Приоритетная конфигурация

Обязательно установите правильное значение приоритета маршрутизатора. Если маршрутизатор не хочет быть DR или BDR, вы можете установить его приоритет на 0, чтобы исключить его из участия.

1. Router ID

Убедитесь, что каждый маршрутизатор имеет уникальный идентификатор маршрутизатора. Идентификатор маршрутизатора обычно задается по IP-адресу интерфейса обратной связи или, если интерфейс обратной связи отсутствует, путем выбора IP-адреса самого высокого активного интерфейса на маршрутизаторе. Дублирующиеся идентификаторы маршрутизаторов могут вызвать проблемы с выбором DR/BDR.

1. Переизбрание по истечении срока действия DR/BDR

При выходе из строя маршрутизатора DR или BDR другие маршрутизаторы в сети запускают процесс переизбрания, чтобы гарантировать выбор новых DR и BDR, тем самым поддерживая стабильность сети. Таким образом, если к сети присоединяется новый маршрутизатор и его приоритет выше, чем у существующих DR и BDR, может произойти переизбрание DR/BDR.

1. Изменения топологии сети

При изменении топологии сети, например при добавлении нового канала или удалении существующего канала, может быть инициировано переизбрание DR/BDR. Это связано с тем, что изменения в состоянии канала могут привести к выбору нового DR/BDR для адаптации к новой структуре сети.

1. Размер и дизайн сети

При проектировании крупномасштабной сети области OSPF необходимо соответствующим образом разделить, чтобы избежать размещения слишком большого количества маршрутизаторов в одной области. Слишком большое количество маршрутизаторов может привести к частому выбору DR/BDR, что повлияет на производительность сети.

Улучшения выборов DR/BDR

С развитием компьютерных сетей и технического прогресса люди продолжают искать способы улучшения избирательного механизма DR/BDR. Некоторые идеи по улучшению включают в себя:

1. Динамическая настройка приоритетов

Внедрить механизм, позволяющий динамически регулировать приоритет маршрутизатора в соответствии с изменениями топологии сети. Это обеспечивает большую гибкость при выборе DR/BDR и позволяет избежать проблем, которые могут возникнуть из-за фиксированных приоритетов.

1. избирательные ограничения

В некоторых случаях выборы DR/BDR могут не потребоваться. Вы можете рассмотреть возможность ограничения объема выборов и проводить выборы DR/BDR только при определенных обстоятельствах.

1. Поддержка нескольких DR/BDR

В некоторых крупных сетях может потребоваться несколько DR/BDR для распределения нагрузки и повышения избыточности. Следовательно, улучшенный механизм может поддерживать одновременное существование нескольких DR/BDR.

1. Умные алгоритмы выборов

Используйте более разумный алгоритм выбора и учитывайте больше факторов, таких как производительность маршрутизатора, пропускная способность и т. д., чтобы выбрать наиболее подходящий DR/BDR.

Подвести итог

Механизм выбора OSPF DR/BDR является важной частью протокола OSPF. Когда несколько маршрутизаторов подключены к одной и той же сети многоадресной рассылки, он эффективно контролирует распространение обновлений состояния канала, снижает нагрузку на сеть и повышает производительность и стабильность сети. Правильно настроив приоритет и идентификатор маршрутизатора, а также обращая внимание на изменения топологии сети и перевыборы при сбое DR/BDR, вы можете обеспечить правильность выбора DR/BDR и нормальную работу сети. В будущем, с развитием технологий, мы можем ожидать более интеллектуальных улучшений выборов DR/BDR для удовлетворения растущих потребностей сети.