OSPF的DR/BDR是怎么选出来的？抓包实战带你看清选举全过程与Router ID的作用

在复杂的网络世界中，如何让成百上千台设备自动学习到通往所有网段的最佳路径？这离不开动态路由协议这位幕后指挥官。而OSPF作为其中应用最广泛的内网路由之王，以其快速收敛、无环计算等优点备受青睐。

在之前ADVPN的Full-Mesh组网案例中（ADVPN：Full-Mesh模型组网实验），我们就介绍过OSPF的简单配置。但是，我们还没有专门介绍过OSPF的配置，今天，我们就通过在HCL模拟器上搭建一个多区域网络，亲手配置OSPF，揭开其邻居建立、DR选举、路由传递的神秘面纱，看它们如何默契协作，实现网络的天下大同。

实验组网如下所示，所有设备均运行OSPF协议，路由器使用MSR36，交换机使用S6850，不同设备之间划分为不同区域，实现将整个自治系统划分为3个区域。

这个场景可以模拟一般的企业场景，S6850作为核心交换机，可能存在较多的VLAN接口虚地址，并作为对应网段的网关；而MSR36作为区域边界路由器ABR，用于转发区域之间的路由。

首先，我们完成基础网络的接口IP地址配置。

RT1

#interface LoopBack0 ip address 10.1.1.1 255.255.255.255#interface GigabitEthernet0/0 ip address 10.12.1.1 255.255.255.0#interface GigabitEthernet0/1 ip address 10.13.1.1 255.255.255.0

RT2

#interface LoopBack0 ip address 10.2.2.2 255.255.255.255#interface GigabitEthernet0/0 ip address 10.12.1.2 255.255.255.0#interface GigabitEthernet0/1 ip address 10.24.1.2 255.255.255.0

SW3

#interface LoopBack0 ip address 10.3.3.3 255.255.255.255#interface Vlan-interface1 ip address 10.13.1.3 255.255.255.0#interface Vlan-interface2 ip address 10.2.1.1 255.255.255.0#interface Vlan-interface3 ip address 10.3.1.1 255.255.255.0#interface Vlan-interface4 ip address 10.4.1.1 255.255.255.0#interface Vlan-interface5 ip address 10.5.1.1 255.255.255.0#interface GigabitEthernet1/0/1 port link-mode bridge port link-type trunk port trunk permit vlan all

SW4

#interface LoopBack0 ip address 10.4.4.4 255.255.255.255#interface Vlan-interface1 ip address 10.24.1.4 255.255.255.0#interface Vlan-interface6 ip address 10.6.1.1 255.255.255.0#interface Vlan-interface7 ip address 10.7.1.1 255.255.255.0#interface Vlan-interface8 ip address 10.8.1.1 255.255.255.0#interface Vlan-interface9 ip address 10.9.1.1 255.255.255.0#interface GigabitEthernet1/0/1 port link-mode bridge port link-type trunk port trunk permit vlan all

接下来，我们开始配置OSPF，也很简单，只要指定OSPF的路由器ID，再创建对应的区域，最后使用network命令将路由宣告出去就可以了。

首先，介绍一下路由器ID（Router ID），路由器ID用来在一个自治系统中唯一地标识一台路由器，一台路由器如果要运行OSPF协议，就必须存在路由器ID。路由器ID一般有三种获取方式：手工指定、自动获取或者使用全局路由器ID。

我们先用RT1演示一下全局路由器ID的用法，也就是在系统视图下使用router id命令进行配置。

# router id 10.1.1.1#ospf 1 area 0.0.0.0 network 10.12.1.0 0.0.0.255 area 0.0.0.1 network 10.13.1.0 0.0.0.255

可以看到，现在RT1的OSPF进程的路由器ID就是我们配置的全局Router ID 10.1.1.1了。

然后，我们用RT2介绍一下手工指定路由器ID的用法，也就是在创建OSPF进程时，后面跟着使用router-id参数指定路由器ID。

#ospf 1 router-id 10.2.2.2 area 0.0.0.0 network 10.12.1.0 0.0.0.255 area 0.0.0.1 network 10.24.1.0 0.0.0.255

可以看到，现在RT2的OSPF进程的路由器ID就是我们手工指定的Router ID 10.2.2.2了。

同时，可以看到RT1和RT2之间的OSPF邻居关系也建立成功了，同时RT选举成了DR（Designated Router，指定路由器）角色。DR的主要功能之一就是生成2类LSA（Network LSA），描述本网段所有路由器的链路状态，在其始发的区域内传播。

与此同时，RT1也被选举成了BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器）角色。

DR、BDR是由同一网段中所有的路由器根据路由器优先级和Router ID通过Hello报文选举出来的。默认情况下，所有路由器的优先级都是1，那接下来就是比较Router ID了，因为RT2的Router ID大于RT1，于是RT2选举成了DR，RT选举成了BDR。当然，当DR失效的时候，BDR就会成为新的DR。

从报文交互来看，当RT2的OSPF进程启动之后，立马响应RT1的hello报文，并进入协商过程。

同时，RT1和RT2也是ABR（Area Border Router，区域边界路由器），生成3类LSA（Network Summary LSA），描述区域内网段的路由（10.24.1.0和10.13.1.0/24），并通告给其他区域。

从RT2上查看路由表，可以发现，现在RT2上已经有到RT1下联网段的路由了，路由协议显示为O_INTER，表示为OSPF自制系统的内部路由，优先级为10。

接下来，我们试一下SW3的自动获取Router ID，其实也就是不通过在系统视图下或进程中配置Router ID，直接进行配置。

#ospf 1 area 0.0.0.1 network 10.2.1.0 0.0.0.255 network 10.3.1.0 0.0.0.255 network 10.4.1.0 0.0.0.255 network 10.5.1.0 0.0.0.255 network 10.13.1.0 0.0.0.255

可以看到，SW3自动获取的Router ID就是10.3.3.3，这是因为，OSPF进程启动时，将选取第一个运行该进程的接口的主IPv4地址作为Router ID，这也是为什么我们配置Loopback接口的原因，因为如果存在配置IP地址的Loopback接口，则选择Loopback接口地址中最大的作为Router ID；而如果没有配置IP地址的Loopback接口，则从其他接口的IP地址中，不考虑接口的up/down状态，选择一个最大的IP地址作为Router ID。

还有最后的一台SW4，我们用手工指定路由器ID的方法，配置一下。

#ospf 1 router-id 10.4.4.4 area 0.0.0.1 network 10.6.1.0 0.0.0.255 network 10.7.1.0 0.0.0.255 network 10.8.1.0 0.0.0.255 network 10.9.1.0 0.0.0.255 network 10.24.1.0 0.0.0.255

如果在创建OSPF进程的时候没有指定Router ID，则缺省使用全局Router ID。建议用户在创建OSPF进程的时候手工指定Router ID，或者选择自动获取Router ID。

在SW4上查看OSPF路由，可以看到其他设备宣告的所有路由都学习到了。

Cost就是到达目的地址网段的开销，本地通告的路由开销为1，到RT2和RT1互联网段的开销为2，到RT1和SW3互联网段的开销为3，到SW3网段的开销为4。按照路由类型来看，本地网段的路由类型为Stub，本地互联网段的路由类型为Transit，其余网段的路由类型均为Inter。而发布路由器则只有本设备和RT2，看不到其他设备。

同样的，我们看一下RT1的OSPF信息，可以看到，由于RT1的Router ID全场最小，所以在两个邻居关系中，角色都是BDR。

而RT2则由于Router ID大小居中，则既是DR角色，又是BDR角色。

不过，在创建OSPF进程的时候，无论使用哪种方式指定Router ID，都必须保证自治系统中任意两台路由器的Router ID都不相同，通常的做法是将路由器的ID配置为与该路由器某个接口的IP地址一致即可。

通过这次亲手实践，我们不仅学会了OSPF的基础配置命令，更重要的是深刻理解了其背后的工作机制。从Router ID的指定，到邻居建立与DR选举，再到LSA的传播与路由计算，OSPF展现了一个高效、自洽的分布式系统的魅力。理解它，是迈向高级网络工程师的必经之路。

你在配置OSPF时还遇到过哪些有趣的现象或坑呢？欢迎在评论区分享！

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