OSPF DR / BDR 란?

● Designated Router and Backup Designated Router (DR / BDR) 정의 및 역할

 

Lan과 같은 multi-access 환경에서는 하나의 network segment에 2대 이상의 라우터가 존재 할 수 있습니다. 이러한 환경에서 OSPF Database를 관리하고 변동 사항을 전체 OSPF 도메인 에게 전달 하는 역할을 담당하는 것이 DR이며, DR에 장애가 발생할 경우 BDR이 DR로 전환 됩니다.

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DR/BDR은 전체 네트워크 토폴로지를 관리하기 때문에 많은 자원을 소모하기 때문에 규모가 큰 네트워크를 구성한다면 성능 부분을 고려해야 합니다.

 

 

● Designated Router and Backup Designated Router (DR / BDR) 필요성

• Lan Segment 환경에서 라우터의 증가에 따른 확장성 문제를 관리함
• OSPF Adjacency Neighbor 사이 LSA Packet 교환 트래픽을 관리함

Broadcast Network Type에서 DR / BDR을 선출하지 않는다면 논리적인 구성은 Full-Mesh 형태가 되며 OSPF 경로 정보를 갱신하기 위해 Segment 단위로 Adjacency Neighbor가 필요 합니다. 

 

라우터가 4대 일 경우 필요한 Adjacency Neighbor의 수량은 6이며, OSPF에 참여하는 라우터가 5대일 경우 필요한 Adjacency Neighbor의 수량은 10개가 됩니다. 또한 Adjacency Neighbor는 LSDB를 동기화 하기 때문에 OSPF LSA 트래픽이 과도하게 발생하고, OSPF 동기화 유지, 경로 계산 및 Neighbor 관계 유지에 많은 자원이 소요 되기 때문에, DR / BDR을 선출하여 LSDB를 관리, 유지 및 공유하는 것이 효율이 높습니다.  

 

 

● Designated Router and Backup Designated Router (DR / BDR) 특징

 

 

• 가상 노드(pseudo-node)를 생성하고 broadcast network segment에 있는 전체 라우터의 adjacency 상태를 관리 합니다.
• DR에 장애가 발생하게 되면 BDR이 DR 역할을 수행하고 DROTHER 중에서 새롭게 BDR을 선출 합니다. 
• Interface Priority가 0일 경우 DR로 선출 될 수 없으며, DR의 Priority가 0이 되면 즉시 DR / BDR 선출과정을 진행 합니다.

 

● Designated Router and Backup Designated Router (DR / BDR) 선출 절차

 

1. 선출 과정은 OSPF Hello Packet을 이용하여 선출을 수행하게 되며 2-Way 단계에서 선출여부를 결정하게 되고, DR / BDR의 선출하는 경우 ExStart 단계로 넘어갑니다.
2. DR의 선출은 네트워크 세그먼트 단위로 선출되기 때문에 Interface Priority 값이 가장 높은 라우터가 DR이 됩니다. 
   (기본값 1, 1 ~ 255 까지 설정 가능)
3. Interface Priority 값이 동일할 경우 더 높은 Router ID를 가진 라우터가 DR로 선출 됩니다. 
4. DR 선출 완료 후 BDR을 선출하게 되며 선출과정은 DR과 동일하고, 해당 과정에 DR은 참여하지 않습니다.
5. 선출 완료 후 신규장비가 추가 되더라도 DR / BDR 선출과정은 다시 수행되지 않습니다. 
   
   

● Designated Router and Backup Designated Router (DR / BDR) 동작 방식

 

 

단계	설명
STEP 1	Network Segment에 있는 모든 OSPF 라우터들은 (DR / BDR / DROTHER) DR과 BDR하고만 Adjacency Neighbor 관계를 수립합니다. 자신의 정보를 DR과 BDR에게 멀티캐스트 주소 224.0.0.6을 이용하여 전달 합니다.
STEP 2	DR은 Unicast를 이용하여 정보를 전달한 라우터에게 Ack packet을 전달 합니다.
STEP 3	DR은 Network Segment에 존재하는 모든 OSPF 라우터들에게 멀티캐스트 224.0.0.5 주소를 이용하여 LSA Packet을 전달하여 LSDB 정보를 갱신 합니다.