OSPFの検証とDR/BDR

設定した後は「見る」工程が必須

前回のレッスンでOSPFの設定手順を学びました。しかし、networkコマンドを打っただけでは、本当にネイバーができているかは分かりません。健康診断を受けずに「自分は健康だ」と思い込むようなものです。今回は、OSPFが正しく動作しているかを検証するコマンドと、複数のルーターが同じセグメントにぶら下がる場面で登場するDR/BDRの仕組みを見ていきます。

show ip ospf neighbor でネイバーを確認する

最初に確認すべきは、ネイバー関係が正しく成立しているかです。

Router# show ip ospf neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2         1     FULL/DR         00:00:38    10.0.0.2        GigabitEthernet0/0

ここで重要なのはStateの列です。FULLになっていれば、LSDB（リンクステートデータベース）の同期が完了しており、正常な状態です。もしFULLにならず2WAYやEXSTARTのまま止まっている場合は、何らかの不一致（エリア番号、Helloタイマー、MTUなど）が疑われます。

show ip protocols と show ip ospf interface

OSPFがどのプロセスIDで、どのネットワークをアドバタイズしているかはshow ip protocolsで確認できます。

Router# show ip protocols
Routing Protocol is "ospf 1"
  Router ID 1.1.1.1
  ...
  Routing for Networks:
    10.0.0.0 0.0.0.255 area 0

インターフェース単位でOSPFの状態（コストやタイマー）を見たいときはshow ip ospf interfaceを使います。

Router# show ip ospf interface GigabitEthernet0/0
GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up
  Internet Address 10.0.0.1/24, Area 0
  Process ID 1, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1
  Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1

マルチアクセスネットワークとDR/BDRの必要性

イーサネットのように複数のルーターが同じセグメントを共有するネットワークを、OSPFでは「マルチアクセスネットワーク」と呼びます。ここで全ルーターが互いにフルメッシュでネイバー関係を結ぶと、ルーター数が増えるほどLSA（リンクステート広告）のやり取りが爆発的に増えてしまいます。

そこでOSPFは、そのセグメントの中からDR（Designated Router）とBDR（Backup Designated Router）を1台ずつ選び、他のルーター（DROTHER）はDR・BDRとだけフル関係を結ぶ、という仕組みを採用しています。マンションの管理組合で、全住民が直接連絡を取り合う代わりに、代表の管理人（DR）を1人決めて情報を集約するイメージです。

DR/BDRの選出ルール

選出は次の優先順位で決まります。

1. OSPFプライオリティが最も高いルーター（デフォルトは1、0にすると選出から除外される）
2. プライオリティが同じ場合はrouter-idが最も大きいルーター

そして選出には大事な特徴があります。それはプリエンプト（preempt）が働かないということです。いったんDRが決まった後で、より高いプライオリティやより大きいrouter-idを持つルーターが後から参加しても、現職のDRを引きずり下ろすことはありません。選挙で一度当選したら、任期途中でより良い候補が現れても交代しないようなものです。DRを明示的に指定したい場合は、事前にプライオリティを調整してから、そのルーターを最初に起動する必要があります。

トラブル発生時の一次切り分け

ネイバーがFULLにならない場合は、次の観点を順にチェックします。

• 両ルーターのエリア番号が一致しているか
• Helloインターバル/Deadインターバル（デフォルト10秒/40秒）が一致しているか
• サブネット（マスク）が一致しているか
• インターフェースがno shutdownされているか、物理的にリンクアップしているか

これらはshow ip ospf interfaceとshow running-configを突き合わせることで発見できます。

試験でのポイント

CCNA試験では、show ip ospf neighborの出力を提示して「Stateが何を意味するか」「DRはどれか」を問う設問が定番です。特に、DROTHER同士のネイバー関係は正常でも2WAYで止まる点、そしてDR/BDRの選出にプリエンプトが働かない点は、知識だけで即答できないと引っかかりやすいポイントです。「後から来た強者が現職を追い出さない」という一文を覚えておくと迷いません。