“VRRP”虚拟路由器冗余协议
VRRP
- 一.VRRP的概述:
- 二.VRRP术语:
- 1.VRRP路由器:
- 2.VRRP组:
- 3.虚拟路由器:
- 4.虚拟ip地址,MAC地址:
- 5.Master,Backup路由器:
- 6.VRRP状态机:
- 三.VRRP的工作原理:
一.VRRP的概述:
Virtual Router Redundancy Protocol,也即虚拟路由器冗余协议。
利用VRRP,一组路由器(同一个LAN中的接口)协同工作,但只有一个处于Master状态,处于该状态的路由器(的接口)承担实际的数据流量转发任务。在一个VRRP组内的多个路由器接口共用一个虚拟IP地址,该地址被称作为局域网内所在主机的缺省网关地址。
*VRRP决定哪个路由器是Master,Master路由器负责接收发送至用户网关的数据包并进行转发,以及响应PC对于其网关IP地址的ARP请求。
Backup路由器侦听Master路由器的状态,并在Master路由器发生故障时,接替其工作,从而保证业务流量的平滑转换。
二.VRRP术语:
1.VRRP路由器:
运行VRRP的路由器,一台VRRP路由器(的接口)可以同时参与多个VRRP组中,在不同的组中,一台VRRP路由器可以充当不同的角色。
2.VRRP组:
一个VRRP组由多个VRRP路由器组成,使用相同的VRID(Virtual Router ID,虚拟路由器id)进行标识,属于同一VRRP组的VRRP路由器相互交换信息,每一个VRRP组只能有一个Master。
3.虚拟路由器:
对于每一个VRRP组,抽象出来的一个逻辑路由器,该路由器充当网络用户的网关,该路由器并非真实存在,事实上对于用户而言,只需要知道虚拟路由器的ip,至于具体的虚拟路由器的角色由谁来承担,数据转发由谁来承担,Master故障后谁来接替,这是VRRP的工作。
4.虚拟ip地址,MAC地址:
虚拟ip地址就是虚拟路由器的ip地址,该地址实际上就是网户的网关地址。
虚拟MAC地址是虚拟路由器根据VRID生成的MAC地址,一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址,格式为:00-00-5E-00-01-(VRID)。
5.Master,Backup路由器:
Master路由器:在VRRP组中实际转发数据包的路由器,在每个VRRP组中,仅有Master响应对IP地址的ARP请求。Master路由器同时以一定的时间间隔发送VRRP消息,以便通知Backup路由器自己的存活情况。
Backup路由器:处于监听状态的路由器,一旦Master路由器出现故障Backup路由器就开始接替工作。
选举依据:先比较接口VRRP优先级(比大),如果相等,则比较接口IP地址(比大)。
6.VRRP状态机:
VRRP协议的状态共有三种,分别是Initialize,Master,Backup,初始状态都是Initialize,通过比较优先级产生Master和Backup,在规定时间内,Backup若没有收到Master发来的心跳报文,将切换为Master。
三.VRRP的工作原理:
(1).VRRP组中的设备选举出Master。Master设备通过发送ARP报文,将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机,从而承担报文转发任务。
(2). Master设备周期性向备份组内所有Backup设备发送VRRP通告报文。
(3).如果Master设备出现故障,VRRP备份组中的Backup设备重新选举新的Master。
(4).VRRP组状态切换时,Master设备由一台设备切换为另外一台设备,新的Master设备会立即发送携带虚拟路由器的虚拟MAC地址和虚拟IP地址信息的免费ARP报文=,刷新与它连接的主机或设备中的MAC表项,从而把用户流量引到新的Master设备上来,整个过程对用户完全透明。
(5).原Master设备故障恢复时,若该设备为IP地址拥有者(则其优先级为255),将直接切换至Master状态。若该设备优先级小于255,将首先切换至Backup状态,且其优先级恢复为故障前配置的优先级。
(6). Backup设备的优先级高于Master设备时,由Backup设备的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举Master。
VRRP实验操练:
配置R1:
[R1]INT G0/0/0 //进入接口
[R1-GigabitEthernet0/0/0]IP ADD 192.168.0.254 24 //配置接口ip
[R1-GigabitEthernet0/0/0]
[R1-GigabitEthernet0/0/0]UN SHU
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/0]INT G0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]IP ADD 10.0.0.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]UN SHU
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/1]INT G0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]VRRP VRID 1 VIRTUAL-IP 192.168.0.1 //创建VRRP虚拟路由器的标识VRID为1,并配置VRID 1的虚拟IP地址
[R1i-GigabitEthernet0/0/0]VRRP VRID 1 PRIORITY 120 //设置MASTER路由器R1的优先级为120(缺省值为100,数值越大越优先)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]VRRP VRID 1 PREEMPT-MODE TIMER DELAY 5 //配置MASTER路由器R1的抢占时延为5秒(缺省值为0,以防频繁地进行状态切换)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]VRRP VRID 1 TRACK INTERFACE G0/0/1 REDUCED 30 //跟踪上行接口G0/0/1的状态,如端口故障,则MASTER优先降低30(缺省值为10)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]Q
[R1]IP ROUTE-STATIC 30.0.0.0 24 10.0.0.3 //目标地址 mask 下一跳地址
[R1]Q
配置R2:
<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sys R2
[R2]INT G0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]IP ADD 192.168.0.253 24
[R2-GigabitEthernet0/0/0]INT G0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]IP ADD 20.0.0.1 24
[R2-GigabitEthernet0/0/1]Q
[R2]INT G0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]VRRP VRID 1 VIRTUAL-IP 192.168.0.1 //创建VRRP虚拟路由器的标识VRID为1,并配置VRID 1的虚拟IP地址
[R2-GigabitEthernet0/0/0]Q
[R2]IP ROUTE-STATIC 30.0.0.0 24 20.0.0.3 //目标地址 mask 下一跳地址
[R2]
配置R3:
[Huawei]sys R3
[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.0.3 24
[R3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 20.0.0.3 24
[R3-GigabitEthernet0/0/1]un shu
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[R3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip add 30.0.0.3 24
[R3-GigabitEthernet0/0/2]q
[R3]ip route-static 192.168.0.0 24 10.0.0.1 preference 70
[R3]ip route-static 192.168.0.0 24 20.0.0.1
[R3]
最后配置三台主机:
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