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VRRP#xff08;Virtual Router Pedundancy Protocol#xff09;虚拟路由器冗余协议#xff0c;既能够实现网关的备份#xff0c;又能够解决多个网关之间互相冲突的问题#xff0c;从而提高网络可靠性。
局域网中的用户的终端通常采用配置一个默认网关的形…一、VRRP概述
VRRPVirtual Router Pedundancy Protocol虚拟路由器冗余协议既能够实现网关的备份又能够解决多个网关之间互相冲突的问题从而提高网络可靠性。
局域网中的用户的终端通常采用配置一个默认网关的形式访问外部网络如果默认网关设备发送故障那么所有用户终端访问外部网络的流量将会中断可以通过部署多个网关的方式来解决单点故障但是需要解决多个网关之间的冲突问题。
单网关面临的问题 当网关Router出现故障时本网段内以该设备为网关的主机都不能与Internet进行通信。
VRRP---通过把几台路由器设备联合组成一台虚拟的“路由设备”使用一定的机制保证当主机的 下一跳路由设备出现故障时及时将业务切换到备份路由器从而保持通讯的连续性和可靠性。 VRRP路由器运行VRRP协议的路由器VRRP是配置在路由器的接口上的而且上也是基于端口来工作的。
VRID一个VRRP组VRRP Group由多台协同工作的路由器的接口组成使用相同的VRID虚拟路由器标识符进行标识。属于同一个VRRP组的路由器之间交互VRRP协议报文并产生一台虚拟“路由器”。一个VRRP组中只能出现一台Master路由器。
虚拟路由器VRRP为每一个组抽象出一台虚拟“路由器”该路由器并非真实存在的物理设备而是VRRP虚拟出来的逻辑设备一个VRRP组产生一台虚拟路由器。
虚拟IP地址及虚拟MAC地址虚拟路由器拥有自己的IP地址和MAC地址其中IP地址由网络管理员在配置VRRP时指定一台虚拟可以拥有一个或多个IP地址通常情况下用户使用该地址作为网关而虚拟MAC地址的格式是“0000-5e00-01xx 其中xx为VRID。
Master 路由器Master路由器在一个VRRP中承担报文转发任务在每一个VRRP组中只有Master路由器才会响应针对虚拟IP地址的ARP request。Master路由器会以一定的时间间隔周期性地发送VRRP报文以便通知一个VRRP组中的Backup路由器关于自己的存活情况。
Backup路由器也被称为备份路由器Backup路由器将会实时侦听Master路由器发送出来的VRRP报文它随时准备接替Master路由器的工作。
Priorty优先级值是选举Master路由器和Backip路由器的依据优先级取值范围0-255值越大越优先值相等则比较接口IP地址大者优先。
二、VRRP的定时机器
在VRRP协议工作过程中VRRP定义了两个定时器
1ADVER INTERVAL定时器Master发送VRRP通告报文时间周期缺省值为1秒。
2MASTER_DOWN定时器Backup设备监听该定时器超时后会变为Master状态。 MASTER_DOWN定时器计算公式如下 MASTER_DOWN(3*ADVER INTERVAL)Skew_time(偏移时间) 其中Skew_Time(255-priority)/256
三、主备选举过程
1、VRRP优先级不相等时主备选举过程
如两台路由器的接口一台为200另一台为100两台设备完成初始化后首先切换至Backup状态。然后根据优先级高的被选举为Master设备另一台为备用路由器。
2、VRRP优先级相等时主备选举过程
当VRRP优先级相同时则比较接口IP地址大的为主设备另一台为备用设备。
3、当路由器接口配置VRRP的IP地址拥有者时也就是接口IP地址和虚拟 IP相同则路由器无需等待任何定时器超时直接将自己设置为Master设备。
四、VRRP抢占模式
1、抢占模式默认激活如果备用路由器激活了抢占占功能那么当它发现Master路由器的优先级比自己低时它将立即切换至Master状态成为新的Master路由器。
2、非抢占模式如果备用路由器没有激活抢占功能那么即使它发现Master路由器的优先级比自己更低也只能依然保持备用状态直到Master路由器失效。
五、VRRP监视上行端口
VRRP可监视上行端口状态当设备感知上行端口或者链路发生故障时可主动降低VRRP优先级从而保证上行链路正常的备用设备能够进行选举切换为Master状态直到报文转发。
如果用户未配置VRRP监视上行端口则当VRRP备份组中的Master设备的上行接口或者链路出现故障时VRRP备份无法感知Master无法向外转发流量但是由于主设备不会发生切换导致出现流量黑洞。
六、VRRP和MSTP结合应用
MSTP是将一个或多个VLAN映射到一个生成树的实例若干个VLAN公用一个生成树MSTP可以实现负载均衡。
VRRP配置网关可以灵活根据拓扑变化而自动切换提高网络的可靠性。
VRRPMSTP可以在实现负载分担的同时保证网络冗余备份。
七、VRRP的配置
1、创建VRRP备份组并给备份组配置虚拟IP地址
[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid ?INTEGER1-255 Virtual router identifier
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 virtual-ip ?IP_ADDRX.X.X.X Virtual IP address
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254注各备份之间的虚拟IP地址不能重复同属一个备份组的设备接口需使用相同的VRID。
2、配置路由器在备份组中的优先级
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 priority ?INTEGER1-254 The level of priority(default is 100)
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 priority 200
3、配置路由备份组中设备的抢占延迟时间--可选
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay ?INTEGER0-3600 Value of timer, in seconds(default is 0)
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 2000
4、配置VRRP备份组监视接口
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 track ?bfd-session Specify BFD sessioninterface Interface informationip Specify IP protocolnqa Specify NQA test class
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 track interface ?GigabitEthernet GigabitEthernet interface
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet ?0-0 Slot number
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/0 ?increased Increase priorityreduced Reduce prioritycr Please press ENTER to execute command
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/0 reduced ?INTEGER1-255 Reduced or increased value of priority
[R2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/0 reduced 40注可配置设备当检测上行接口或链路出现故障时增加或者减少自身优先级IP地址拥有者和Eth-Trunk成员口不允许配置VRRP监视功能。
