VRRP

工作于网络层

  • 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,该地址被作为局域网内所有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切换。

VRRP_VRRP

一、VRRP术语

1.VRRP路由器:

运行VRRP的路由器。一台VRRP路由器(的接口)可以同时参与到多个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路由器互相交换信息,每一个VRRP组中只能有一个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、数据转发任务由谁来承担、Master故障后谁来接替,这是VRRP的工作。

4.虚拟P地址、MAC地址:

1.虚拟IP地址就是虚拟路由器的IP地址,该地址实际上就是用户的网关地址。

2.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-O0-O1-{VRID}.

5.Master、Backup路由器:

1.Master路由器:在VRRP组中实际转发数据包的路由器,在每一个VRRP组中,仅有Master响应对虚拟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。

2.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。

3.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lnitialize,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。

VRRP_VRRP_02

二、VRRP的工作过程

1. VRRP组中的设备选举出Master。Master设备通过发送免费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。

三、命令

R1
[R1]int vlanif 10 网关接口(三层交换为VLAN接口,路由器为下行接口)
[R1-vlanif10]ip address 192.168.10.11 24
[R1-vlanif10] vrrp vrid l virtual-ip 192.168.10.1 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
[R1-vlanif10]vrrp vrid 1 priority 120 设置设备A的优先级为120(缺省值为100),数值越大越优先
[R1-vlanif10]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 6
配置Master设备的抢占时延为6秒(缺省值为o,立即抢占),以防频繁地进行状态切换
[R1-vlanif10]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/1reduce 30
跟踪上行接口g0/0/1的状态,如端口故障则Master优先级降低30 (缺省值为10)
[R1-vlanif10]vrrp vrid 1 track interface g0/0/2 跟踪下行接口

R
[R2]int vlanif 10
[R2-Vlanif10]ip address 192.168.10.10 24
[R2-vlanif10] vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
[R2-Vlanif10] vrrp vrid 1 priority 115
[R2]dis vrrp 显示VRRP状态
Pc测试验证,tracert 10.0.0.1

VRRP_VRRP_03

先配好R1 ip地址
sys
sys R1
[R1]un in en
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.100 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]un sh
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 13.0.0.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh
[R1]iproute-static 30.0.0.0 24 13.0.0.2

R2与之相似
[R2]iproute-static 30.0.0.0 24 23.0.0.2

R3与之相似
[R3]ip routo-static 192.168.10.0 24 13.0.0.1
[R3]ip route-static 192.168.10.0 24 23.0.0.1 preference 70

配置R3自带逻辑接口
[R3]int LoopBack 0
[R3-LoopBack0]ip add 30.0.0.1 24

配置VRRP
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
[R1-GigabitEtherneto/0/0]vrrp vrid 1 priority 120
[R1-GigabitEtherneto/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5
[Ri-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 30

[R2]R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1

检查
PC1>tracert 30.0.0.1


VRRP_VRRP_04

配置地址
SW1
[SW1]vlan batch 10 20
[SW1]int e0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]p l a
[SW1-Ethernet0/0/1]p d v 10
[SW1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[SW1一Ethernet0/0/2]p l a
[SW1-Ethernet0/0/2]p d v 20
[SW1-Ethernet0/0/2j]inteo/0/3
[SW1一Ethernet0/0/3]p l t
[SW1一Ethernet0/0/3]p t a v a
[SW1-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[SW1-Etherneto/0/4]p l t
[SW1-Ethernet0/0/4]p t a v a

SW2
[SW2]vlan b 10 20 30
[SW2]int g0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[SW2-GigabitEtherneto/0/iiint g0/0/2
[SW2-GigabitEtherneto/o/2ip l a
[SW2-GigabitEtherneto/o/2jp d v 30
[SW2-Vlanif10]ip add 192.168.10.100 24
[SW2-Vlanif20]ip add 192.168.20.100 24
[SW2-Vlanif30]ip add 13.0.0.124

SW3
与SW2相似

配置VRRP
SW2
[SW2]int vlanif 10
[SW2-vlanif10]lvrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.1
[SW2-vlanif10]vrrp vrid 10 priority 120
[SW2-vlanif10]vrrp vrid 10 preempt-mode timer delay 5
[SW2-vlanif10]vrrp vrid 10 track int g0/0/2 reduced 30
[SW2]int vlanif 20
[SW2-vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.1
[SW2-vlanif20]vrrp vrid 20 priority 115

[SW2]iproute-static 0.0.0.0 0.0.0.0 13.0.0.2

SW3
[SW3]int vlanif 10
[SW3-vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.1
[SW3]int vlanif 20
[SW3-vlanif20]vrrp vrid 20 priority 120
[SW3-vlanif20]vrrp vrid 20 preempt-mode timer delay 5
[SW3-vlanif20]vrrp vrid 20 track int g0/0/2

[SW3]iproute-static 0.0.0.0 0.0.0.0 23.0.0.2

R3
[R3]ip routo-static 192.168.10.0 24 13.0.0.1
[R3]ip route-static 192.168.10.0 24 23.0.0.1 preference 70
[R3]ip route-static 192.168. 20.0 24 23.0.0.1
[R3]ip route-static 192.168.20.0 24 13.0.0.1 preference 70

VRRP_VRRP_05