路由交換（五）：VRRP

VRRP

1、VRRP理論部分

1. VRRP簡介

局域網內網關部署

• 局域網內部署單網關狀況下，若網關設備發生故障，將會致使網關下聯主機沒法與Internet正常通訊
• 局域網內部署多網關狀況下，網關間IP地址衝突和主機會頻繁切換網絡出口

虛擬路由冗餘協議VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一種容錯協議。經過配置VRRP，能夠實現當網關設備發生故障時，及時將業務切換到備份設備，從而保證通訊的連續性和可靠性。

2. VRRP基本概念

• 協議版本
  VRRP有VRRPv2和VRRPv3，VRRPv2適用於IPv4網絡，VRRPv3適用於IPv6網絡

• 協議報文
  Advertisement：目的IP地址是224.0.0.18，目的MAC地址01-00-5E-00-00-12
• VRRP路由器
  運行VRRP協議的設備,可能屬於一個或多個虛擬路由器
• 虛擬路由器
  又稱 VRRP 備份組，由一個 Master設備和多個 Backup 設備組成
• Master 路由器
  承擔轉發報文任務的 VRRP 設備
• Backup 路由器
  一組沒有承擔轉發任務的 VRRP 設備，當Master 設備出現故障時，將經過競選成爲新的 Master 設備
• 虛擬 IP 地址
  虛擬路由器的 IP 地址，一個虛擬路由器能夠有一個或多個 IP 地址
• 虛擬 MAC 地址
  虛擬路由器根據虛擬路由器 ID 生成的MAC 地址。一個虛擬路由器擁有一個虛擬 MAC 地址，格式爲： 00-00-5E-00-01-{VRID}(VRRP for IPv4)； 00-00-5E-00-02-{VRID}(VRRP for IPv6)
• IP地址擁有者
  若是VRRP設備將真實的接口IP地址配置爲虛擬路由器IP地址，則稱此設備爲IP地址擁有者，若是IP地址擁有者是可用的，則將一直成爲Master
• VRRP角色狀態
  VRRP協議中定義了三種狀態：初始狀態（Initialize）、活動狀態（Master）、備份狀態（Backup）

3. VRRP主備備份

step 1：選舉Master

VRRP備份組中的設備根據優先級和接口IP地址選舉Master，優先級高的當選爲Master設備，當優先級相同時比較接口IP地址，IP地址大的當選爲Master設備。

step 2：狀態維持

Master設備中週期性發送VRRP通告報文給VRRP組內其它設備，通知處於正常工做狀態。

step 3：主備切換

（1）當Master設備主動退出備份組時，會發送優先級爲0的通告報文，用來使Backup設備快速切換至Master設備；
（2）當Master設備發生故障時，等待定時器超時後，選舉出新的Master設備。
（3）設備狀態切換至Master後，馬上發送免費ARP刷新交換機上的MAC地址表。
（4）當原先Master設備恢復時，若配置搶佔模式，會等待一段時間從新成爲Master設備

4. VRRP負載分擔

經過配置多個備份組，不一樣的備份組轉發單獨流量，配置不一樣設備成爲備份組Master設備，轉發各自備份組的流量

2、VRRP實驗

1. 實驗拓撲

2. 配置步驟

1）配置聚合組10
SW1

interface Vlanif10
 ip address 10.1.10.253 255.255.255.0
 vrrp vrid 10 virtual-ip 10.1.10.254
 vrrp vrid 10 priority 120

SW2

interface Vlanif10
 ip address 10.1.10.252 255.255.255.0
 vrrp vrid 10 virtual-ip 10.1.10.254

2）配置聚合組20
SW1

interface Vlanif20
 ip address 10.1.20.253 255.255.255.0
 vrrp vrid 20 virtual-ip 10.1.20.254

SW2

interface Vlanif20
 ip address 10.1.20.252 255.255.255.0
 vrrp vrid 20 virtual-ip 10.1.20.254
 vrrp vrid 20 priority 120

3） 配置vrrp 認證

SW1

vrrp vrid 10 authentication-mode md5 huawei

SW2

vrrp vrid 10 authentication-mode md5 huawei

4）配置搶佔延時
聚合組10

vrrp vrid 10 preempt-mode timer delay 30

聚合組20

vrrp vrid 20 preempt-mode timer delay 30

5）配置track

vrrp vrid 10 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 30

3. 實驗現象

• 查看聚合組狀態
  

• 驗證track
  上流接口shutdown
  
  查看VRRP
  
  接口恢復
  
  查看VRRP