VRRP是什么？VRRP的作用和工作原理

一、VRRP簡介

1、VRRP是什么？

●Virtual route Redundancy Protocol，也叫虛擬路由器冗余協(xié)議。

●利用VRRP，一組路由器（同一個(gè)lan中的接口）協(xié)同工作，單只有一個(gè)處于Master狀態(tài)，處于該狀態(tài)的路由器（的接口）承擔(dān)實(shí)際的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，在一個(gè)VRRP組內(nèi)的多個(gè)路由器接口共用一個(gè)虛擬IP地址，該地址被稱為局域網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)的缺省網(wǎng)關(guān)地址。

●VRRP決定哪個(gè)路由器是Master。

●Master路由器負(fù)責(zé)接收發(fā)送至網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，以及響應(yīng)pc對于對于其網(wǎng)關(guān)IP地址的ARP請求。

●Backup路由器路由器偵聽Master路由器的狀態(tài)，并在Master路由器發(fā)生故障時(shí)，接替其工作，從而保證業(yè)務(wù)流量的平滑切換。

2、VRRP的作用

●提供了局域網(wǎng)上的設(shè)備備份機(jī)制，VRRP是一種容錯協(xié)議，它們保證當(dāng)主機(jī)的下一跳路由器換掉時(shí)，可以及時(shí)有另一臺路由器來代替，從而保證通訊的連續(xù)性和可靠性。

●解釋：依靠優(yōu)先級分出Master和Backup。

●解釋：當(dāng)Master路由器正常時(shí)，pc端訪問網(wǎng)關(guān)直接從Master路由器進(jìn)入到網(wǎng)關(guān)路由器

●解釋：當(dāng)Master路由器線路（包括上行線路，路由器本身，下行線路）出現(xiàn)異常時(shí)，優(yōu)先級降低，以前Backup路由器將會搶占Master路由器，pc端將從新的Master路由器完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

3、VRRP工作原理

●VRRP為虛擬路由器冗余協(xié)議，多個(gè)路由器都會使用虛擬ip，且有一個(gè)和多個(gè)的熱備組（備份的路由器）。

●以優(yōu)先級的方式，確認(rèn)主從關(guān)系，同時(shí)VIP（虛擬ip）會作用在優(yōu)先級最高的一個(gè)設(shè)備上。主設(shè)備稱為“Master”，從設(shè)備稱為“Backup”

●主設(shè)備會周期性向從設(shè)備發(fā)送vrrp報(bào)文（心跳檢測），來告知從設(shè)備自己的存活情況。

●當(dāng)主設(shè)備遇到故障時(shí)，VRRP對VIP所在的主設(shè)備進(jìn)行降級低于從設(shè)備路由器，然后VIP會作用在熱備組設(shè)備中優(yōu)先級最高的設(shè)備上。繼續(xù)提供流量傳輸。

●源Master設(shè)備故障恢復(fù)時(shí)，若該設(shè)備IP地址擁有者（則優(yōu)先級為255），直接切換Master，如果低于255，則還是為Backup狀態(tài)，由Backup設(shè)備的工作方式（搶占方式和非搶占方式）決定是否重新選舉。

4、VRRP名詞解釋（術(shù)語解釋）

①VRRP路由器

運(yùn)行VRRP的路由器，一臺VRRP路由器（的接口）可以同時(shí)參與到多個(gè)VRRP組中，在不同的組中，一臺VRRP路由器可以充當(dāng)不同的角色。

②VRRP組

一個(gè)VRRP組由多個(gè)VRRP路由器組成，使用相同的VRID進(jìn)行標(biāo)識，屬于同一VRRP路由器相互交換信息，每一個(gè)VRRP組只能有一個(gè)Master。

③虛擬路由器

對于每一個(gè)VRRP組，抽象出來的一個(gè)邏輯路由器，該路由器充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶的網(wǎng)關(guān)，該路由器并非真實(shí)存在，事實(shí)上對于用戶而言，只需要知道虛擬路由器的IP，至于具體的虛擬路由器的角色由誰來承擔(dān)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)由誰來承擔(dān)，Master故障誰來接替，這是VRRP的工作。

④虛擬ip地址、虛擬MAC地址

●虛擬IP地址就是虛擬路由器的IP地址，該地址實(shí)際上就是用戶的網(wǎng)關(guān)地址。

●就是虛擬路由器根據(jù)VRID（虛擬路由器id）生成的MAC地址，一個(gè)虛擬路由器擁有一個(gè)虛擬MAC地址，格式為：00-00-5E-00-01-{VRID}.

⑤Master、Backup路由器

●Master路由器：VRRP組中實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的路由器，在每一個(gè)VRRP組中，僅有Master響應(yīng)對虛擬IP地址的ARP請求，Master路由器同時(shí)以一定的時(shí)間間隔發(fā)送VRRP消息，以便通知Backup路由器自己的存活情況。

●Backup路由器：處于監(jiān)聽狀態(tài)的路由器，一旦Master路由器出現(xiàn)故障，Baskup路由器就開始接替工作。

●選舉比較：先比較接口VRRP優(yōu)先級（比大）大的成為Master路由器，如果相等，則比較IP地址（比大）。

二、VRRP配置

R1配置

system-view###進(jìn)入系統(tǒng)模式
Entersystemview,returnuserviewwithCtrl+Z.
[Huawei]sysnameR1###修改名稱
[R1]undoinfo-centerenable###關(guān)閉消息提示
Info:Informationcenterisdisabled.

[R1]intg0/0/0###進(jìn)入接口g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipadd192.168.10.10024###設(shè)置接口ip
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undoshutdown###啟動接口
Info:InterfaceGigabitEthernet0/0/0isnotshutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/0]intg0/0/1###進(jìn)入接口g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ipadd13.0.0.124###設(shè)置接口ip
[R1-GigabitEthernet0/0/1]undoshutdown###啟動接口
Info:InterfaceGigabitEthernet0/0/1isnotshutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/1]intg0/0/0###再次進(jìn)入接口g0/0/0（為什么在這個(gè)接口配置vrrp，因?yàn)榇私涌谂c虛擬接口在同一網(wǎng)段）
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrpvrid1virtual-ip192.168.10.1###設(shè)置虛擬ip
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrpvrid1priority120###設(shè)置優(yōu)先級為120（默認(rèn)為100）
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrpvrid1preempt-modetimerdelay5###設(shè)置搶占時(shí)間為5s（默認(rèn)0秒）
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrpvrid1trackintg0/0/1reduce30###跟蹤上下接口（出了問題就降低30優(yōu)先級）
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q###返回上一級
[R1]iproute-static30.0.0.12413.0.0.2###設(shè)置靜態(tài)路由（此處也可以設(shè)置默認(rèn)路由）
Info:Thedestinationaddressandmaskoftheconfiguredstaticroutemismatched
,andthestaticroute30.0.0.0/24wasgenerated.
[R1]disvrrp###查看vrrp
GigabitEthernet0/0/0|VirtualRouter1
State:Master
VirtualIP:192.168.10.1
MasterIP:192.168.10.100
PriorityRun:120
PriorityConfig:120
MasterPriority:120
Preempt:YESDelayTime:5s
TimerRun:1s
TimerConfig:1s
Authtype:NONE
VirtualMAC:0000-5e00-0101
CheckTTL:YES
Configtype:normal-vrrp
TrackIF:GigabitEthernet0/0/1Priorityreduced:30
IFstate:UP
Createtime:2022-04-262249UTC-08:00
Lastchangetime:2022-04-262252UTC-08:00

配置R2

system-view###進(jìn)入系統(tǒng)模式
Entersystemview,returnuserviewwithCtrl+Z.
[Huawei]sysnameR2###修改名稱
[R2]undoinfo-centerenable###取消消息提示
Info:Informationcenterisdisabled.

[R2]intg0/0/0###進(jìn)入接口g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ipadd192.168.10.20024###配置接口ip
[R2-GigabitEthernet0/0/0]undoshutdown###開啟接口
Info:InterfaceGigabitEthernet0/0/0isnotshutdown.

[R2-GigabitEthernet0/0/0]intg0/0/1###進(jìn)入接口g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ipadd23.0.0.124###設(shè)置接口ip
[R2-GigabitEthernet0/0/1]undoshutdown###啟動接口
Info:InterfaceGigabitEthernet0/0/1isnotshutdown.

[R2-GigabitEthernet0/0/1]intg0/0/0###再次進(jìn)入接口g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]vrrpvrid1virtual-ip192.168.10.1###設(shè)置虛擬ip
[R2-GigabitEthernet0/0/0]q###返回上一級
[R2]iproute-static0.0.0.00.0.0.023.0.0.2###設(shè)置默認(rèn)路由（此處也可以設(shè)置靜態(tài)路由）
[R2]disvrrp###查看vrrp
GigabitEthernet0/0/0|VirtualRouter1
State:Backup
VirtualIP:192.168.10.1
MasterIP:192.168.10.100
PriorityRun:100
PriorityConfig:100
MasterPriority:120
Preempt:YESDelayTime:0s
TimerRun:1s
TimerConfig:1s
Authtype:NONE
VirtualMAC:0000-5e00-0101
CheckTTL:YES
Configtype:normal-vrrp
Createtime:2022-04-262247UTC-08:00
Lastchangetime:2022-04-262247UTC-08:00

R3配置

system-view###進(jìn)入系統(tǒng)模式
Entersystemview,returnuserviewwithCtrl+Z.
[Huawei]sysnameR3###設(shè)置名稱
[R3]undoinfo-centerenable###取消提示
Info:Informationcenterisdisabled.

[R3]intg0/0/0###進(jìn)入接口g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ipadd13.0.0.224###配置接口ip
[R3-GigabitEthernet0/0/0]undoshutdown###開啟接口
Info:InterfaceGigabitEthernet0/0/0isnotshutdown.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]intg0/0/1###進(jìn)入接口g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ipadd23.0.0.224###配置接口ip
[R3-GigabitEthernet0/0/1]undoshutdown###啟動接口
Info:InterfaceGigabitEthernet0/0/1isnotshutdown.
[R3-GigabitEthernet0/0/1]intloopback0###配置虛擬ip
[R3-LoopBack0]ipadd30.0.0.124###配置虛擬ip地址
[R3-LoopBack0]q###返回上一層
[R3]iproute-static192.168.10.02413.0.0.1###配置靜態(tài)路由
[R3]iproute-static192.168.10.02423.0.0.1preference70###配置浮動路由（靜態(tài)路由優(yōu)先級默認(rèn)60，優(yōu)先級越小，優(yōu)先度越高）

三、總結(jié)

1、VRRP組通過vrid來識別的，一個(gè)VRRP組可以有多個(gè)VRRP路由器，其中包含一個(gè)Master，一個(gè)或者多個(gè)Backup。

2、VRRP會虛擬出一個(gè)虛擬路由器，包含虛擬IP和虛擬MAC地址，虛擬IP要和Master、Backup在同一網(wǎng)段離。

3、一般是通過虛擬IP地址，用作在VRRP路由器局域網(wǎng)下所有主機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址

4、Master實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和響應(yīng)局域網(wǎng)主機(jī)的ARP請求，定時(shí)發(fā)送VRRP報(bào)文給Backup

5、Vack用于監(jiān)聽Master發(fā)來的VRRP報(bào)文，如果超過一定時(shí)限，就會搶占Master。

審核編輯：湯梓紅