第八讲:VRRP(虚拟路由器冗余协议)

导读:本篇文章讲解 第八讲:VRRP(虚拟路由器冗余协议),希望对大家有帮助,欢迎收藏,转发!站点地址:www.bmabk.com

一、VRRP简介

1、VRRP是什么?

●Virtual route Redundancy Protocol,也叫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,单只有一个处于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网关的数据包并进行转发,以及响应pc对于对于其网关IP地址的ARP请求。

●Backup路由器路由器侦听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。

2、VRRP的作用

●提供了局域网上的设备备份机制,VRRP是一种容错协议,它们保证当主机的下一跳路由器换掉时,可以及时有另一台路由器来代替,从而保证通讯的连续性和可靠性。

image-20220426184959444

●解释:依靠优先级分出Master和Backup。

image-20220426185030476

●解释:当Master路由器正常时,pc端访问网关直接从Master路由器进入到网关路由器

img

●解释:当Master路由器线路(包括上行线路,路由器本身,下行线路)出现异常时,优先级降低,以前Backup路由器将会抢占Master路由器,pc端将从新的Master路由器完成数据转发。

3、VRRP工作原理

●VRRP为虚拟路由器冗余协议,多个路由器都会使用虚拟ip,且有一个和多个的热备组(备份的路由器)。

●以优先级的方式,确认主从关系,同时VIP(虚拟ip)会作用在优先级最高的一个设备上。主设备称为“Master”,从设备称为“Backup”

●主设备会周期性向从设备发送vrrp报文(心跳检测),来告知从设备自己的存活情况。

●当主设备遇到故障时,VRRP对VIP所在的主设备进行降级低于从设备路由器,然后VIP会作用在热备组设备中优先级最高的设备上。继续提供流量传输。

●源Master设备故障恢复时,若该设备IP地址拥有者(则优先级为255),直接切换Master,如果低于255,则还是为Backup状态,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。

4、VRRP名词解释(术语解释)

①VRRP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。

②VRRP组

一个VRRP组由多个VRRP路由器组成,使用相同的VRID进行标识,属于同一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,数据转发任务由谁来承担,Master故障谁来接替,这是VRRP的工作。

④虚拟ip地址、虚拟MAC地址

●虚拟IP地址就是虚拟路由器的IP地址,该地址实际上就是用户的网关地址。

●就是虚拟路由器根据VRID(虚拟路由器id)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}.

⑤Master、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。

**●Backup路由器:**处于监听状态的路由器,一旦Master路由器出现故障,Baskup路由器就开始接替工作。

●选举比较:先比较接口VRRP优先级(比大)大的成为Master路由器,如果相等,则比较IP地址(比大)。

二、VRRP配置

在这里插入图片描述

R1配置

<Huawei>system-view    ###进入系统模式
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname R1    ###修改名称
[R1]undo info-center enable     ###关闭消息提示
Info: Information center is disabled.

[R1]int g0/0/0     ###进入接口g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.100 24    ###设置接口ip
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown     ###启动接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1  ###进入接口g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 13.0.0.1 24     ### 设置接口ip
[R1-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown     ###启动接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0   ###再次进入接口g0/0/0(为什么在这个接口配置vrrp,因为此接口与虚拟接口在同一网段)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1    ###设置虚拟ip
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120     ### 设置优先级为120(默认为100)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5     ###设置抢占时间为5s(默认0秒)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track int g0/0/1 reduce 30    ###跟踪上下接口(出了问题就降低30优先级)
[R1-GigabitEthernet0/0/0]q   ###返回上一级
[R1]ip route-static 30.0.0.1 24 13.0.0.2     ###设置静态路由(此处也可以设置默认路由)
Info: The destination address and mask of the configured static route mismatched
, and the static route 30.0.0.0/24 was generated.
[R1]dis vrrp    ###查看vrrp
  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
    State : Master
    Virtual IP : 192.168.10.1
    Master IP : 192.168.10.100
    PriorityRun : 120
    PriorityConfig : 120
    MasterPriority : 120
    Preempt : YES   Delay Time : 5 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Track IF : GigabitEthernet0/0/1   Priority reduced : 30
    IF state : UP
    Create time : 2022-04-26 22:44:49 UTC-08:00
    Last change time : 2022-04-26 22:44:52 UTC-08:00

配置R2

system-view   ###进入系统模式
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname R2   ###修改名称
[R2]undo info-center enable    ###取消消息提示
Info: Information center is disabled.

[R2]int g0/0/0     ###进入接口g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.200 24   ###配置接口ip
[R2-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown     ###开启接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.

[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1   ###进入接口g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.0.0.1 24     ###设置接口ip
[R2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown    ###启动接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.

[R2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0    ###再次进入接口g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1    ###设置虚拟ip
[R2-GigabitEthernet0/0/0]q    ###返回上一级
[R2]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 23.0.0.2    ###设置默认路由(此处也可以设置静态路由)
[R2]dis vrrp   ### 查看vrrp
  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
    State : Backup
    Virtual IP : 192.168.10.1
    Master IP : 192.168.10.100
    PriorityRun : 100
    PriorityConfig : 100
    MasterPriority : 120
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Create time : 2022-04-26 22:49:47 UTC-08:00
    Last change time : 2022-04-26 22:49:47 UTC-08:00

R3配置

<Huawei>system-view    ###进入系统模式
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname R3     ###设置名称
[R3]undo info-center enable    ###取消提示
Info: Information center is disabled.

[R3]int g0/0/0   ###进入接口g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 13.0.0.2 24    ###配置接口ip
[R3-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown   ###开启接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.

[R3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1   ###进入接口g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.0.0.2 24     ###配置接口ip
[R3-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown    ###启动接口
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[R3-GigabitEthernet0/0/1]int loopback 0    ###配置虚拟ip
[R3-LoopBack0]ip add 30.0.0.1 24    ###配置虚拟ip地址
[R3-LoopBack0]q   ###返回上一层
[R3]ip route-static 192.168.10.0 24 13.0.0.1    ###配置静态路由
[R3]ip route-static 192.168.10.0 24 23.0.0.1 preference 70    ###配置浮动路由(静态路由优先级默认60 ,优先级越小 ,优先度越高)

三、总结

1、VRRP组通过vrid来识别的,一个VRRP组可以有多个VRRP路由器,其中包含一个Master,一个或者多个Backup。

2、VRRP会虚拟出一个虚拟路由器,包含虚拟IP和虚拟MAC地址,虚拟IP要和Master、Backup在同一网段离。

3、一般是通过虚拟IP地址,用作在VRRP路由器局域网下所有主机的默认网关IP地址

4、Master实际转发数据和响应局域网主机的ARP请求,定时发送VRRP报文给Backup

5、Vack用于监听Master发来的VRRP报文,如果超过一定时限,就会抢占Master。

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