VRRP的概念

VRRP是一种路由容错协议，也可以叫做备份路由协议。一个局域网络内的所有主机都设置缺省路由，当网内主机发出的目的地址不在本网段时，报文将被通过缺省路由发往外部路由器，从而实现了主机与外部网络的通信。当缺省路由器down掉（即端口关闭）之后，内部主机将无法与外部通信，如果路由器设置了VRRP时，那么这时，虚拟路由将启用备份路由器，从而实现全网通信。

VRRP的原理

通过在冗余网关间共享虚拟MAC和IP地址，保证数据转发时并不是转给某一个具体网关的IP，而是把数据转发给虚拟网关的IP，因此，不论哪一个路由器成为主路由，都不会影响数据通信。通过组播协议对数据端口进行监控，一旦检测数据转发的端口坏掉，主路由器会停发HELLO包，备路由器提升为主路由，实现数据的稳定高效转发。

在VRRP协议中，有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是指运行VRRP的路由器，是物理实体；虚拟路由器是指VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作，共同构成一台虚拟路由器。该虚拟路由器对外表现为一个具有唯一固定的IP地址和MAC地址的逻辑路由器。处于同一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色：主控路由器和备份路由器，一个VRRP组中有且只有一台处于主控角色的路由器，可以有一个或者多个处于备份角色的路由器VRRP协议从路由器组中选出一台作为主控路由器，负责ARP解析和转发IP数据包，组中的其他路由器作为备份的角色并处于待命状态，当由于某种原因主控路由器发生故障时，其中的一台备份路由器能在瞬间的时延后升级为主控路由器，由于此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAC地址，故对终端使用者系统是透明的。

设备类型

Master 当路由器处于Master状态时，它将会做下列工作：

• 定期发送VRRP报文。

• 以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求。 虚拟路由器 封装的时候 都封装 虚拟路由器的 mac地址

• 转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

• 如果它是这个虚拟IP地址的拥有者，则接收目的IP地址为这个虚拟IP地址的IP报文。否则，丢弃这个IP报文。

• 如果收到比自己优先级大的报文则转为Backup状态。

• 如果收到优先级和自己相同的报文，并且发送端的主机IP地址比自己的主IP地址大，则转为Backup状态。

• 当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。

Backup 当路由器处于Backup状态时，它将会做下列工作：

• 接收Master发送的VRRP报文，判断Master的状态是否正常。

• 对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。

• 丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

• 丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文。

• Backup状态下如果收到比自己优先级小的报文时，丢弃报文，不重置定时器；如果收到优先级和自己相同的报文，则重置定时器，不进一步比较IP地址。

• 当Backup接收到MASTER_DOWN_TIMER定时器超时的事件时，才会转为Master。

• 当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。

主备切换

当Master设备发生故障后，会主动降低自身优先级低于Backup设备优先级（降低优先级可以手动配置，默认降低至0），并主动发送修改后的VRRP报文，当Backup设备收到后会快速切换为Master设备。如果Master设备恢复正常后，VRRP协议支持主备之间的抢占。

抢占模式（Preemption Mode）： 控制具有更高优先级的备用路由器是否能够抢占具有较低优先级的Master路由器，使自己成为Master。缺省为抢占模式。 注意：存在的例外情况是如果IP地址拥有者是可用的，则它总是处于抢占的状态，并成为Master设备。

抢占延时（Delay Time）： 抢占延迟时间，默认为0，即立即抢占。 原因：原Master设备故障恢复后，立即抢占可能会导致流量中断，因为上行链路的路由协议可能未完成收敛，这种情况则需要配置Master设备的抢占延时。