VRRP
定义
虚拟路由冗余协议VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备,将虚拟路由设备的IP地址作为用户的默认网关实现与外部网络通信。当网关设备发生故障时,VRRP机制能够选举新的网关设备承担数据流量,从而保障网络的可靠通信。
作用:
对网关进行备份,从而达到容灾的效果
名词解释
- VRRP路由器(VRRP Router):运行VRRP协议的设备,它可能属于一个或多个虚拟路由器。
- 虚拟路由器(Virtual Router):又称VRRP备份组,由一个Master设备和多个Backup设备组成,被当作一个共享局域网内主机的缺省网关。
- Master路由器(Virtual Router Master):承担转发报文任务的VRRP设备。
- Backup路由器(Virtual Router Backup):一组没有承担转发任务的VRRP设备,当Master设备出现故障时,它们将通过竞选成为新的Master设备。
- VRID:虚拟路由器的标识。取值范围:[1,255]
- 虚拟IP地址(Virtual IP Address):虚拟路由器的IP地址,一个虚拟路由器可以有一个或多个IP地址,由用户配置。
- IP地址拥有者(IP Address Owner):如果一个VRRP设备将虚拟路由器IP地址作为真实的接口地址,则该设备被称为IP地址拥有者。如果IP地址拥有者是可用的,通常它将成为Master。
- 虚拟MAC地址(Virtual MAC Address):虚拟路由器根据虚拟路由器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}(VRRP for IPv4);00-00-5E-00-02-{VRID}(VRRP for IPv6)。当虚拟路由器回应ARP请求时,使用虚拟MAC地址,而不是接口的真实MAC地址。
命令
- 创建虚拟路由器(取值范围:[1,255])
vrrp vrid 编号 virtual-ip 虚拟路由IP地址
- 修改虚拟路由器的优先级(默认值:100,值越大优先级越高,取值范围:[1,254])
vrrp vrid 编号 priority 优先级值
- 查看VRRP信息
dis vrrp
- 设置抢占时间,单位为秒(默认值为0,取值范围:[0,3600])
vrrp vrid 编号 preempt-mode timer delay 时间
- 设置跟踪端口状态优先级值(CE交换机中,
reduced要使用reduce)
vrrp vrid 编号 track int g编号 reduced 优先级值
案例
工作过程
VRRP的工作过程如下:
- VRRP备份组中的设备根据优先级选举出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。
- Master设备周期性向备份组内所有Backup设备发送VRRP通告报文,以公布其配置信息(优先级等)和工作状况。
- 如果Master设备出现故障,VRRP备份组中的Backup设备将根据优先级重新选举新的Master。
- VRRP备份组状态切换时,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。
- 原Master设备故障恢复时,若该设备为IP地址拥有者(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。
- 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。
- 抢占模式:在抢占模式下,如果Backup设备的优先级比当前Master设备的优先级高,则主动将自己切换成Master。
- 非抢占模式:在非抢占模式下,只要Master设备没有出现故障,Backup设备即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master设备。
选举机制
- 如果存在IP拥有者,会直接成为Master;
- 如果优先级相同,则先配置的设备会作为Master;
- 优先级不同时,则选择优先级高的设备为Master;