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VRRP

时间：2024-06-18 14:58:16浏览次数：7  
标签：优先级 报文 vrrp 192.168 VRRP master 路由器

VRRP 解决问题：

　　 1、网关为单设备时，如果此设备发生故障，那么将会导致下连接设备均出现故障； 此时我们将多设备组成一个网关组，再同一时刻只有一台工作即可，其余设备负责监听，当工作的设备出现故障，那么再选举出新设备接管即可；

概述：

　　 1、将多台路由虚拟成一台，配置虚拟路由来当做网关，实现网关的备份；

　　 2、vrrp 协议版本：V2 与V3；

　　　　V2常用且仅适用于IPv4 网络，V3 版本在IPv4与IPv6版本均适用；

　　 3、vrrp宣告报文（advertisement）：使用组播报文播出，目的ip:225.0.0.18，目的mac：01-00-5e-00-00-12,协议号：112；

两台路由的主备切换：

　　　　 1、如果master发生故障，则主备切换，backup 路由在master_down_interval时间内未收到master的状态通告报文，则backup立即成为master;

　　　　2、如果master故障恢复，则需要看配置策略，如配置了抢占则master 会再次成为master;

路由器类型：

　　主路由器 　　

　　　　1、组内的路由器通过比较VRRP优先级，优先级大的会成为主路由器；

　　　　 2、主路由器会周期性的发送VRRP报文（周期一般默认为1s），维护主路由器与备路由器之间的关系；

　　备路由器

　　　　 1、组内的路由器通过比较VRRP优先级，优先级小的为备份路由器；

　　　　2、不断接收master路由器发送的VRRP报文，来判断master路由器的状态：

　　　　　　 A: 一定时间内收不到master路由器的vrrp 报文，则认为master路由器故障，此时会将自己设置未主路由器；

　　　　　　B: 这个一定时间一般为master路由器发送vrrp 报文周期的3倍，即：默认间隔 * 3，所以一般为3s;

虚拟网关

　　1、虚拟网关是通过VRRP配置虚拟出来的；

　　2、终端使用此网关地址，那么终端发送的数据会直接发送给虚拟网关，即：Master 设备，backup不接收，也不工作，由master来对报文进行处理；

虚拟路由标识（VRID）

　　1、虚拟路由器的标识，在同一组中，只有在同一组中才会共享虚拟网关IP，即：有相同VRID的一组路由器构成一个虚拟路由；

　　2、VRRP报文只使用了一种通告（advertisement）：使用IP报文座位传输报文，协议号112，使用固定的组播地址：224.0.0.18进行发送；

状态变化

　　1、VRRP三种状态：

　　　　 A：初始状态： 设备启动即进入的状态； 当收到接口startup 消息会立即进入到master或backup状态； 此状态对VRRP报文不做任何处理；

　　　　B：活动状态（master）: 只有处于此状态的设备才可转发那些发送到虚拟IP地址的报文；

　　　　　  　master 路由器周期性发送VRRP报文，以发布其配置（优先级）与工作情况；

　　　　　　  master 路由器通过免费ARP 报文将自己的虚拟MAC地址通知给与之相连的设备，从而进行转发功能；

　　　　　　 转发目的MAC为虚拟MAC的IP报文； 如果是此虚拟IP的拥有者，则接收目的IP为虚拟IP的报文，否则丢弃；

　　　　　　 如果收到比自己优先级大的报文，则进入备份状态；

　　　　　　 如果收到与自己相同优先级大报文，并且报文的源地址比自己大，则进入备份状态；

　　　　　　 收到接口down 后，会进入到初始化状态；

　　　　C：备份状态（backup） 接收master 发送的VRRP报文，来判断master的工作状态是否正常；

　　　　　　 对虚拟IP地址的ARP报文不做响应； 目的MAC为虚拟MAC 的IP报文直接丢弃；

　　　　　　目的IP为虚拟IP的报文直接丢弃；

　　　　　　 当收到master_down_timer定时器超时，会转为master 收到比自己优先级小的报文，直接丢弃，不重置定时器，如果收到优先级与自己相同的，则重置定时器，但不进行进一步比对IP；

　　　　　　当收到接口down 事件时，进入到初始化状态；

　　2、VRRP路由器优先级：

　　　　 路由器的优先级可以确定出路由器角色（master,backup）,优先级越高，则越有可能成为master;

　　　　 创建VRRP设备后，则设备处于初始化状态，收到接口Up 消息后，如果设备的优先级为255，则直接进入到master状态；

　　　　 优先级小于255，则设备先进入backup ,等待master_down_interval定时器超时后再进入master状态；

　　　　 首先进入到master状态的vrrp设备通过VRRP通告报文的交互，来获取虚拟设备中其它成员的优先级，从而选举master;

　　　　如果VRRP报文中的Master设备优先级高于自己的优先级，则backup 状态保持不变；

　　　　 如果VRRP报文中的Master设备优先级低于自己的优先级，采用抢占方式的backup设备将切换至master,非抢占模式的则保持原有的backup;

　　　　 如果有多个设备都进入了master状态: 优先级低的转为backup; 优先级相同的则在备份组所在的接口IP小的转为backup;

VRRP 工作的过程

　　1、虚拟路由器会根据路由器的优先级选举master; master路由器会通过发送免费ARP 报文，将自己的MAC发给与之相连的设备，从而承担报文转发；

　　 2、master路由器周期性发送VRRP通告报文，公布其配置信息（优先级）与工作状况；

　　3、master故障，虚拟路由器中的backup会重新选举master;

　　4、虚拟路由器切换时，master设备发生切换，新master路由器只发送一个携带虚拟路由器MAC和IP地址的免费ARP报文，这样就更新了与之连接 的设备的ARP表信息；

　　5、当网络中出现优先级高于master的路由器时，是否发生master切换取决于backup路由器的工作方式（抢占与非抢占），决定是否重新选举master;

 

实验：

 

实验图

 设备配置：

AR1：

interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 13.1.1.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.11.10 255.255.255.0    #设置接口IP
 vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.11.254　　 # 设置vrrp配置
 vrrp vrid 2 priority 110　　　　　　　　　　#配置本设备的优先级
 vrrp vrid 2 preempt-mode timer delay 2
 vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/0 reduced 20  #检测上联口的状态，端口状态变化后会将priority 减少20

AR2：

interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.11.20 255.255.255.0  #设置接口的IP   
 vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.11.254　　#设置vrrp信息，与AR1 成组
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 23.1.1.2 255.255.255.0

AR3：

interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.12.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 13.1.1.3 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 23.1.1.3 255.255.255.0 
#

AR4:

interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.11.40 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.13.254 255.255.255.0

 

交换机不做任何配置；

三台PC按照图中设置地址即可,PC 的网关均设置未x.x.x.254；

在AR1、AR2 上查看vrrf 信息：

[AR1]dis vrrp 2
  GigabitEthernet0/0/1 | Virtual Router 2
    State : Master　　　　　　　　　　　　#当前vrrf 的状态
    Virtual IP : 192.168.11.254　　　　#配置的vrrp 虚拟地址
    Master IP : 192.168.11.10　　　　　　#master 的IP地址
    PriorityRun : 110　　　　　　　　　　#运行中的优先级
    PriorityConfig : 110　　　　　　　　#配置的优先级
    MasterPriority : 110　　　　　　　　#master 优先级
    Preempt : YES   Delay Time : 2 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0102　　　　#VRRP的虚拟MAC
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Backup-forward : disabled
    Track IF : GigabitEthernet0/0/0   Priority reduced : 20　　#追踪端口与端口变化后的优先级操作
    IF state : UP
    Create time : 2024-06-18 10:27:29 UTC-08:00
    Last change time : 2024-06-18 10:31:01 UTC-08:00

[AR2]dis vrrp 2
  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
    State : Backup　　　　　　　　　　　　#状态
    Virtual IP : 192.168.11.254　　# vrrp 的虚拟IP
    Master IP : 192.168.11.10　　　　# vrrp 的虚拟IP
    PriorityRun : 100　　　　　　　　#本机器运行vrrp 的优先级
    PriorityConfig : 100　　　　　　#本机器配置vrrp 的优先级
    MasterPriority : 110　　　　　　#master本机器的vrrp 的优先级
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0102        #虚拟mac
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2024-06-18 09:52:54 UTC-08:00
    Last change time : 2024-06-18 10:31:02 UTC-08:00

PC1与PC2 之、PC4与PC2之间通讯：

这里采用静态路由来配置网络中的路由记录；

AR1：

ip route-static 192.168.12.0 255.255.255.0 13.1.1.3
ip route-static 192.168.13.0 255.255.255.0 192.168.11.40

AR2：

ip route-static 192.168.12.0 255.255.255.0 23.1.1.3
ip route-static 192.168.13.0 255.255.255.0 192.168.11.4

AR3：

ip route-static 192.168.11.0 255.255.255.0 13.1.1.1
ip route-static 192.168.11.0 255.255.255.0 23.1.1.2
ip route-static 192.168.13.0 255.255.255.0 23.1.1.2
ip route-static 192.168.13.0 255.255.255.0 13.1.1.1

AR4：

ip route-static 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.11.254

 

此时我们PC1与PC2之间是可以正常进行通讯的：

此时我们PC4与PC2之间是可以正常进行通讯的：

 

1、测试修改设备的优先级，查看对vrrp 的master 的影响

2、down 掉AR1 的上联口，查看在AR 上配置的vrrp 优先级是否会发生改变；

3、down 掉AR1 的上联口，查看PC1 是否还能与PC2通讯；

4、down 掉AR2 的上联口，查看PC1 是否能与PC2 通讯；

5、down 掉AR1或ARP 2 的VRRP配置使用的端口，查看vrrp 是否还能正常工作；

6、down 掉AR1或ARP 2 的VRRP配置使用的端口，PC1是否能与PC2通讯；

7、通告报文（master发出）结构：

 

标签：优先级,报文,vrrp,192.168,VRRP,master,路由器
From： https://www.cnblogs.com/juzib/p/18254345

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