粗谈VRRP

2024-03-02 22:40:40

认识VRRP

VRRP概述
VRRP术语
虚拟MAC地址
VRRP状态机
Master / Backup 路由器
VRRP的工作过程
抢占(Preempt )
实验1
实验2
实验3![在这里插入图片描述](https://www.icode9.com/i/ll/?i=20210412201044330.png?,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NjY2NjA5NA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

VRRP概述

Virtual Router Redundancy Protocol，也即虚拟路由器冗余协议。
2.利用VRRP，一组路由器(同一个LAN中的接口）协同工作，但只有一个处于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，该地址被作为局域网内所有主机的缺省网关地址。
3.VRRP决定哪个路由器是Master，Master路由器负责接收发送至用户网关的数据包并进行转发，以及响应PC对于其网关IP地址的ARP请求。
4.Backup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。

VRRP术语

. VRRP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。
· VRRP组:·一个VRRP组由多个VRRP路由器组成，使用相同的VRID (Virtual Router ID，虚拟路由器ID)进行标识，属于同一VRRP组的VRRP路由器互相交换信息，每一个VRRP组中只能有一个Master。
·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故障后谁来接替，这是VRRP的工作。

虚拟MAC地址

通过VRRP形成的虚拟路由器使用虚拟IP地址和虚拟MAC与网络中的PC进行通信。虚拟MAC的格式如下∶最后1个字节的VRID表示虚拟路由器ID的16进制，例如VRID是1，虚拟MAC地址为00-O0-5E-O0-01-01。

VRRP状态机

VRRP协议的状态共有三种，分别是Initialize ,Master，Backup，初始状态都是lnitialize，通过比较优先级产生Master不LBacKup ，1MHiJrsl 到Master发来的心跳报文，将切换为Master。

Master / Backup 路由器

Master路由器:
1.定时(Advertisement Intetval )发送VRRP通百报乂，以文1ip一知自己的存活情况。
2.以虚拟MAC地址响应其他设备对虚拟IP地址的ARP请求。·转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。
3.如果它是这个虚拟IP地址的拥伺有文不刚，丢弃这个IP报文。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。
4.如果收到比自己优先级大的报文，立即成为Backup。
5.如果收到与自己优先级相等的VRRP报文且本地接口IP地址小于对端接口IP立即成为Backup。

VRRP的工作过程

VRRP组中的设备选举出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。
如果Master设备出现故障，VRRP备份组中的Backup设备重新选举新的Master
VRRP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（则其优先级为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(Preempt )

R2加入到网络后，接口的VRRP状态首先过渡到Backup，在收到R1发送的VRRP报文后，由于本地接口的VRRP优先级大于报文中的优先级，因此如果设备激活Preempt(缺省启用）则可立即抢占Master的角色，过渡到Master状态，R2开始发送VRRP消息。
可修改抢占延迟时间，缺省该时间为0s。

实验1

LSW1

//[SW1]vlan batch 10 20
[SW1]int vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip add	
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.1.253 24
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 1 priority 110

[SW1-Vlanif10]int vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.2.252 24
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254;

[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a

LSW2

// [LSW2]vlan batch 10 20
[LSW2]vlan 10
[LSW2-vlan10]int vlan 10
[LSW2-Vlanif10]ip address 192.168.1.252 24
[LSW2-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254

[LSW2-Vlanif10]int vlanif 20
[LSW2-Vlanif20]ip address 192.168.2.253 24
[LSW2-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254
[LSW2-Vlanif20]vrrp vrid 2 priority 110

[LSW2]int g0/0/1
[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
;

LSW3

//[lsw3]vlan batch 10 20
[lsw3]int g0/0/1
[lsw3-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[lsw3-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[lsw3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[lsw3-GigabitEthernet0/0/2]p l t
[lsw3-GigabitEthernet0/0/2]p t a v a;
[lsw3-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/3
[lsw3-GigabitEthernet0/0/3]p l a
[lsw3-GigabitEthernet0/0/3]p d v 10
[lsw3-GigabitEthernet0/0/3]int g0/0/4
[lsw3-GigabitEthernet0/0/4]p l a
[lsw3-GigabitEthernet0/0/4]p d v 20

PING结果

实验2

LSW1

//[LSW1]vlan batch 10 20
[LSW1]int e0/0/1
[LSW1-Ethernet0/0/1]p l a
[LSW1-Ethernet0/0/1]p d v 10
[LSW1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[LSW1-Ethernet0/0/2]p l a
[LSW1-Ethernet0/0/2]p d v 20
[LSW1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[LSW1-Ethernet0/0/3]p l t
[LSW1-Ethernet0/0/3]p t a v a
[LSW1-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[LSW1-Ethernet0/0/4]p l t
[LSW1-Ethernet0/0/4]p t a v a
;

// interface GigabitEthernet0/0/0.1
 dot1q termination vid 10
 ip address 192.168.1.252 255.255.255.0 
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
 vrrp vrid 1 priority 110
 arp broadcast enable
interface GigabitEthernet0/0/0.2
 dot1q termination vid 20
 ip address 192.168.2.253 255.255.255.0 
 vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254
 arp broadcast enable
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/2
interface NULL0
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.10.1
;

// vlan batch 10 20
interface GigabitEthernet0/0/0.1
 dot1q termination vid 10
 ip address 192.168.1.253 255.255.255.0 
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
 arp broadcast enable

interface GigabitEthernet0/0/0.2
 dot1q termination vid 20
 ip address 192.168.2.252 255.255.255.0 
 vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254
 vrrp vrid 2 priority 110
 arp broadcast enable
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.20.2 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/2
interface NULL0
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.20.1;

//interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/2
interface NULL0
interface LoopBack0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255 
ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.20.2
ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.10.2
ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.20.2
ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.10.2;

结果

实验3

LSW1

// [LSW1]vlan batch 10 20
[LSW1]int vlanif 10
[LSW1-Vlanif10]ip address 192.168.1.252 24
[LSW1-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[LSW1-Vlanif10]vrrp vrid 1 priority 110

[LSW1-Vlanif10]int vlanif 20
[LSW1-Vlanif20]ip address 192.168.2.253 24
[LSW1-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254
[LSW1]int g0/0/1
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]p l t
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]p t a v a;

LSW1]stp region-configuration 
[LSW1-mst-region]re4	
[LSW1-mst-region]re	
[LSW1-mst-region]region-name wk
[LSW1-mst-region]ins	
[LSW1-mst-region]instance 1 vlan 10
[LSW1-mst-region]instance 2 vlan 20
[LSW1-mst-region]act	

[LSW1]stp  instance 1 root primary
[LSW1]stp instance 2 root secondary

LSW2

// [Huawei]vlan batch 10 20
[Huawei]int vlanif 10
[Huawei-Vlanif10]ip address 192.168.1.253 24
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254

[Huawei-Vlanif20]ip address 192.168.2.252 24
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254;
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 priority 110
[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p l t 
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p t a v a


[Huawei]stp region-configuration 
[Huawei-mst-region]re	
[Huawei-mst-region]region-name wk
[Huawei-mst-region]in	
[Huawei-mst-region]instance 1 vlan 10
[Huawei-mst-region]instance 2 vlan 20
[Huawei-mst-region]act	
[Huawei]stp instance 1 root secondary
[Huawei]stp instance 2 root primary

LSW3

// [LSW3]int g0/0/1
[LSW3-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[LSW3-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[LSW3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[LSW3-GigabitEthernet0/0/2]p l t
[LSW3-GigabitEthernet0/0/2]p t a v a
[LSW3-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/3
[LSW3-GigabitEthernet0/0/3]p l a
[LSW3-GigabitEthernet0/0/3]p d v 10
[LSW3-GigabitEthernet0/0/3]int g0/0/4
[LSW3-GigabitEthernet0/0/4]p l a
[LSW3-GigabitEthernet0/0/4]p d v 20;

结果

码农公寓

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虚拟MAC地址

VRRP状态机

Master / Backup 路由器

VRRP的工作过程

抢占(Preempt )

实验1

实验2

实验3

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