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VRRP原理及命令

2022-08-05 05:19:00 【幻star】

VRRP原理及命令

VRRP

vrrp基本概述

vrrp是虚拟路由冗余协议，能够在不改变组网的情况下，将多台路由器虚拟成一个虚拟路电器，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现网关的备份。
vrrp作用：出口网关的备份，保证出口网关的高可用性。
vrrp好处：

  1. 主路由器失效后，备份路由器立即顶替主路由器的工作，保证数据的不丢失。
  2. 两个不同的路由器成为不同组的主路由器，相互备份。
  3. 跟踪上行链路接口状态，当上行链路接口失效时，自动将备份路由份提升为主路由器，保证数据的不丢失。

vrrp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。

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设备类型
master路由器通过比较VRRP优先级，优先级大的是master路由器；周期性的发送VRRP报文，维护master路由器和备份路由器的身份；周期时间默认是1s； 备份网关，通过比较 VRRP 优先级，优先级小的是备份路由器；
备份（backup）路由器通过不断的接收master路由器发送的 VRRP 报文来判断master路由器的状态； 如果在一定的时间内，收不到 VRRP 报文，则认为master路由器出现故障，自己升级为master路由器； 这个“一定的时间”，默认是“master路由器发送VRRP的周期”的3倍，所以默认是 3s 。
虚拟网关通过VRRP虚拟出来的网关IP地址，这个网关IP地址，是配置在终端设备上的；终端设备访问其他网段时，直接将数据发送给虚拟网关IP地址，此时只有master路由器会回应针对虚拟网关IP地址的ARP请求，所以最终终端设备发送的数据发送到了master路由器设备上
VRID相同在同一个组中 只有在同一个组中 才会共享 虚拟ip 虚拟路由器的标识。有相同VRID的一组路由器构成一个虚拟路由器VRRP报文格式VRRP只使用到advertisement这一种报文，VRRP使用ip报文作为传输协议报文，协议号为112，使用固定的组播地址224.0.0.18进行发送
VRRP状态机VRRP协议中定义了三种状态机：初始状态（Initialize）、活动状态（Master）、备份状态（Backup）。其中，只有处于活动状态的设备才可以转发那些发那些发送到虚拟IP地址的报文。
Initialize设备启动时进入此状态，当收到接口Startup的消息，将转入Backup或Master状态(IP地址拥有者的接口优先级为255，直接转为Master)。在此状态时，不会对VRRP报文做任何处理。

VRRP主备备份过程

  1. 设置了优先级 优先级大的优先，优先级一样的时候，比较接口的 mac 地址

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  1. 路由器配置好以后，互相是不知道对面的配置，会互相发送通告报文，选举主备路由器
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  2. 比较优先级确定了RA为master路由器，RB为备份（backup）路由器 （RA优先级大于RB）。选举出主备后， backup 就不再发送报文。master 始终在周期性发送 通告报文。

  3. master发生故障，主备切换，一般来说 在主发生故障的时， backup在3秒没回成为主(此时间核优先级等设置有关)

  4. 原来的主路由器恢复，抢占模式（可以修改非抢占模式，默认抢占模式无延迟）
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实验操作

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  1. 配置master路由器R2
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  2. 配置备份（backup）路由器R3
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  3. 配置路由R1
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  4. PC2 ping 192.168.2.1（PC1）
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总结：

  • 设置了优先级 优先级大的优先，优先级一样的时候，比较接口的 mac 地址；
  • 路由器配置好以后，互相是不知道对面的配置，会互相发送通告报文，选举主备路由器；
  • master 始终在周期性发送 通告报文。
  • master路由器与备份路由器配置命令
    master路由器:
    [r1]int g0/0/0
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.10 24
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduc
    ed 30
    备份路由器:
    [r1]int g0/0/0
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.20 24
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 80
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