VRRP协议
一、VRRP协议的背景
STP、Eth-trunk-------->解决数据链路层的单点故障问题。
VRRR解决的是网络层单网关缺陷单点故障的问题。
自动化实现,实现多个冗余网关之间的数据切换的问题。
二、VRRP 的概念以及如何实现
1、VRRP基本概念:
虚拟路由器协议,利用VRRP,一组路由器协同工作,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。
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。
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。
2、VRRP的实现
(1)在不改变组网的情况下,将多台路由器 虚拟成一个 虚拟路由器配置虚拟路由器的IP地址作为网关,实现网关的备份用户没有感知。
(2)协议版本:VRRPv2(常用)和VRRPv3:
VRRPv2仅适用于IPv4网络,VRRPv3适用于IPv4和IPv6两种网络。
(3)VRRP协议报文:只有一种报文:Advertisement报文;其目的IP地址是224.0.0.18, 组播地址目的MAC地址是01-00-5e-00-00-12,协议号是112。
(4)VRRP 的状态机 :init Master Backup
在设备刚启动的时候 init---> Master 刚加入到VRRP组,所有设备都会认为自己是Master
选举:比较优先级(0-255),默认100,越大越优先,如果优先级相同,比IP地址,越大越优先
(5)VRRP的工作过程
1. 选举出Master: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。
2. 选举规则:
比较优先级的大小,优先级高者当选为Master设备。
当两台设备优先级相同时,如果已经存在Master,则其保持Master身份,无需继续选举;
如果不存在Master,则继续比较接口IP地址大小,接口IP地址较大的设备当选为Master设备。
3. Master设备状态的通告(VRRP备份组状态维持):
Master设备周期性地发送VRRP通告报文,在VRRP备份组中公布其配置信息(优先级等)和工作状况。Backup设备通过接收到的VRRP报文来判断Master设备是否工作正常。 当Master设备主动放弃Master地位(如Master设备退出备份组)时,会发送优先级为0的通告报文,用来使Backup设备快速切换成Master设备,而不用等到Master_Down_Interval定时器超时。这个切换的时间称为Skew_Time,计算方式为:(256-Backup设备的优先级)/256,单位为秒。
当Master设备发生网络故障而不能发送通告报文的时候,Backup设备并不能立即知道其工作状况。等到Master_Down_Interval定时器超时后,才会认为Master设备无法正常工作,从而将状态切换为Master。其中,Master_Down_Interval定时器取值为:3×Advertisement_Interval+Skew_Time,单位为秒。
三、VRRP的配置
1、VRRP基础实验配置
2、VRRP追踪上行链路接口配置
3、VRRP在三层交换机上的配置
4、VRRP和MSTP的经典组网/负载分担
四、VRRP的特性
1、主备切换
通过免费ARP向交换机、其他终端等设备 通告 虚拟IP的mac地址。来决定网络中流量的转发路径抢占模式---抢占延时抢占模式如果立即生效,会导致 网络流量 突然中断,导致网络震荡抢占延时
默认为0
2、VRRP的双主/双活 现象 多个master
(1)VRRP主备设备上的配置参数不对称,如验证类型(包括类型和验证字)、备份组ID、虚地址列表、版本等。
(2)心跳报文所经过的链路不通或不稳定。
(3)端口被STP、RRPP等破环协议错误阻断。
(4)设备CPU使用率过高。
3、可以利用VRRP(+MSTP )来设置流量的负载均衡
五、VRRP 的认证
在配置VRRP组的端口上进行配置
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 authentication-mode ?
md5 MD5 authentication mode # 加密
simple Plain text authentication mode # 明文 不加密