VRRP 协议 及 DHCP
一、VRRP 协议
1. 单网关与双网关的缺陷
单网关：
当网关路由器出现故障时，该网段内以这台路由器为网关的主机都不能与Internet进行通信
多网关：
虽然可以通过多网关的实现多网关备份，但会引起IP地址冲突、主机会频繁的切换网络出口
2. 基本概述
（1）vrrp 将多台路由器虚拟成一个虚拟路由器，将虚拟路由器的IP 地址配置成默认网关，则可实现网关的备份
（2）版本：
VRRPv2（常用，用于IPv4网络）
VRRPv3（用于IPv4和IPv6网络）
（3）报文：
Advertisement 报文
协议号：112
3. 原理 过程
路由器配置好vrrp协议后，路由器成为初始状态。
当物理接口的ip地址与虚拟路由器的ip地址一致时，此台路由器优先级为255，自动成为主路由器。
如果优先级不是255，那么路由器成为备份路由器 Backup。（优先级默认值（缺省值）为100）
Master 不断发送 vrrp报文给Backup，报文中含有优先级等参数。（默认1秒一次）
Backup 接收到报文之后，会和自己的优先级比较，如果自己的优先级小，那么保持不变；如果自己的优先级大，那么自己就会成为主路由器Master。（优先级相同时，接口地址大的优先）
Backup 收不到Master 发送的vrrp报文的一段时间后，Backup 会自动成为 Master路由器。（默认3秒）
4. 实验
(1) 实验拓扑图
(2) 实验目标
① 全网互通
② R1、R2 双网关 且不冲突
③ 当 R1 、R2 任意一方出现故障时，依旧保持正常通信
(3) 实验过程
| PC1 配置 | PC2 配置 |
|---|---|
 |
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| PC3 配置 | |
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R1 配置
interface GigabitEthernet0/0/0 # 进入g0/0/0端口
ip address 192.168.1.11 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254 # 设置 vrid 为 1 ，虚拟路由器的网关为192.168.1.254
vrrp vrid 1 priority 150 # 设置vrrp优先级为150
vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5 # 设置master抢占时间为5s（默认3s）
vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 100
# 监听上行接口g0/0/1，若接口g0/0/1上的网段出现故障，则将vrrp的优先级减去100，让这台路由器vrrp的优先级比其他备份路由器backup 的vrrp优先级低，使它们从中选出主路由器master，这样就不会因为g0/0/1上的网段出现故障，而导致全网无法互通。
interface GigabitEthernet0/0/1 # 进入g0/0/1端口
ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2 # 配置192.168.2.0网段的路由下一站走ip地址为10.0.0.2的端口
R2 配置
interface GigabitEthernet0/0/0 # 进入g0/0/0端口
ip address 192.168.1.12 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254 # 设置 vrid 为 1 ，虚拟路由器的网关为192.168.1.254
interface GigabitEthernet0/0/1 # 进入g0/0/1端口
ip address 20.0.0.1 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 20.0.0.2 # 配置192.168.2.0网段的路由下一站走ip地址为10.0.0.2的端口
R3 配置
interface GigabitEthernet0/0/0 # 进入g0/0/0端口
ip address 10.0.0.2 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
interface GigabitEthernet0/0/1 # 进入g0/0/1端口
ip address 20.0.0.2 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
interface GigabitEthernet0/0/2 # 进入g0/0/1端口
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0 # 配置端口ip地址及掩码
ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.1 # 配置192.168.1.0网段的路由下一站走ip地址为10.0.0.1的端口
ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 20.0.0.1 # 配置192.168.1.0网段的路由下一站走ip地址为10.0.0.1的端口
(4) 实验结果
全网互通
| PC1 ping PC2 | PC1 ping PC3 |
|---|---|
 |
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| PC 2 ping PC3 | |
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当 R1 、R2 任意一方出现故障时，依旧保持正常通信
PC1 tracert PC3
| 全网正常时 | 当R1出现故障时 |
|---|---|
 |
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| 当R1的g0/0/0端口出现故障时 | 当R1的g0/0/1端口出现故障时 |
 |
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二、DHCP
1. 优点
减少管理员工作量
避免配置输入错误可能
避免IP地址冲突
更换网段时，不需要重新给每台机器配置IP地址
提高IP地址利用率
方便普通用户操作
2. 分配方式
自动分配
分配到一个ip地址后就可以永久使用
手动配置
DHCP服务器管理员专门指定ip地址
动态分配
ip地址使用完之后释放掉，给其他用户使用
3. 租约过程
Discover 报文（广播）：
客户机广播 Discover报文，寻找DHCP服务器
Offer报文（广播）：
DHCP服务器收到Discover报文后，发送Offer报文
其中含有：源ip地址、目标ip地址、提供的ip地址、子网掩码、网关等
request报文（广播）：
客户机设置好参数后发送request报文，让DHCP服务器删除分配给自己的ip地址
ack报文（广播）：
DHCP服务器回复ack报文，表示已经删除
4. 配置
(1) 拓扑图
(2) 过程
将PC4设置为DHCP模式
R4 配置
# 接口模式
dhcp enable # 开启DHCP
interface GigabitEthernet0/0/0 # 进入g0/0/0端口
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 # 设置网关和ip范围
dhcp select interface # dhcp启用端口模式
dhcp server lease day 10 hour 0 minute 0 # 设置租期为10天
dhcp server dns-list 8.8.8.8 # 设置dhcp域名解析服务器地址 （8.8.8.8 谷歌免费的DNS服务器地址）
# 基于地址池配置
dhcp enable # 开启DHCP
ip pool test1 # 创建并进入地址池 test1
gateway-list 192.168.1.254 # 设置网关
network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 # 设置网段、子网掩码
lease day 10 hour 0 minute 0 # 设置租期为10天
dns-list 8.8.8.8 # 设置dhcp域名解析服务器地址 （8.8.8.8 谷歌免费的DNS服务器地址）
interface GigabitEthernet0/0/0 # 进入g0/0/0端口
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 # 配置网关、子网掩码
dhcp select global # 启用全局模式
(3) 结果
# windows cmd
ipconfig # 查看网络配置
ipconfig /release # 释放网络配置
ipconfig /renew # 重新获取网络配置
PC4 未获取ip地址
PC4 获取ip地址后
