VRRP的概念及应用场景

VRRP的概念及应用场景

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由器冗余协议) 是一种网络协议,用于在多个路由器之间提供冗余备份,确保当主路由器故障时,备用路由器能自动接管流量,从而保证网络的高可用性。它通过将多个物理路由器虚拟成一个虚拟路由器(拥有唯一的虚拟IP和MAC地址)来实现冗余。

VRRP作用

如果网关出现故障,则内网设备无法访问外网

VRRP将可以将多个路由器加入到备份组中,形成一台虚拟路由器,承担网关功能

只要备份组中仍有一台路由正常工作,虚拟路由器就仍然正常工作

VRRP将多台路由器同时承担业务,形成多台虚拟路由器,分

担内网与外网之间的流量。

VRRP相关概念

VRRP优先级

VRRP优先级:8位,默认为100,最高优先级255。

优先级高的选举为主路由器,优先级相同时接口IP大的为主路由器。

同一VRRP组中只允许存在一个主路由器,一个备份路由器。

VRRP协议报文格式

VRRP协议报文是Master路由器以组播的方式,定时发送的VRRP报文。

VRRP协议报文使用固定的组播地址224.0.0.18进行发送。

虚拟路由器由LAN上唯一的Virtual Router ID标识。并具有虚MAC地址: 00-00-5E-00-01-{vrid}

VRRP 的核心机制

主备选举(Master/Backup)

通过优先级(Priority,默认100)选举主路由器(Master),优先级高的成为Master,负责转发流量。

其他路由器作为备份(Backup),监听Master的周期性通告报文(Advertisement)。

如果Backup超过一定时间(默认3倍Advertisement间隔)未收到Master的通告,则触发选举,优先级最高的Backup接管。

虚拟IP(VIP)

虚拟路由器对外提供一个VIP,作为用户的默认网关。

实际流量由Master路由器处理,用户无需感知物理设备切换。

VRRP协议状态机

VRRP路由器在备份组内除Master和Backup状态外,还可能处于Initialize 状态。

VRRP选举之后

VRRP虚IP地址的ARP响应:

主路由器激活虚IP地址,同时也激活该IP对应的虚MAC地址,主机发送虚 IP地址的ARP请求时,主路由器使用虚MAC进行ARP响应。

备份路由器不激活虚拟IP地址,也不激活虚拟MAC地址,更不进行虚IP 的ARP响应,也不接收目的MAC是虚MAC的报文。

VRRP跟踪接口功能

当Master路由器连接上行链路的接口处于Down状态时,路由器主动降低 自己的优先级,使得备份组内重新选择Master,承担转发任务。

VRRP抢占

当路由器使能VRRP功能后,会根据优先级确定自己在备份组中的角色。当 优先级变化后,根据VRRP模式确认VRRP状态。

刷新MAC表

VRRP协议报文

无故ARP

当设备成为VRRP主路由器时,立即发送应答型的无故ARP,

用于刷新交换机MAC表。

该功能是否默认开启,因厂家、设备、版本不同而不同;当版

本采用接口MAC作为源MAC发送VRRP报文时,如果未开启

无故ARP,将出现二层网络连通性问题。

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