ensp-----VRRP双主双备和浮动路由
一.VRRP（虚拟路由冗余协议）的原理
- VRRP是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的 VRRP 路由器中的一台。控制虚拟路由器 IP 地址的 VRRP 路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟 IP 地址。一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的 IP 地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器。是一种LAN接入设备备份协议。一个局域网络内的所有主机都设置缺省网关，这样主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省网关发往三层交换机，从而实现了主机和外部网络的通信。
- VRRP是一种路由容错协议，也可以叫做备份路由协议。一个局域网络内的所有主机都设置缺省路由，当网内主机发出的目的地址不在本网段时，报文将被通过缺省路由发往外部路由器，从而实现了主机与外部网络的通信。当缺省路由器down掉（即端口关闭）之后，内部主机将无法与外部通信，如果路由器设置了VRRP时，那么这时，虚拟路由将启用备份路由器，从而实现全网通信。
- 在VRRP协议中，有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是指运行VRRP的路由器，是物理实体；虚拟路由器是指VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作，共同构成一台虚拟路由器。该虚拟路由器对外表现为一个具有唯一固定的IP地址和MAC地址的逻辑路由器。处于同一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色：主控路由器和备份路由器，一个VRRP组中有且只有一台处于主控角色的路由器，可以有一个或者多个处于备份角色的路由器VRRP协议从路由器组中选出一台作为主控路由器，负责ARP解析和转发IP数据包，组中的其他路由器作为备份的角色并处于待命状态，当由于某种原因主控路由器发生故障时，其中的一台备份路由器能在瞬间的时延后升级为主控路由器，由于此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAC地址，故对终端使用者系统是透明的
二.VRRP的三种状态
- VRRP规定了3种状态：INITIALIZE，MASTER和BACKUP
- INITIALIZE即初始态，
- MASTER即主用状态，也就是在VRRP备份组中真正起作用的路由器
- BACKUP即备用状态，是MASTER的备份
INITIALIZE状态的作用：
路由器启动时，如果路由器的优先级是255(最高优先级，当且仅当配置的VRRP虚拟IP地址和接口IP相同，即所谓IP地址拥有者)，要发送VRRP通告信息，并发送广播ARP信息通告路由器IP地址对应的MAC地址为路由虚拟MAC，设置通告信息定时器准备定时发送VRRP通告信息，转为MASTER状态：否则进入BACKUP状态，设置定时器检查定时检查是否收到MASTER的通告信息。
MASTER状态的作用：
●设置定时通告定时器；
●用VRRP虚拟MAC地址响应路由器IP地址的ARP请求；
●转发目的MAC是VRRP虚拟MAC的数据包；
●如果是虚拟路由器IP的拥有者，将接受目的地址是虚拟路由器IP的数据包，否则丢弃；
●当收到shutdown的事件时删除定时通告定时器，发送优先值级为0的通告包，转初始化状态；
●如果定时通告定时器超时时，发送VRRP通告信息；
●收到VRRP通告信息时，如果优先值为0，发送VRRP通告信息：否则，判断数据的优先级是否高于本机，或相等而且实际IP地址大于本地实际IP，设置定时通告定时器，复位主机超时定时器，转BACKUP状态；否则的话，丢弃该通告包。
BACKUP状态的作用
●设置主机超时定时器；
●不能响应针对虚拟路由器IP的ARP请求信息；
●丢弃所有目的MAC地址是虚拟路由器MAC地址的数据包；
●不接受目的是虚拟路由器IP的所有数据包；
●当收到shutdown的事件时删除主机超时定时器，转初始化状态；
●主机超时定时器超时的时候，发送VRRP通告信息，广播ARP地址信息，转MASTER状态；
●收到VRRP通告信息时。如果优先值为0，表示进入与MASTER选举，否则判断数据的优先级是否高于本机，如果高的话承认MASTER有效，复位主机超时定时器；否则的话，丢弃该通告包。
三.VRRP双主备实验
网络拓补图
二层交换机的配置
sys
#关闭信息提示
[Huawei]un in en
#创建vlan
[Huawei]v b 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
#配置access接口
[Huawei]int e0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]p l a
[Huawei-Ethernet0/0/1]p d v 10
[Huawei-Ethernet0/0/1]un sh
Info: Interface Ethernet0/0/1 is not shutdown.
[Huawei-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[Huawei-Ethernet0/0/2]p l a
[Huawei-Ethernet0/0/2]p d v 20
[Huawei-Ethernet0/0/2]un sh
Info: Interface Ethernet0/0/2 is not shutdown.
#配置trunk接口
[Huawei-Ethernet0/0/2]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p l t
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p t a v 10 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/2 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p t a v 10 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] User interface con0 is available 三层交换机的配置
LSW1
sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
#关闭信息提示
[Huawei]un in en
Info: Information center is disabled.
#配置vlan
[Huawei]vlan bat 10 20 100
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
#配置access接口
[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p t a v 10 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p l a
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p d v 100
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/2 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]q
#配置虚拟子接口
[Huawei]int Vlanif 10
[Huawei-Vlanif10]ip add 192.168.10.10 24
#配置网关
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
#配置vrrp的优先级，数字越大，优先级越高 ，配置pc1的master
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 priority 120
#配置监控接口
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 track int g0/0/1
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 track int g0/0/2
[Huawei-Vlanif10]q
#配置vlan20的虚拟子接口
[Huawei]int Vlanif 20
[Huawei-Vlanif20]ip add 192.168.20.10 24
#配置网关
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.1
#配置pc2的备份vrrp
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 priority 115
[Huawei-Vlanif20]q
#【配置vlan100的IP地址
[Huawei]int Vlanif 100
[Huawei-Vlanif100]ip add 11.0.0.2 24
[Huawei-Vlanif100]q
#配置通往路由器的默认路由
[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 11.0.0.1
#查看vrrp配置
[Huawei]dis vrrp
Vlanif10 | Virtual Router 1
State : Master
Virtual IP : 192.168.10.1
Master IP : 192.168.10.10
PriorityRun : 120
PriorityConfig : 120
MasterPriority : 120
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 10
IF state : UP
Track IF : GigabitEthernet0/0/2 Priority reduced : 10
IF state : UP
Create time : 2019-12-18 11:26:30 UTC-08:00
Last change time : 2019-12-18 11:26:50 UTC-08:00
Vlanif20 | Virtual Router 2
State : Backup
Virtual IP : 192.168.20.1
Master IP : 192.168.20.20
PriorityRun : 115
PriorityConfig : 115
MasterPriority : 120
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0102
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Create time : 2019-12-18 11:27:44 UTC-08:00
Last change time : 2019-12-18 11:27:44 UTC-08:00
LSW2配置
sys
#关闭信息提示
[Huawei]un in en
Info: Information center is disabled.
#配置vlan
[Huawei]v b 10 20 100
#配置access接口
[Huawei]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p l t
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]p t a v 10 20
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/2 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p l a
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]p d v 100
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]q
#配置虚拟子接口vlan10
[Huawei]int Vlanif 10
[Huawei-Vlanif10]ip add 192.168.10.20 24
#配置网关
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
#配置pc1的备份vrrp
[Huawei-Vlanif10]vrrp vrid 1 priority 115
[Huawei-Vlanif10]q
#配置虚拟子接口vlan20
[Huawei]int Vlanif 20
[Huawei-Vlanif20]ip add 192.168.20.20 24
#配置网关
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.1
#配置pc2的master
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 priority 120
#配置监控接口
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 track interface g0/0/1
[Huawei-Vlanif20]vrrp vrid 2 track interface g0/0/2
[Huawei-Vlanif20]q
#配置vlan100的虚拟子口
[Huawei]int Vlanif 100
[Huawei-Vlanif100]ip add 12.0.0.2 24
[Huawei-Vlanif100]q
#配置通向路由的默认路由协议
[Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 12.0.0.1
#查看vrrp配置
[Huawei]dis vrrp
Vlanif10 | Virtual Router 1
State : Backup
Virtual IP : 192.168.10.1
Master IP : 192.168.10.10
PriorityRun : 115
PriorityConfig : 115
MasterPriority : 120
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Create time : 2019-12-18 10:37:14 UTC-08:00
Last change time : 2019-12-18 11:13:30 UTC-08:00
Vlanif20 | Virtual Router 2
State : Master
Virtual IP : 192.168.20.1
Master IP : 192.168.20.20
PriorityRun : 120
PriorityConfig : 120
MasterPriority : 120
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0102
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 10
IF state : UP
Track IF : GigabitEthernet0/0/2 Priority reduced : 10
IF state : UP
Create time : 2019-12-18 10:37:59 UTC-08:00
Last change time : 2019-12-18 10:38:03 UTC-08:00 R1的配置
sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]un in en
Info: Information center is disabled.
[Huawei]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]ip add 11.0.0.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]un sh
Info: Interface GigabitEthernet0/0/2 is not shutdown.
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.0.0.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]un sh
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]q
#配置回环地址
[Huawei]int loo 0
[Huawei-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
[Huawei-LoopBack0]q
#配置浮动路由
[Huawei]ip route-static 192.168.10.0 24 11.0.0.2
[Huawei]ip route-static 192.168.10.0 24 12.0.0.2 preference 70
[Huawei]ip route-static 192.168.20.0 24 12.0.0.2
[Huawei]ip route-static 192.168.20.0 24 11.0.0.2 preference 70
四.验证结果
用pc1 ping 2.2.2.2
用pc2 ping 2.2.2.2
断开LSW1的g0/0/2接口，再用pc1 ping 2.2.2.2
