VRRP的原理以及配置

     产生原因:传统的局域网中一般采用配置一个默认网关的形式访问外部网络,如果此时默认网关设备发生故障,将中断所有用户终端的网络访问,这很可能会给用户带来不可预计的损失。于是VRRP应运而生。

记忆要点:VRRP的状态机

VRRP协议状态机有三种状态:Initialize(初始状态)、Master(活动状态)、Backup(备状态)。

     三种状态的转换这里每个人都能想到(VRRP启动后比较优先级,优先级高的为Master如果连接失败就回到initialize状态)

原理:VRRP在不改变网络结构的情况下,将多台路由器虚拟成统一的一个虚拟网关,从而实现网关之间的备份。

 目前主要使用两种版本:支持IPV4的 V2版本和支持IPV6的V3版本。

VRRP只有一种报文:Advertisement报文;其目的IP地址是224.0.0.18,目的MAC地址是01-00-5e-00-00-12,协议号是112。

VRRP的原理以及配置_第1张图片

状态机的切换过程:

         1。比较设备性能,最先启动的设备为master设备。但是优先级设置成0的话仍会成为master设备。

         2。比较优先级:优先级越大越优先。

        3. 若优先级相同则比较接口IP地址大小,接口IP地址较大的设备当选为Master设备。

 

VRRP的原理以及配置_第2张图片

VRRP的故障场景

        VRRP路由器只能检测到下联线路的故障,若上联线路发生故障,那么VRRP路由器无法进行主动切换。解决这一问题可以尝试VRRP的联动机制,VRRP—BFD(Bidirectional Forwarding Detection,双向转发检测)联动,用来帮助VRRP快速检测链路故障。(BFD的原理以及配置后续补上)

   主备备份方式:

AR1配置

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.1.254 255.255.255.0

//电脑PC1的网关
 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.1.30

/*启动VRRP协议并且创建一个虚拟的VRRP网关,AR2也同样配置。可以将两台路由器虚拟成1台路由器*/
 vrrp vrid 1 priority 120

/*设置VRRP的优先级,优先级高的为master*/
 vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20

/*设置抢占延迟为20S,在网络拥塞的情况下,master设备故障又恢复后再加上上行设备收敛速度慢,发送的VRRP报文可能不会及时送到,这样会使网络出现频繁的波动,这样就需要设置抢占延迟*/
 vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/2 reduced 30

/*由于VRRP不会检测上行设备,所以当上行设备的端口DOWN掉以后,master设备仍然继续保持,然而流量仍继续从master设备传输,结果就造成网络中断,于是就需要master设备进行检测,当AR1的上行端口0/0/2端口关闭以后master设备的优先级会降低30,这样优先级变为90,比AR2的优先级第,这样AR2就成为master设备了*/


#

AR2配置

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.1.2 255.255.255.0
 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.1.30
#

VRRP的原理以及配置_第3张图片

VRRP的原理以及配置_第4张图片

注意:终端的网关设置成虚拟网关,与真实网关照样可以互通

    三个不通的网关都是可以ping通的

VRRP的原理以及配置_第5张图片

负载分担的配置方式

  负载分担方式与主备备份方式配置思路一致,

AR2 需要添加和AR1一样的命令,只是在创建一个新的VRRP虚拟网关

AR2额外添加的配置

  vrrp vrid 2 virtual-ip 10.0.1.40

vrrp vrid 2 priority 120

 vrrp vrid 2 preempt-mode timer delay 20

 vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/0 reduce 30

AR1额外添加的配置

vrrp vrid 2 virtual-ip 10.0.1.40

检查状态命令:display vrrp

VRRP的原理以及配置_第6张图片 

我们可以看见 我们创建了2个VRRP 第一个VRRP作为备份,第二个VRRP作为主。    而另一个恰恰相反,这样2太路由器就互相作为主备分,新添加的虚拟网关仍然和PC机是相通的

VRRP的原理以及配置_第7张图片

抓到的报文

 VRRP的原理以及配置_第8张图片

版本是V2,也就是IPV4版本,

VRRP的原理以及配置_第9张图片

VRRP的原理以及配置_第10张图片 

 抓到的以太网2帧:其目的IP地址是224.0.0.18,目的MAC地址是01-00-5e-00-00-12,封装在IP协议之上

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