VRRP协议

一.基本概念

1.概念

• VRRP能够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，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现网关的备份。
• 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。
• 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

            目的MAC地址是01-00-5e-00-00-12

            协议号是112。

2.基本结构

设备类型

主（master）路由器
通过比较VRRP优先级，优先级大的是master路由器；

周期性的发送VRRP报文，维护master路由器和备份路由器的身份；周期时间默认是1s； 备份

关，通过比较 VRRP 优先级，优先级小的是备份路由器；

备份（backup）路由器：
通过不断的接收master路由器发送的 VRRP 报文来判断master路由器的状态；

如果在一定的时间内，收不到 VRRP 报文，则认为master路由器出现故障，自己升级为master路

由器；

这个“一定的时间”，默认是“master路由器发送VRRP的周期”的3倍，所以默认是 3s 。 

虚拟网关
通过VRRP虚拟出来的网关IP地址，这个网关IP地址，是配置在终端设备上的；

终端设备访问其他网段时，直接将数据发送给虚拟网关IP地址，

此时只有master路由器会回应针对虚拟网关IP地址的ARP请求，所以最终终端设备发送的数据

发送到了master路由器设备上

VRID
虚拟路由器的标识。有相同VRID的一组路由器构成一个虚拟路由器
 

状态机

优先级

• 默认0 - 255

• 0 代表主要退出

• 255代表 有设备和虚拟ip冲突

• 可手动配置 1-254

• 优先级相同会比较接口地址大的优先

• 优先级默认为100

二.主备份过程

1.备份过程

①选出Master: 虚拟路由器中的路由器根据优先级选举出Master。选举出主备路由器后，Backup就不在发送报文；Master路由器通过发送免费ARP报文，将自己的虚拟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状态维持：Master每间隔1秒发送一个ARRP报文，Backup 始终监听Master，Backup一段时间内收不到Master的报文会成为主路由器。 

③如果Master路由器出现故障，虚拟路由器中的Backup路由器将根据优先级重新选举新的Master

在主发生故障的时，Backup在3秒没回成为主(此时间核优先级等设置有关)

• 虚拟路由器状态切换时，Master路由器由一台设备切换为另外一台设备，新的Master路由器只是简单地发送一个携带虚拟路由器的MAC地址和虚拟IP地址信息的免费ARP报文，这样就可以更新与它连接的主机或设备中的ARP相关信息。网络中的主机感知不到Master路由器已经切换为另外一台设备。
• Backup路由器的优先级高于Master路由器时，由Backup路由器的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举Master

④VRRP主备路由器切换过程

• Backup在Master_Down_Interval时间内未收到Master发送的状态通告报文，则立即成为Master。

• 发现收到RouterB的VRRP报文中的优先级比自己低，RouterA立即抢占成为Master。

2.负载均担

传统的主备方式流量都经由单个Master转发，Master负担过重

通过配置不同的备份组，使RouterB成为新备份组的Master，这样就可以分担网络中流量了