VRRP 扫盲

三大网关冗余协议之一。不同于HSRP和GLBP,VRRP是行业公有虚拟路由冗余协议,属于网络高可用性技术。主要作用是在多个路由器之间提供冗余,消除单点故障,确保网关的高可用性。

1. 选举阶段

优先级>IP地址 越大越优

1)IP地址拥有者优先级=255

如果某个设备的真实 IP 与虚拟 IP 相同,则该设备视为 IP 地址拥有者,其优先级自动设为 255,直接成为 Master。

2)优先级比大

当设备优先级均不为 255 时,所有设备初始均进入 Standby 状态。
每台设备根据其配置优先级计算出一个“skew time”,公式为:(256 - 优先级) / 256(单位为秒)。在等待期间,延时较短(即优先级较高)的设备先超时,从而率先提升为 Master。

3)优先级相同,IP 地址比大

如果两台设备的优先级相同,则在接收到的 VRRP 通告中,通过比较发送者的接口 IP 地址,IP 地址较大的设备将被选举为 Master。


2. 工作机制

Master 与 Backup 分工

仅由选举出的 Master 承担网关功能,负责转发数据并处理目的虚拟 IP 的流量。

其他设备保持 Backup 状态,仅用于监控 Master 状态,不参与数据转发。

周期性通告

Master 定期发送 VRRP Advertisement 通告报文,将其优先级和工作状态通告给同一备份组内的 Backup 设备。

这些通告帮助 Backup 设备监控 Master 是否处于正常工作状态。


3. 故障检测与主备切换

故障检测

Backup 设备在收到 Master 的通告报文时会重置一个定时器(Master Down Timer)。
如果在预定时间内(3 个 Advertisement)未收到 Master 的通告,则 Backup 设备认为 Master 已失效。

故障切换

一旦定时器超时,Backup 设备立即将自身状态切换为 Master,并开始发送 VRRP Advertisement 报文,承担网关角色。
新的 Master 会同时发送 GARP 报文,以刷新网络中其他设备的 ARP 缓存,确保数据流尽快切换到新 Master 上。


4. 总结

选举逻辑:

  • 若设备真实 IP 与虚拟 IP 相等,其优先级固定为 255;
  • 对于非 255 的设备,优先级越大越优先;
  • 若优先级相同,则比较通告报文中发送者的 IP 地址,IP 较大的成为 Master。

工作过程:

  • 只有 Master 承担网关功能,并定期发出通告以保持备份组同步;
  • Backup 设备则在 Master 失效或通告超时时接管成为新的 Master,从而触发一次无感知的主备切换。

这种设计确保了即使在路由器故障的情况下,也能快速、透明地完成主备切换,从而提高整个网络的可用性与稳定性。

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