vrrp协议学习

VRRP是一种容错协议，它通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，并通过一定的机制来保证当主机的下一跳设备出现故障时，可以及时将业务切换到其它设备，从而保持通讯的连续性和可靠性。

使用VRRP的优势在于：既不需要改变组网情况，也不需要在主机上配置任何动态路由或者路由发现协议，就可以获得更高可靠性的缺省路由。

VRRP协议对应的是RFC3768，该协议仅适用于IPv4。

VRRP协议相关的基本概念：

概念	解释
VRRP路由器（VRRP Router	运行VRRP的设备，它可能属于一个或多个虚拟路由器。
虚拟路由器（Virtual Router）	由VRRP管理的抽象设备，又称为VRRP备份组，被当作一个共享局域网内主机的缺省网关。 它包括了一个虚拟路由器标识符和一组虚拟IP地址。
虚拟IP地址(Virtual  IP Address)	虚拟路由器的IP地址，一个虚拟路由器可以有一个或多个IP地址，由用户配置。
IP地址拥有者（IP Address Owner）	如果一个VRRP路由器将虚拟路由器的IP地址作为真实的接口地址，则该设备是IP地址拥有者。 当这台设备正常工作时，它会响应目的地址是虚拟IP地址的报文，如ping、TCP连接等。
虚拟MAC地址	是虚拟路由器根据虚拟路由器ID生成的MAC地址。 一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址，格式为：00-00-5E-00-01-{VRID}。 当虚拟路由器回应ARP请求时，使用虚拟MAC地址，而不是接口的真实MAC地址。
主IP地址（Primary  IP Address）	从接口的真实IP地址中选出来的一个主用IP地址，通常选择配置的第一个IP地址。  VRRP广播报文使用主IP地址作为IP报文的源地址。
Master路由器（Virtual Router Master）	是承担转发报文或者应答ARP请求的VRRP路由器，转发报文都是发送到虚拟IP地址的。 如果IP地址拥有者是可用的，通常它将成为Master。
Backup路由器（Virtual Router Backup）	一组没有承担转发任务的VRRP路由器，当Master设备出现故障时，它们将通过竞选成为新的Master。
抢占模式	在抢占模式下，如果Backup的优先级比当前Master的优先级高，将主动将自己升级成Master。

VRRP的状态：

VRRP协议中定义了三种状态：初始状态（Initialize）、活动状态（Master）、备份状态（Backup）。其中，只有处于活动状态的设备才可以转发那些发送到虚拟IP地址的报文。

Initialize

设备启动时进入此状态，当收到接口Startup的消息，将转入Backup或Master状态（IP地址拥有者的接口优先级为255，直接转为Master）。在此状态时，不会对VRRP报文做任何处理。

Master

 当路由器处于Master状态时，它将会做下列工作：

・定期发送VRRP报文。

・以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求。

・转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

・如果它是这个虚拟IP地址的拥有者，则接收目的IP地址为这个虚拟IP地址的IP报文。否则，丢弃这个IP报文。

・如果收到比自己优先级大的报文则转为Backup状态。

・如果收到优先级和自己相同的报文，并且发送端的主IP地址比自己的主IP地址大，则转为Backup状态。

・当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。

Backup

 当路由器处于Backup状态时，它将会做下列工作：

・接收Master发送的VRRP报文，判断Master的状态是否正常。

・对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。

・丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

・丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文。

・Backup状态下如果收到比自己优先级小的报文时，丢弃报文，不重置定时器；如果收到优先级和自己相同的报文，则重置定时器，不进一步比较IP地址。

・当Backup接收到MASTER_DOWN_TIMER定时器超时的事件时，才会转为Master。

・当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。