一、VRRP背景

• 高可用性
• 单点故障 STP Eth-trunk→解决链路层的单点故障问
• VRRP 解决的是网路层单点故障的问题： 单网关缺陷的问题
• 自动化实现，多个冗余网关 之间的数据切换的问题

二、VRRP的概念

2.1 VRRP概述

2.2 VRRP基本概念

• VRRP路由器（VRRP Router）：运行VRRP协议的设备，如RouterA和RouterB。
• 虚拟路由器（Virtual Router）：又称VRRP备份组，由一个Master设备和多个Backup设备组成，被当作一个共享局域网内主机的缺省网关。如RouterA和RouterB共同组成了一个虚拟路由器。
• Master路由器（Virtual Router Master）：承担转发报文任务的VRRP设备，如RouterA。
• Backup路由器（Virtual Router Backup）：一组没有承担转发任务的VRRP设备，当Master设备出现故障时，它们将通过竞选成为新的Master设备，如RouterB。
• Priority：设备在备份组中的优先级，取值范围是0～255。0表示设备停止参与VRRP备份组，用来使备份设备尽快成为Master设备，而不必等到计时器超时；255则保留给IP地址拥有者，无法手工配置；设备缺省优先级值是100。
• vrid：虚拟路由器的标识，如图中RouterA和RouterB组成的虚拟路由器的vrid为1，需手工指定，范围1-255。
• 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。如RouterA和RouterB组成的虚拟路由器的虚拟IP地址为10.1.1.254/24。
• IP地址拥有者（IP Address Owner）：如果一个VRRP设备将真实的接口IP地址配置为虚拟路由器IP地址，则该设备被称为IP地址拥有者。如果IP地址拥有者是可用的，则它将一直成为Master。
• 虚拟MAC地址（Virtual MAC Address）：虚拟路由器根据vrid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。如RouterA和RouterB组成的虚拟路由器的vrid为1，因此这个VRRP备份组的MAC地址为00-00-5E-00-01-01（最后的01表示VRRP组的编号）。

2.3 VRRP术语

三、VRRP的实现方式

3.1 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）。
• 三种状态之间的转换条件如下：
  Initialize->Master：Startup priority=255；
  Initialize->Backup：Startup priority != 255；
  Master->Initialize：设备关闭；
  Master->Backup：收到比自己优先级更高的数据包；
  Backup->Initialize：设备关闭；
  Backup->Master：在超时时间内没有收到VRRP 通告报文 或者收到通告报文原Master优先级为0，或者收到的通告报文中的原Master优先级比自己的优先级低。

3.2 VRRP的工作过程

VRRP的工作过程如下：

• 选举出Master：
  VRRP备份组中的设备根据优先级选举出Master。Master设备通过发送 免费ARP 报文，将虚拟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。
  选举规则：比较优先级的大小，优先级高者当选为Master设备。当两台设备优先级相同时，如果已经存在Master，则其保持Master身份，无需继续选举；如果不存在Master，则继续比较接口IP地址大小，接口IP地址较大的设备当选为Master设备。

• Master设备状态的通告（VRRP备份组状态维持）：
  Master设备周期性地发送VRRP通告报文，在VRRP备份组中公布其配置信息（优先级等）和工作状况。Backup设备通过接收到的VRRP报文来判断Master设备是否工作正常。 当Master设备主动放弃Master地位（如Master设备退出备份组）时，会发送优先级为0的通告报文，用来使Backup设备快速切换成Master设备，而不用等到Master_Down_Interval定时器超时。这个切换的时间称为Skew_Time，计算方式为：（256－Backup设备的优先级）/256，单位为秒。
  当Master设备发生网络故障而不能发送通告报文的时候，Backup设备并不能立即知道其工作状况。等到Master_Down_Interval定时器超时后，才会认为Master设备无法正常工作，从而将状态切换为Master。其中，Master_Down_Interval定时器取值为：3×Advertisement_Interval＋Skew_Time，单位为秒。

四、VRRP基本配置

4.1 VRRP基础实验配置

4.2 VRRP追踪上行链路接口配置

4.3 VRRP在三层交换机上的配置

4.4 VRRP和MSTP的经典组网/负载分担

五、VRRP的特性

1. 主备切换
   通过免费ARP向交换机、其他终端等设备 通告 虚拟IP的mac地址。来决定网络中流量的转发路径
   抢占模式—抢占延时
   抢占模式如果立即生效，会导致 网络流量 突然中断，导致网络震荡
   抢占延时
   默认为0
   

2. VRRP的双主/双活 现象 多个master
   1、VRRP主备设备上的配置参数不对称，如验证类型（包括类型和验证字）、备份组ID、虚地址列表、版本等。
   2、心跳报文所经过的链路不通或不稳定。
   3、端口被STP、RRPP等破环协议错误阻断。
   4、设备CPU使用率过高。
   
   

3. 以利用VRRP(+MSTP )来设置流量的负载均衡
   

六、VRRP的认证

• 在配置VRRP组的端口上进行配置
  [SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 authentication-mode ?
md5 MD5 authentication mode # 加密
  simple Plain text authentication mode # 明文 不加密

  eg：
  vrrp vrid 10 authentication-mode md5 password

最后

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