你还不知道VRRP是什么？分分钟让你明白VRRP的作用！

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了你还不知道VRRP是什么？分分钟让你明白VRRP的作用！相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

VRRP协议

  • 一种网关备份协议
    • 实现网关的备份
    • 解决多个网关之间互相冲突的问题

单网关的缺陷

  • 当网关路由器出现故障时，本网段以该设备为网关的主机都不能与Internet进行通信

多网关存在的问题

  • 网关间IP地址冲突
  • 主机会频繁切换网络出口

VRRP基本概述

  • VRRP可以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），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）
    • 目的IP地址224.0.0.18，目的MAC地址01-00-5e-00-00-12，协议号112

VRRP基本结构

  • 虚拟路由器中有Master和Backup，当Master发生故障之后，启用Backup设备
  • 虚拟路由器的虚拟MAC为：0000-5e00-01+VRID

VRRP主备备份工作过程

  • 路由器交互报文，选举优先级大的设备作为Master，小的为Backup
  • 100为VRRP的默认优先级
  • Master周期性（1s一次）的发送通告报文给组内其他设备，通知自己处于正常工作状态
  • VRRP主备选完之后，主设备会向外发送免费ARP，可以检测IP地址冲突。在VRRP中，中间设备或PC会把免费ARP的源IP、源Mac写入ARP表

Master发生故障

  • 发生以下故障Backup会抢占Master
    • Backup收不到Master发送的状态报文
    • 通告报文中的优先级比Backup小
  • 解决方法：
    • 利用VRRP的联动功能监视上行接口或链路故障，主动进行主备切换

实验

如下拓扑，配置VRRP

  • 配置接口IP地址
[AR1]int g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 13.1.1.1 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 192.168.1.3 24

[AR2]int g0/0/1
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 23.1.1.2 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 192.168.1.4 24

[AR3]int g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 13.1.1.3 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 23.1.1.3 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]int lo 0
[AR3-LoopBack0]ip ad 3.3.3.3 32
  • 配置OSPF互联
[AR1]ospf
[AR1-ospf-1]area 0
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]net 13.1.1.0 0.0.0.255
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]net 192.168.1.0 0.0.0.255

[AR2]ospf 
[AR2-ospf-1]area 0
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 23.1.1.0 0.0.0.255
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 192.168.1.0 0.0.0.255

[AR3]ospf
[AR3-ospf-1]area 0
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 3.3.3.3 0.0.0.0
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 13.1.1.0 0.0.0.255
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 23.1.1.0 0.0.0.255
  • 配置VRRP
# R1配置，使AR1成为VRID 1中的Master
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254  //配置VRID 1，配置虚拟网关
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.253  //配置VRID 2
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 2 priority 120  //更改VRID 2中AR1的优先级

[AR1]dis vrrp
  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
    State : Backup
    Virtual IP : 192.168.1.254
    Master IP : 192.168.1.4
    PriorityRun : 100
    PriorityConfig : 100
    MasterPriority : 120
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2020-05-07 10:16:59 UTC-08:00
    Last change time : 2020-05-07 11:14:17 UTC-08:00

  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
    State : Master
    Virtual IP : 192.168.1.253
    Master IP : 192.168.1.3
    PriorityRun : 120
    PriorityConfig : 120
    MasterPriority : 120
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0102
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2020-05-07 10:46:46 UTC-08:00
    Last change time : 2020-05-07 11:13:55 UTC-08:00

[AR1]

# R2配置VRID 2，是AR2成为VRID 2中的Master
[AR2]int g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.253
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120  //更改VRID 1中AR2的优先级

[AR2]dis vrrp
  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
    State : Master
    Virtual IP : 192.168.1.254
    Master IP : 192.168.1.4
    PriorityRun : 120
    PriorityConfig : 120
    MasterPriority : 120
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2020-05-07 10:17:54 UTC-08:00
    Last change time : 2020-05-07 11:14:17 UTC-08:00

  GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
    State : Backup
    Virtual IP : 192.168.1.253
    Master IP : 192.168.1.3
    PriorityRun : 100
    PriorityConfig : 100
    MasterPriority : 120
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE
    Virtual MAC : 0000-5e00-0102
    Check TTL : YES
    Config type : normal-vrrp
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2020-05-07 10:45:50 UTC-08:00
    Last change time : 2020-05-07 11:13:55 UTC-08:00

[AR2]
  • PC1网关为：192.168.1.254
  • PC2网关为：192.168.1.253
  • 抓包查看

  • PC端ping3.3.3.3测试

  • 可以看到PC1在ping3.3.3.3时，是通过R2，但是只有Request请求，没有Reply回应，但还是通了，因为回应报文是从R1走的
  • PC2在ping3.3.3.3时，是通过R1转发的

下行接口、AR1出现故障

  • VRID 2中，当AR1G0/0/0接口down或AR1出现故障，会发生主备切换

  • 使用PC2 ping 3.3.3.3，然后关闭AR1的G0/0/0接口，查看PC端丢包情况

# PC端
PC>ping 3.3.3.3 -t  //一直ping 3.3.3.3

# AR1把G0/0/0口down掉
[AR1]int g0/0/0	
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown 

# 再把G0/0/0接口UP
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
  • 在PC端可以看到，当接口down掉之后，然后丢失了两个包，随即连通性恢复。在接口up之后，虽然发生了丢包，但之后依旧恢复了连通性

上行接口down

# 配置接口为静默接口
[AR1]ospf 
[AR1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0  //将G0/0/0设置为静默接口

[AR2]ospf
[AR2-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0

  • AR1的上行接口down，PC端ping 3.3.3.3，无法ping通，但是在AR1 的G0/0/0口抓包还是可以接收到Request报文

  • 配置上行端口检测

[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 30  //上行端口down后，VRID 2的优先级降30

使AR1上行端口down后，查看VRRP的状态，就可以看到AR1上VRID 2的优先级降到了90，成为Backup，当上行接up后，重新变回120，成为Master

  • 配置VRRP认证
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 authentication-mode md5 huawei
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 authentication-mode md5 huawei

当只有单边做VRRP认证或认证失败时，会出现双主的情况，需要在另一边也做认证

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