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VRRP协议原理与配置手机虚拟ip「VRRP协议原理与配置」

飞
手机资讯
2025-02-24
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VRRP协议原理与配置

一、引入

1.单的缺陷

2.多存在的问题

二、VRRP的认识

1.VRRP基本概述

2.VRRP基本结构

3.设备类型

主（master）路由器

备份（backup）路由器：

虚拟

VRID

4.VRRP报文格式

5.状态机

Master

Backup

6.VRRP工作原理

6.1VRRP故障场景

三、配置VRRP实验操作

1.搭建实验环境

2.进入系统，修改名称

3.进入接口，设置IP地址

4.设置组别，配置虚拟

5.设置延迟抢占时间并监听上行端口

6.配置优先级

7.查看信息

8.配置静态路由

8.1进入系统，修改名称

8.2进入接口，配置IP地址

8.3配置静态路由

9.测试

9.1测试是否相通

9.2测试主路由器上行接口断开，是否相通

总结：针对上述两个问题，我们提出：
在同网段的多个之间运行VRRP，形成1个虚拟，终端用户都配置和使用虚拟就可以了

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由器冗余协议。VRRP技术是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，实现的备份。

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

通过VRRP虚拟出来的IP地址，这个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IP地址，

此时只有master路由器会回应针对虚拟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

VRRP只使用到Advertisement这一种报文，VRRP使用ip报文作为传输协议报文，协议号为112，

使用固定的组播地址224.0.0.18进行发送

VRRP协议中定义了三种状态机：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那些发送到虚拟IP地址的报文。

设备启动时进入Initializ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报任何处理。

优先级：

默认0 - 255

0 代表主路由器主动退出

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 缺省值为100 （默认值为100）

缺省：默认值

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。虚拟路由器封装的时候都封装虚拟路由器的 mac地址
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，并且发送端的主机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。

（1）虚拟路由器中的路由器根据优先级选举出Master。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）Master路由器周期性（每秒）发送VRRP报文，以公布其配置信息(优先级等)和工作状况；

（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；

（4）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

（5）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。

抢占：

如果Backup路由器工作在抢占方式下，当它收到VRRP报文后，会将自己的优先级与通告报文中的优先级进行比较。如果自己的优先级比当前的Master路由器的优先级高，就会主动抢占成为Master路由器；否则，将保持Backup状态。路由器已默认开启抢占状态，抢占延时为0s，代表立即抢占。

非抢占方式：

如果Backup路由器工作在非抢占方式下，则只要Master路由器没有出现故障，Backup路由器即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master路由器。

6.1VRRP故障场景

只有同一组路由器才能使用VRRP协议

实验目的：通过VRRP手段进行主备路由器之间的切换操作

sys

sysR1

sysR2

进入路由器R1的g0/0/0接口（int g0/0/0），设置IP地址作为（ip add 192.168.1.10 24）

进入路由器R1的g0/0/1接口（int g0/0/1），设置IP地址作为（ip add 10.0.0.1 24）

进入路由器R2的g0/0/0接口（int g0/0/0），设置IP地址作为（ip add 192.168.1.20 24）

进入路由器R2的g0/0/1接口（int g0/0/1），设置IP地址作为（ip add 20.0.0.1 24）

进入路由器R1的g0/0/0接口（int g0/0/0）设置组别为1，配置虚拟地址（vrrp vrid virtual-ip 192.168.1.254）

进入路由器R2的g0/0/0接口（int g0/0/0）设置组别为1，配置虚拟地址（vrrp vrid virtual-ip 192.168.1.254）

上行端口如果断开，主路由器（Master）降级30（vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduce 30），抢占时间为5秒（vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5），切换为备路由器（Backup）