VRRP-虚拟路由器冗余技术

一、拓扑结构

二、基本配置

R1:

#配置ip
<Huawei>sys
[Huawei]sys r1
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.1.1 24
[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 11.1.1.1 24
[r1-GigabitEthernet0/0/1]int l 0
[r1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 24

R2:

#配置ip
<Huawei>sys
[Huawei]sys r2
[r2]int g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24
#配置VRRP虚拟网关
[r2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254

R3:

#配置ip
<Huawei>sys 
[Huawei]sys r3
[r3]int g0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.2 24
#配置VRRP虚拟网关
[r3-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
#修改VRRP优先级
[r3-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120
#修改Master设备的抢占延时
[r3-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
#VRRP上行链路追踪（追踪直连）
v[r3-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduc
e 30
[r3-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track ip route 12.0.0.0 24 reduced 30
#查看VRRP配置
[r3-GigabitEthernet0/0/0]display vrrpGigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1State : BackupVirtual IP : 192.168.1.254Master IP : 192.168.1.1PriorityRun : 60PriorityConfig : 120MasterPriority : 100Preempt : YES   Delay Time : 20 sTimerRun : 1 sTimerConfig : 1 sAuth type : NONEVirtual MAC : 0000-5e00-0101Check TTL : YESConfig type : normal-vrrpBackup-forward : disabledTrack IF : GigabitEthernet0/0/1   Priority reduced : 30IF state : DOWNTrack IP route : 12.0.0.0/24  Priority reduced : 30IP route state : UnreachableCreate time : 2023-07-10 14:36:36 UTC-08:00Last change time : 2023-07-10 14:40:39 UTC-08:00

三、测试验证

验证负载均衡

1、验证上行链路失效后的切换 关闭R2的G0/0/0端口

<r2>sys
[r2]int g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]dis th
[V200R003C00]
#
interface GigabitEthernet0/0/0ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
#
return[r2-GigabitEthernet0/0/0]shutdown 
[r2-GigabitEthernet0/0/0]dis th
[V200R003C00]
#
interface GigabitEthernet0/0/0shutdownip address 192.168.1.1 255.255.255.0 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
#
return
[r2-GigabitEthernet0/0/0]

2、观察切换后的VRRP状态 根据图示看出R2的状态变成备份状态，R3切换后成为主链路

[r3-GigabitEthernet0/0/0]dis vrrpGigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1State : MasterVirtual IP : 192.168.1.254Master IP : 192.168.1.2PriorityRun : 60PriorityConfig : 120MasterPriority : 60Preempt : YES   Delay Time : 20 sTimerRun : 1 sTimerConfig : 1 sAuth type : NONEVirtual MAC : 0000-5e00-0101Check TTL : YESConfig type : normal-vrrpBackup-forward : disabledTrack IF : GigabitEthernet0/0/1   Priority reduced : 30IF state : DOWNTrack IP route : 12.0.0.0/24  Priority reduced : 30IP route state : UnreachableCreate time : 2023-07-10 14:36:36 UTC-08:00Last change time : 2023-07-10 14:56:36 UTC-08:00

四、知识点详解

版本：VRRPv2—IPv4

​ VRRPv3—IPv6

1.VRRP路由器

Master路由器是接口处于Master状态的路由器。也被称为主路由器。

​ Master设备在一个VRRP组中承担报文转发的任务。

​ 在每一个VRRP组中，只有Master设备才会响应针对虚拟IP地址的ARP报文。

​ 并且，Master设备会以一定的时间间隔周期性发送VRRP报文，以便通知同一个VRRP组中的Backup设备。

Backup路由器是接口处于Backup状态的路由器，也被称为备份路由器。

​ Backup路由器会持续侦听Master设备发送的VRRP报文，因为Backup路由器需要随时准备替代Master路由器的功能

Master设备的选举依靠接口优先级决定，优先级越高，路由器越有可能称为Master设备。

2.报文格式

• VRRP仅具有一种报文格式，通告报文
• 该报文直接被封装在IP头部中，协议号为112。组播IP地址为224.0.0.18
• 在VRRP报文的IP头中，TTL必须为255。若VRRP路由器收到TTL不等于255的VRRP报文，必须丢弃。

3.工作过程

• 同一个VRRP组中的所有设备在转换为Master状态后，发送VRRP报文，相互比较优先级，优先级大的设备为Master设备，若优先级相同，则比较物理接口IP地址，IP地址大的为Master设备。
• Master设备会发送一个免费ARP报文，PC在获取该报文后，获知网关对应的MAC地址，交换机也会根据该报文刷新自己的MAC地址表。
  • 之后Master设备以1秒为间隔，周期性发送VRRP报文
• Backup设备会启动主关闭计时器，然后周期性接收主发送的VRRP报文。
  • 若在计时器时间内没有收到VRRP报文，则认为主设备出现故障
  • Backup设备切换为Master状态，并立即发送免费ARP报文。刷新全网交换机的MAC地址表。
• Master设备恢复，则接口状态先切换到Backup状态，用以接收此时新的Master设备的VRRP报文，若发现此时自己优先级高于对方。
  • 若开启抢占功能
    • 将自己的状态切换为Master，并忽略对方发送的VRRP报文。同时发送免费ARP刷新全网。
    • VRRP抢占功能仅对优先级优先，而对IP地址无效。
  • 若没有开启抢占功能
    • 则保持Backup状态。