0x0 why VRRP？

  • 一个网关无法保证可靠性，无法保证设备的冗余

0x1 how VRRP?

0x1.1 实现思路

  • 将多个路由器加入到备份组中，形成一台虚拟路由器
  • 维护的虚拟IP不同，就不能算作同一个VRRP小组

    被备份组成员维护的IP叫虚拟IP

0x1.2 基础概念

  • 可存在多个备份组，使用VRID来区分
  • 虚拟设备需要有物理资源
    • MASTER来承担转发功能(只能有一个)，BACKUP来备份处于监听状态

  • 虚拟IP:VRRP组使用的IP

  • 路由器使用同一个IP？
    • 不同路由器不同IP，因为会产生冲突
  • 再VRRP组中谁对ARP进行应答？
    • MASTER对PC机的ARP进行应答
  • ARP解析的MAC地址写谁？
    • 写虚拟MAC地址;如果写的是MASTER的物理MAC，当MASTER down后，PC还会一直向MASTER发送数据

0x1.3 如何选举MSATER

  1. 比较VRRP优先级 : 0-255(越大越优先),默认为100 $命令只能0-254$
  2. 比较接口IP : 越大越优先(越大越优先)
    • IP地址相同时(配错了),两台设备都会认为自己时MASTER(错误现象)

  • MSATER选举完毕后，周期为1s的发送VRRP报文，备份设备连续三个通告周期，自己就会变成MASTER

  • 224.0.0.18
  • 单播 目的IP是自己
  • 广播
  • 组播 路由器会看自己有没有开启VRRP,就会对这个包进行解封装

如果物理IP和需要维护虚拟IP相同 RTA的优先会自动变为255,无法更改~虚拟IP拥有者(不建议)~

0x1.4 状态机迁移

  • Initialize(如果一直为Initialize,物理接口是否为shutdown;接口IP为10.1/24维护的是20.1/24)
    • 开机后，判断自己是否为虚拟IP拥有者 -> MASTER
    • 不是迁移到BACKUP
  • BACKUP
    • 经过3个通告时间都没发现更优的设备，迁移到MASTER
  • MASTER
    • 转发

0x1.5 选举完成后

  • MSATER激活虚拟IP

  • BACKUP不激活虚拟IP

  • VRRP跟踪接口功能
    • 背景:MASTER的上行接口网线断了
    • 手动配置跟踪接口的命令:MSATER自己默认降低优先级
    • MASTER > BACKUP > MASTER - 自降优先级
  • VRRP抢占机制(默认)
    • 非抢占模式：当MASTER优先级 降低后，BACKUP比MASTER的优先级更高，MASTER任然是MASTER
    • 抢占模式：当MASTER优先级 降低后，BACKUP比MASTER的优先级更高，BACKUP变为MASTER

0x1.6 报文

  • 版本: ipv4,ipv6
  • 类型: 1(IPV4)
  • VRID: VRIP(区分不同的VRRP小组)
  • Auth TYPE:
    1. 空认证(不认证)
    2. 明文认证(密钥、认证材料是明文)
    3. 密文认证(密钥、认证材料是密文) 消耗更多资源
      • VRRP支持身份认证，防止私接:通过了才会交换协议报文进行学习、选举、维护等工作

  • 空认证就没有 Authentication data

  • 交换机当选MASTER马上发送应答型无故ARP，刷新交换机的MAC地址表

0x2 what VRRP

  • 虚拟路由冗余协议，将多个路由设备加入同一个备份小组，由备份组来维护网关

0x3 VRRP+MSTP的综合实验(PVST+HSRP) - 典型双核心网络

  • 优点：两个核心相互做备份
    • 网关间通过vrrp可以负载均衡
    • 配合MSTP破环的同时，给每个网段提供最优路径
  • 缺点：
    • stp规划起来很复杂
    • VRRP网关地址也要规划
    • 回包路由要详细规划
    • stp和vrrp消耗资源