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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