VRRP(虚拟路由器冗余协议)
VRRP的原理和运用
VRRP的原理和运用虚拟路由器冗余协议（VRRP）是一种用于提高网络中设备冗余性和可靠性的协议。
本文将介绍VRRP的原理和运用。
VRRP的原理VRRP将多个路由器组成一个虚拟路由器组（VRG），VRG中有一个设备被指定为虚拟路由器（Virtual Router，VR），其余设备为备份路由器（Backup Router，BR）。
VR和BR均被赋予一个虚拟IP地址，VR会监视虚拟IP地址状态，当其无法提供服务时，备份路由器将自动接管虚拟IP地址提供服务，从而保证网络的连通性。
VRRP运行流程1.一个Virtual Router ID（VRID）被定义并分配给VRG，其值为0~255，同一VRG内的VR和BR共享同一个VRID。
2.VR和BR通过互相发送VRRP报文，确定VR和BR所在的VRG，并协商谁扮演VR的角色。
3.当VR和BR成功协商后，VR将发送一个VRRP组播报文，其中包含VR的MAC地址和虚拟IP地址。
4.路由表中指向VR的所有路由器都将被通知使用VR的MAC地址。
5.备份路由器会定期发送VRRP报文，以检查VR的状态，当VR无法回应时，备份路由器会接管虚拟IP地址，成为新的主机。
VRRP的优点使用VRRP的好处包括：1.提高网络的可靠性和冗余性，当VR无法提供服务时，备份路由器将自动接管虚拟IP地址提供服务，避免了单点故障。
2.自动故障检测和恢复，当VR故障或离线时，备份路由器会自动接管虚拟IP地址，从而避免了手动干预和网络中断的风险。
VRRP的运用VRRP可以应用于各种场景，比如：提高路由器可用性在一个企业网络中，路由器是网络核心设备，其可用性非常关键。
使用VRRP可以提高路由器的可用性和冗余性，从而避免了单点故障的风险。
提高服务器可用性在一个大型网站或应用程序中，服务器是承载业务的关键设备。
如果服务器出现故障，将导致用户无法访问网站或应用程序，从而对用户造成损失。
使用VRRP 可以将多个服务器组成一个虚拟服务器集群，提高服务器的可用性和冗余性。
vrrp的主要作用及应用场景
vrrp的主要作用及应用场景
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种网络协议，主要用于实现网络设备的冗余备份和故障切换。
它可以为局域网中的多个路由器提供虚拟的默认网关，同时确保在某个路由器发生故障时，能够自动切换到其他可用的备用路由器，保证网络的连通性和可靠性。
VRRP的主要作用包括：
1. 提供冗余备份：通过在局域网中多个路由器之间建立VRRP 组，将它们集合成一个虚拟的默认网关，确保网络中的设备能够始终有可用的路由器进行通信。
2. 实现故障切换：当VRRP组中的主路由器出现故障时，备
用路由器会自动接管主路由器的工作，确保网络流量的顺利传输，无需人工干预。
3. 提高网络的可用性和可靠性：VRRP保证网络设备的冗余备份，减少了单点故障的风险，提高了整个网络的可用性和可靠性。
VRRP的应用场景主要包括：
1. 关键业务网络：对于那些对网络连通性有极高要求的关键业务，如金融、电信、互联网数据中心等，VRRP可以提供冗余
备份和快速故障切换，确保业务的持续运行。
2. 分布式企业网络：在分布式企业网络中，VRRP可以实现多个分支机构之间的冗余备份和自动切换，确保分支机构与总部之间的通信畅通。
3. 宽带接入网络：在宽带接入网络中，VRRP可以提供冗余备份和快速故障切换，确保用户的网络连接不中断。
总之，VRRP可以在许多需要冗余备份和故障切换的网络环境中发挥作用，提高网络的可靠性和连通性。
虚拟路由器冗余协议(VRRP)设计与配置
河南理工大学课程设计论文（2014-2015第二学年）论文题目：虚拟路由器冗余协议（VRRP）设计与配置学院：计算机科学与技术专业班级：学号：姓名：指导老师：日期： 2015.7.5目录摘要 (1)一、基础知识 (2)1.1VRRP简介 (2)1.2路由冗余 (3)1.3、网关负载均衡协议 (5)二、VRRP工作原理 (6)三、VRRP典型拓扑 (8)3.2 对称VRRP配置 (8)3.3 多备份VRRP配置网络拓扑图 (8)四、应用实例 (10)五、VRRP实验 (10)5.1实验目的 (10)5.2实验配置 (10)5.3拓扑图 (12)摘要VRRP协议使一组路由器组成一台虚拟路由器，网络终端设备将访问外部网络的数据发送给虚拟路由器，而数据的实际转发则由VRRP备用组的活动路由器（Master）完成，一旦Master出现故障，备用组的备用路由器就按优先级选举产生新的Master接替故障设备承担的工作，利用VRRP协议定义的这种机制就能实现网络的路由冗余和负载均衡，保证网络运行的可靠性。
关键词：VRRP协议；虚拟路由器；活动路由器；路由冗余；负载均衡一、基础知识1.1VRRP简介VRRP是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的VRRP 路由器中的一台。
控制虚拟路由器IP地址的VRRP路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟IP 地址。
[1] 一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的IP地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器。
是一种LAN 接入设备备份协议。
一个局域网络内的所有主机都设置缺省网关，这样主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省网关发往三层交换机，从而实现了主机和外部网络的通信。
VRRP是一种路由容错协议，也可以叫做备份路由协议。
一个局域网络内的所有主机都设置缺省路由，当网内主机发出的目的地址不在本网段时，报文将被通过缺省路由发往外部路由器，从而实现了主机与外部网络的通信。
VRRP的基本概念及工作原理
VRRP (组播)
IP:10.1.1.2 VRID：6 PRI：100 VIP：10.1.1.254
IP:10.1.1.1 VRID：6 PRI： 100 VIP：10.1.1.254
VRRP（组播）
源IP 目的IP master 10.1.1.2 224.0.0.18 10.1.1.2
这么久都没收 到master的报文， 那选我吧
● 备用路由器backup：在VRRP中，其他参与此虚拟路由器的均为备用路由 器。它将在主用路由器不能工作时接替其工作。
VRRP的工作过程 ——主用路由器选择 （1）
这么久都没收 到master的报文， 那选我吧
源IP 目的IP master 10.1.1.1 224.0.0.18 10.1.1.1
哈哈，我是 master ，我有 虚MAC哦
VRRP的工作过程 ——主用路由器选择 （4）
IP:10.1.1.2 VRID：6 PRI：100 VIP：10.1.1.254
VMAC:00005E000106
ARP （广播）
源MAC
目的MAC
00005E000106 FFFFFFFFFFFF
通告一下我是 master，大家 记录下MAC哦
VRRP 简介
● VRRP：（Virtual Router Redundancy Protocol） 虚拟路由器冗余协议
● 存在的问题：
● LAN上的终端主机通过配置静态路由（设置默认网关）与 其他子网通讯
● 如果缺省路由器出现故障，所有使用该路由器作为第一下 一跳的主机将不能访问网络
● 解决方法：
VRRP的工作过程 ——数据报文的转发
40.1.1.0/24
30.1.1.0/24
VRRP协议介绍
VRRP协议介绍一、背景和目的VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种网络协议，旨在提供冗余路由器的高可用性和故障转移能力。
该协议允许多个路由器组成一个虚拟路由器组，并将其视为单个逻辑实体，从而实现对外界设备的透明性。
本协议的目的是确保在主路由器故障时，备用路由器能够无缝接管主路由器的功能，并保持网络的连通性。
二、定义和术语1. 虚拟路由器组（VRID）：由一组路由器组成的逻辑实体，提供统一的IP地址和MAC地址。
2. 主路由器（Master Router）：负责处理虚拟路由器组的数据包，是网络的活动路由器。
3. 备用路由器（Backup Router）：处于备份状态的路由器，当主路由器故障时，接管主路由器的功能。
4. 优先级（Priority）：用于确定主路由器和备用路由器之间的优先级，优先级高的路由器将成为主路由器。
三、VRRP协议工作原理1. 虚拟路由器组的选举a. 路由器通过发送VRRP Hello报文来参与虚拟路由器组的选举。
b. 路由器根据预设的优先级进行比较，优先级高的路由器将成为主路由器。
c. 如果优先级相同，将根据路由器的IP地址进行比较，IP地址较大的路由器将成为主路由器。
2. 主备切换a. 主路由器定期发送VRRP Advertisement报文，以通知其他路由器自己仍然处于活动状态。
b. 如果备用路由器在一段时间内未收到主路由器的Advertisement报文，将启动主备切换过程。
c. 备用路由器将自己的优先级提升为最高，成为新的主路由器，并发送Gratuitous ARP报文来更新网络设备的ARP缓存。
四、VRRP协议的特点和优势1. 高可用性：VRRP协议通过备用路由器接管主路由器的功能，确保网络的连通性，减少因主路由器故障而导致的服务中断时间。
2. 故障转移快速：备用路由器能够快速检测到主路由器的故障，并迅速接管主路由器的功能，实现快速故障转移。
VRRP
虚拟路由器冗余协议编辑VRRP即虚拟路由器冗余协议。
虚拟路由器冗余协议（VRRP）是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的 VRRP 路由器中的一台。
控制虚拟路由器 IP 地址的 VRRP 路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟 IP 地址。
一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的 IP 地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器。
使用 VRRP 的好处是有更高的默认路径的可用性而无需在每个终端主机上配置动态路由或路由发现协议。
VRRP 包封装在 IP 包中发送。
目录1基本信息2详细参数3工作原理4应用实例5配置方式1基本信息编辑中文名称：虚拟路由器冗余协议英文名称：Virtual Router Redundancy Protocol简称：VRRP虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP)是由IETF提出的解决局域网中配置静态网关出现单点失效现象的路由协议，1998年已推出正式的RFC2338协议标准。
VRRP广泛应用在边缘网络中，它的设计目标是支持特定情况下IP数据流量失败转移不会引起混乱，允许主机使用单路由器，以及及时在实际第一跳路由器使用失败的情形下仍能够维护路由器间的连通性。
是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的 VRRP 路由器中的一台。
控制虚拟路由器 IP 地址的 VRRP 路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟 IP 地址。
[1]一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的 IP 地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器是一种LAN接入设备备份协议。
一个局域网络内的所有主机都设置缺省网关，这样主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省网关发往三层交换机，从而实现了主机和外部网络的通信。
虚拟路由冗余协议-VRRP
检查配置
检查VRRP的配置是否正确，包括 VRID、优先级、IP地址等，确保配置 参数符合要求。
路由协议
检查路由协议的配置，确保VRRP与 其他路由协议之间的协同工作正常。
VRRP优化建议
调整优先级
根据实际需求调整VRRP设备的优先级，以 实现更加合理的路由选择。
优化计时器
调整VRRP的计时器参数，如抢占延时和超 时时间，以更好地适应网络环境。
在该状态下，VRRP路由器作为备用路由器 ，不转发数据包，但监听主路由器的状态 。
主用状态(Master)
抢占状态(Preempt)
在该状态下，VRRP路由器作为主路由器， 负责转发数据包，并定期发送VRRP通告报 文。
在该状态下，VRRP路由器尝试重新成为主 路由器，发送VRRP通告报文并等待其他路 由器的响应。
虚拟路由冗余协议-VRRP
• VRRP概述 • VRRP配置 • VRRP状态机与定时器 • VRRP负载均衡与高可用性 • VRRP故障排除与优化 • VRRP与其他路由协议比较
01
VRRP概述
VRRP定义
虚拟路由冗余协议（VRRP）是一种路由协议，用 于实现网络设备之间的冗余和负载均衡。
VRRP通过选举机制选择一个虚拟路由器作为主路 由器，其他路由器作为备用路由器。
VRRP特点
VRRP通过冗余和负载均衡提高了网络的可靠性和性能。
VRRP支持手动配置优先级和抢占模式，以满足不同网 络环境的需求。
VRRP协议简单、易于配置和管理。
VRRP可以与其他路由协议（如OSPF、EIGRP等）配合 使用，实现更复杂的路由策略。
02
VRRP配置
VRRP路由器配置
确定虚拟路由器ID
VRRP－虚拟路由冗余协议
VRRP－虚拟路由冗余协议 1.什么是VRRP 2.VRRP：为什么需要负载分担 3.VRRP的基本配置1.什么是VRRP VRRP中⽂名称虚拟路由器冗余协议，它是⼀种路由容错协——也可以叫做备份路由协议，通常⼀个⽹络内的主机都设置⼀个缺省路由 VRRP的作⽤是充当⽹络中的⼀个默认⽹关，可以说PC定义的⽹关不⽣效的话，则整个⽹络都⽤不了，只能访问同⼀个VLAN内的。
如果在没有部署VRRP之前，两台互相备份和负载分担的设备就设备了2个IP地址，都可以充当PC的⽹关，⽽PC⼜没有任务的检测机制来判断⽹关是否能出故障⽽进⾏切换。
如果没有VRRP之前，则只能通过⼈⼯进⾏修改。
这个⼯作量是⾮常巨⼤的。
特别是在⼤型⽹络当中，⾮常不实际。
所以，VRRP解决的问题就是，通过VRRP技术协商，虚拟⼀个IP地址出来（VRRP可能直接使⽤接⼝定义的了地址的），这样做的好处就是，下⾯的PC只需要定义VRRP定义的那个IP地址作为⽹关即可，当主设备故障出现故障后，会⾃动切换到备⽤上⾯，从⽽对客户来说是透明的。
2.VRRP：为什么需要负载分担 在默认情况下，所有的数据包都是交给主设备来处理的，只有当主设备出现故障时，备⽤才会处理数据报⽂，如果所有的VLAN⽹关都定义⼀台主设备上⾯的话，就意味着所有的数据包都由该设备处理。
⽽备⽤则被闲置了，浪费了资源，且很可能导致主设备的能⼒跟不上，使得⽹络延迟很⼤。
所以，我们在做规划时，把下⾯VLAN的⽹关平均分配到两台设备上⾯，⽐如192.168.10.0/24这个⽹段定义A为主，B为备⽤，⽽192.168.10.0/24这个⽹段定义B为主，A为备⽤，这样实现负载分担，达到资源利⽤。
3.VRRP的基本配置 实验拓扑及要求： 如图所⽰，在接⼊层中有两上VLAN，即vlan 10 , vlan 20 ，⽤两台汇聚交换机互为备份且实现负载分担，即vlan 10以A为主设备，B为备⽤，vlan 20以B为主设备，A为备⽤，vlan 10 的数据主要⾛HJ－A，vlan 20的数据主要⾛HJ－B，当A或B设备出现故障的时候，透明切换到备⽤链路。