路由与交换实验课7——VRRP协议
VRRP协议详解
VRRP协议详解VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种用于实现网络设备冗余的协议。
它允许多个路由器共享一个虚拟IP地址，提供高可用性和冗余性。
在本文中，我们将详细介绍VRRP协议的工作原理、消息格式、状态转换以及常见应用场景。
一、工作原理VRRP协议通过选举一个虚拟路由器作为主路由器，其他路由器作为备份路由器，实现网络设备的冗余。
主路由器负责转发数据包，备份路由器处于备份状态，等待主路由器失效时接管转发任务。
VRRP协议使用组播地址来进行通信。
主路由器定期发送VRRP通告消息，包含虚拟路由器的优先级、状态等信息。
备份路由器通过接收并解析这些消息来确定主路由器的状态，并根据需要进行状态转换。
二、消息格式VRRP协议的消息格式如下：1. VRRP包头：- 版本号：指定VRRP协议的版本。
- 类型：指定消息类型，包括通告、请求和应答等。
- 路由器ID：用于唯一标识路由器。
2. VRRP通告消息：- 虚拟路由器MAC地址：用于唯一标识虚拟路由器。
- 虚拟路由器优先级：用于选举主路由器。
- 虚拟路由器IP地址：用于标识虚拟路由器。
- 虚拟路由器状态：包括初始化、备份和主路由器等状态。
3. VRRP请求消息：- 虚拟路由器MAC地址：用于唯一标识虚拟路由器。
- 虚拟路由器IP地址：用于标识虚拟路由器。
4. VRRP应答消息：- 虚拟路由器MAC地址：用于唯一标识虚拟路由器。
- 虚拟路由器IP地址：用于标识虚拟路由器。
三、状态转换VRRP协议定义了三种状态：初始化状态、备份状态和主路由器状态。
状态转换如下：1. 初始化状态：路由器刚启动时的默认状态。
2. 备份状态：备份路由器接收到主路由器的通告消息后进入的状态。
3. 主路由器状态：主路由器发送通告消息后进入的状态。
状态转换的触发条件如下：1. 从初始化状态到备份状态：接收到主路由器的通告消息。
2. 从备份状态到主路由器状态：- 接收到主路由器的通告消息，并且主路由器的优先级高于备份路由器。
VRRP协议详解
VRRP协议详解VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种网络协议，用于提供冗余的默认网关，以确保网络设备的高可用性和故障恢复能力。
本文将详细介绍VRRP 协议的工作原理、协议格式以及相关配置指南。
一、VRRP协议的工作原理VRRP协议通过将多个路由器组成一个虚拟路由器组（VRG），提供一个虚拟的默认网关IP地址。
这个虚拟路由器组由一个主路由器和多个备用路由器组成。
主路由器负责接收和转发网络流量，而备用路由器则处于待命状态，以备主路由器发生故障时接管其功能。
VRRP协议通过周期性的VRRP通告消息来维护主备路由器之间的状态同步。
主路由器周期性地发送VRRP通告消息，其中包含了虚拟路由器组的优先级和状态信息。
备用路由器通过接收这些通告消息来了解主路由器的状态，并根据预设的优先级决定是否接管主路由器的功能。
当主路由器发生故障或网络中断时，备用路由器会检测到主路由器的失效，并立即接管其功能。
备用路由器会发送一条VRRP通告消息，宣布自己成为新的主路由器。
网络中的其他设备将根据新的VRRP通告消息更新其默认网关，确保网络流量的正常转发。
二、VRRP协议的协议格式VRRP协议的通信是基于IP协议的，其协议格式如下：1. VRRP报文头部：- 版本号（Version）：指示VRRP协议的版本。
- 类型（Type）：指示VRRP报文的类型，如通告（Advertisement）、请求（Request）等。
- 路由器ID（VRID）：标识虚拟路由器组的唯一ID。
- 优先级（Priority）：指示路由器在虚拟路由器组中的优先级。
- IP地址个数（IP Count）：指示该VRRP报文中包含的IP地址数量。
2. VRRP报文选项：- 路由器MAC地址（Router MAC Address）：指示该路由器的MAC地址。
- 虚拟路由器MAC地址（Virtual Router MAC Address）：指示虚拟路由器组的MAC地址。
VRRP协议原理及配置
R1
VRRP Group
VRRP路由器 运行VRRP协议的路由器,一台VRRP路由器可以同时参与到多 个VRRP组中,在不同的组中,一台VRRP路由器可以充当不同的 角色
4
VRRP基本概念二
R2 virtua Router F1/0
Master Router
F1/0 R1
VRRP Group
Backup Router
举例：
Ruijieconfig-if vrrp 2 track GigabitEthernet 2/1 30 取消VRRP备份组监视接口设置
Routerconfig-if no vrrp group track interface-type number
可以使用本命令监视出口链路,需要注意的是被监 视的接口只允许是三层可路由的逻辑接口 如Routed Port ,SVI ,Loopback,Tunnel 等等.
VLAN10:192.168.10.2 VLAN20:192.168.20.2
VLAN10:192.168.10.3 Gateway:192.168.10.1
VLAN20:192.168.20.3 Gateway:192.168.20.2
1
VRRP查看排错命令－show Ruijie show vrrp brief
R2的配置：
routerconfiginterface Fa 1/0 routerconfig-ifip add 192.168.10.2 255.255.255.0 routerconfig-ifvrrp 1 ip 192.168.10.1
1
VRRP负载均衡
Loopback:10.10.10.10
VRRP原理及配置
VRRP协议介绍
VRRP协议介绍VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）是一种网络协议，旨在提供冗余的默认网关，以确保网络设备的高可用性和故障恢复能力。
在网络中，路由器是连接不同网络的设备，而默认网关则是数据包在不同网络之间转发的关键设备。
VRRP协议允许多个路由器共享同一个虚拟IP地址，当主路由器发生故障时，备用路由器可以接管主路由器的功能，确保网络的连通性。
VRRP协议的工作原理如下：1. 虚拟路由器：VRRP协议中，主备路由器组成一个虚拟路由器。
虚拟路由器有一个虚拟IP地址，该地址是由主路由器拥有，并在主备路由器之间进行切换。
2. 优先级：每个路由器都有一个优先级值，用于确定主备路由器的角色。
优先级值越高，该路由器越有可能成为主路由器。
当主备路由器的优先级相同时，根据路由器的MAC地址来决定主备角色。
3. VRRP通告：主路由器通过发送VRRP通告来宣告自己的存在，并提供虚拟IP地址。
备用路由器通过接收VRRP通告来了解主路由器的状态。
4. 路由器切换：当主路由器发生故障或离线时，备用路由器会检测到主路由器的失效，并迅速接管主路由器的角色和虚拟IP地址。
这个过程称为路由器切换。
VRRP协议的优点如下：1. 高可用性：VRRP协议提供了冗余的默认网关，确保网络设备的高可用性。
当主路由器发生故障时，备用路由器可以快速接管主路由器的功能，从而保证网络的连通性。
2. 故障恢复：VRRP协议能够快速检测到主路由器的故障，并迅速进行路由器切换，减少网络中断的时间，提高网络的可靠性。
3. 简单易用：VRRP协议的配置相对简单，只需要在路由器上进行基本的配置，即可实现冗余的默认网关功能。
4. 兼容性：VRRP协议是一种开放标准，被广泛支持和应用于各种网络设备和厂商之间，保证了协议的兼容性和互操作性。
VRRP协议的应用场景如下：1. 企业网络：在企业网络中，VRRP协议可以用于提供冗余的默认网关，确保员工的网络连接不中断，提高工作效率。
《VRRP协议详解》课件
VRRP路由器选择阶段
当一台主路由器出现故障时，备 用路由器会根据优先级和IP地址 的比较结果，选择一台新的主路
由器。
备用路由器会通过发送VRRP组 播报文来宣告新的主路由器，并 通知其他路由器更新虚拟IP地址
和优先级信息。
在此阶段，路由器会持续监听组 播报文，以了解其他路由器的状 态，并根据需要调整自己的状态
《vrrp协议详解》ppt课件
• VRRP协议概述 • VRRP协议工作过程 • VRRP协议关键技术 • VRRP协议配置与部署 • VRRP协议优化与扩展
01
VRRP协议概述
VRRP协议定义
总结词
VRRP协议是一种用于实现路由冗余和负载均衡的协议。
详细描述
VRRP协议（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种用于实现路由冗余和负载均衡的协议，它可以在一 组路由器中选出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。当主路由器出现故障时，备用路由 器可以快速接管路由功能，确保网络的稳定性和可靠性。
安全性考虑
在实现负载均衡时，需要考虑安全性问题。例如，需要确保流量不会从一个不安全的出口 发送到另一个不安全的出口。因此，需要对VRRP协议进行相应的配置和调整。
04
VRRP协议配置与部署
VRRP协议配置步骤
01
02
03
04
配置VRID
在交换机上配置VRID，用于 标识VRRP组。
配置优先级
为每个参与VRRP的路由器配 置优先级，用于确定主控路由
通过IPSec等加密技术对VRRP报文进行加密，防止数据 被窃取；同时，引入MD5等认证机制，确保报文来源合 法。
防火墙策略
vrrp协议
vrrp协议VRRP协议。
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种用于提高网络设备可靠性的协议，它允许多台路由器共享同一个虚拟IP地址，以实现路由器的冗余备份和故障转移。
VRRP协议的主要作用是在网络设备出现故障时，能够快速地实现设备的切换，保证网络的可靠性和稳定性。
VRRP协议由一个虚拟路由器和多个真实路由器组成，其中一个真实路由器被选举为主备份路由器，其他路由器则作为备份路由器。
虚拟路由器通过发送VRRP 报文来监测主备份路由器的状态，一旦主备份路由器出现故障，备份路由器会立即接管主备份路由器的工作，以确保网络的正常运行。
VRRP协议的工作原理如下，首先，虚拟路由器会选举出一个主备份路由器，其他路由器则成为备份路由器。
主备份路由器会定期发送VRRP报文，用于通知其他路由器自己的状态。
备份路由器会监听主备份路由器发送的VRRP报文，一旦主备份路由器停止发送报文，备份路由器就会认为主备份路由器出现故障，立即接管主备份路由器的IP地址，从而实现快速的故障转移。
VRRP协议的优点在于它能够提高网络设备的可靠性和稳定性。
通过VRRP协议，网络设备能够实现快速的故障转移，避免单点故障导致的网络中断，提高了网络的可用性。
同时，VRRP协议还能够提供负载均衡的功能，当网络负载较大时，可以通过增加备份路由器来分担主备份路由器的负载，提高网络的性能。
然而，VRRP协议也存在一些局限性。
首先，VRRP协议只能实现设备级别的冗余备份，无法实现端口级别的冗余备份，当设备的端口出现故障时，VRRP协议无法实现快速的故障转移。
其次，VRRP协议的故障检测时间较长，一般需要数秒钟的时间才能实现故障转移，对于对网络可用性要求较高的应用场景来说，这种故障转移时间可能会导致网络中断，影响用户的体验。
总的来说，VRRP协议是一种能够提高网络设备可靠性的协议，它通过实现路由器的冗余备份和快速故障转移，保证了网络的可靠性和稳定性。
VRRP协议介绍
VRRP协议介绍VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种网络协议，用于提供网络设备的冗余和故障转移功能。
它允许多个路由器共享一个虚拟IP地址，以实现高可用性和负载均衡。
一、协议背景和目的VRRP协议的设计目的是为了解决网络设备单点故障的问题，确保网络的连通性和可用性。
通过使用VRRP，可以在多个路由器之间实现冗余，当其中一个路由器发生故障时，其他路由器可以接管其功能，保证网络的正常运行。
二、VRRP协议的工作原理1. VRRP组和虚拟路由器VRRP协议通过创建一个VRRP组来实现冗余路由器的功能。
每个VRRP组都有一个虚拟路由器ID（VRID）和一个虚拟IP地址。
组中的成员路由器通过发送VRRP报文来竞选成为虚拟路由器的主节点。
2. VRRP路由器状态VRRP路由器可以处于以下三种状态之一：- 主节点（Master）：负责转发数据包，并为虚拟IP地址提供服务。
- 备用节点（Backup）：监视主节点的状态，并在主节点故障时接管其功能。
- 初始化节点（Initialize）：刚刚加入VRRP组，正在进行初始化。
3. VRRP报文VRRP协议使用特定的VRRP报文来实现路由器之间的通信。
主要的VRRP报文类型包括：- VRRP通告报文（Advertisement）：主节点定期发送此报文来宣告自己的存在，并提供虚拟路由器的状态信息。
- VRRP请求报文（Request）：备用节点发送此报文来请求主节点的状态信息。
- VRRP响应报文（Response）：主节点在收到VRRP请求报文后，发送此报文来回应备用节点。
4. VRRP路由器选举VRRP协议使用一种基于优先级的选举机制来确定主节点。
每个VRRP组中的成员路由器都有一个优先级值，优先级值越高，成为主节点的概率就越大。
当一个路由器成为主节点后，它将持续发送VRRP通告报文来维持其主节点地位。
5. VRRP故障转移当主节点发生故障或离线时，备用节点将接管其功能，并成为新的主节点。
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。
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#RT1
<RT1>sy
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[RT1]int g0/0/0
[RT1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 202.200.100.1 24
配置该端口IP地址
[RT1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 202.200.100.111
创建VRRP备份组并配置虚拟IP地址
%May 3 08:23:08:281 2017 RT1 VRRP/6/VRRP_STATUS_CHANGE: The status of IPv4 virtual router 1 (configured on GigabitEthernet0/0/0) changed from Backup to Master: Timer expired.
[RT1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120
配置路由器在备份组中的优先级，优先级越大选举成主路由器就越优先。
%May 3 08:23:41:281 2017 RT1 VRRP/6/VRRP_PRIORITY_CHANGE: The run priority of IPv4 virtual router 1 (configured on GigabitEthernet0/0/0) changed from 100 to 120: Config.
[RT1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
配置备份组中的路由器工作在抢占方式，并配置抢占延迟时间为20S
[RT1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[RT1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 13.13.13.1 24
[RT1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[RT1]ip route-static 200.200.200.0 24 13.13.13.2
配置到200.200.200.0/24网段的静态路由。
查询VRRP明细
[RT1]dis vrrp verbose
IPv4 Standby Information:
Run Mode : Standard
Run Method : Virtual MAC
Total number of virtual routers : 1
Interface GigabitEthernet0/0/0
VRID : 1 Adver Timer : 1
Admin Status : Up State : Master Config Pri : 120 Running Pri : 120
Preempt Mode : Yes Delay Time : 20
Auth Type : None
Virtual IP : 202.200.100.111
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Master IP : 202.200.100.1
#RT2
[RT2]int g0/0/0
[RT2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 202.200.100.2 24
[RT2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 202.200.100.111
使用默认优先级（默认为100），不需要做配置。
[RT2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20 [RT2-GigabitEthernet0/0/0]quit
[RT2]int g0/0/1
[RT2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.23.23.1 24
[RT2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[RT2]ip route-static 200.200.200.0 24 23.23.23.2
配置到200.200.200.0/24网段的静态路由。
查询VRRP明细
[RT2]dis vrrp verbose
IPv4 Standby Information:
Run Mode : Standard
Run Method : Virtual MAC
Total number of virtual routers : 1
Interface GigabitEthernet0/0/0
VRID : 1 Adver Timer : 1
Admin Status : Up State : Backup Config Pri : 100 Running Pri : 100
Preempt Mode : Yes Delay Time : 20
Auth Type : None
Virtual IP : 202.200.100.111
Master IP : 202.200.100.1
#RT3
[RT3]int g0/0/0
[RT3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 13.13.13.2 24
[RT3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[RT3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.23.23.2 24
[RT3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[RT3-GigabitEthernet0/0/2]ip add 200.200.200.1 24
[RT3-GigabitEthernet0/0/2]quit
[RT3]ip route-static 202.200.100.0 24 23.23.23.1
配置到202.200.100.0/24网段的静态路由。
PC配置：
PC1网关为202.200.100.111的虚拟IP地址。
VRRP协议将RT1与RT2加入了名称为1的备份组中，形成了一台虚拟路由器，在该组内各路由器配置的虚拟IP就是虚拟路由器的网关，是一种逻辑上的概念，实际上数据包还是从该组内的主路由器的物理端口出去，所以网络中主路由器只要出现故障，就会在备份的路由器中重新选举出一个主路由器，承担网关的工作，所以依旧不影响网络的运行。