虚拟路由器冗余协议(vrrp)
补充资料大型网络虚拟路由器冗余协议VRRPV10
虚拟路由器冗余协议（VRRP ）5.1 VRRP 协议原理VRRP 协议（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）与 HSRP 类似，能够提高网络的稳定性和可靠性，其由 IETF 标准RFC2338定义。
由于VRRP 与HSRP 原理类似，只是术 语和功能上有细微的差别，所以本节简要介绍VRRP 的原理。
1、VRRP 的工作原理如图5.1所示，VRR 协议将LAN 网段上的两台或者多台路由器可以作为一台“虚拟”路由器使用， 通过同一个虚拟IP 地址和虚拟MA （地址而对外提供服务。
如果其中一台出现故障，另一台就能接替它， 继续完成路由功能。
图5.1 VRRP 创建了一个有自己 MAC 地址和IP 地址的虚拟路由器VRR 协议组中包括一台主路由器、备份路由器和一台虚拟路由器组成。
VRR 协议中活跃路由器称为主路由器，其转发发送到虚拟路由器的数据包。
而其他 VRR 组中非主路由器的路由器都处于备份状态。
虚拟路由器是向最终用户代表一台可以连续工作的路由器。
VRR 与HSR 相同根据优先级大小选择主路由器，同一个VRR 组中优先级最大的路由器成为主路由器，状态为Master 。
组中其他路由器都处于备份状态，并检测主路由器的状态。
主路由器每隔一 段时间会发送一个 VRRP1告，通告其工作正常。
如果 VRR 组中的备份路由器长时间没有收到主路由 器的通告，就将自己改为 Master 状态。
VRR 组内可能有多台备份路由器同时认为自己是主路由器， 这时每台主路由器都会比较收到的VRRP !告中的优先级与本地的优先级的大小。
如果本地优先级小于VRR 通告的优先级，则自身路由器状态为备份状态，否则为 Master 状态不变。
最终一个 VRR 组中优先级最大的路由器成为新的主路由器。
2、 虚拟MA 地址VRRPS 中虚拟路由器的 MA （地址格式为0000.5e00.01xx ，其中xx 为VRR 组号。
虚拟路由VRRP
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。
详细参数VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议)是一种容错协议。
通常,一个网络内的所有主机都设置一条缺省路由(如图3-1所示,10.100.10.1),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路由发往路由器RouterA,从而实现了主机与外部网络的通信。
当路由器RouterA 坏掉时,本网段内所有以RouterA 为缺省路由下一跳的主机将断掉与外部的通信。
VRRP 就是为解决上述问题而提出的,它为具有多播或广播能力的局域网(如:以太网)设计。
我们结合下图来看一下VRRP 的实现原理。
VRRP 将局域网的一组路由器(包括一个Master 即活动路由器和若干个Backup 即备份路由器)组织成一个虚拟路由器,称之为一个备份组。
这个虚拟的路由器拥有自己的IP 地址10.100.10.1(这个IP 地址可以和备份组内的某个路由器的接口地址相同),备份组内的路由器也有自己的IP 地址(如Master的IP 地址为10.100.10.2,Backup 的IP 地址为10.100.10.3)。
局域网内的主机仅仅知道这个虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1,而并不知道具体的Master 路由器的IP 地址10.100.10.2 以及Backup 路由器的IP 地址10.100.10.3,它们将自己的缺省路由下一跳地址设置为该虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1。
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。
VRRP概述
第五章
5.1ZigBee介绍
5.1.1 什么是ZigBee
2. ZigBee特性
6）高容量
6
ZigBee低速率、低功耗和短距离传输的特点使得它非常适宜支持简单器
件。ZigBee定义了两种器件：全功能器件（FFD）和简化功能器件（RFD）。对
于全功能器件，要求它支持所有的49个参数。而对于简化功能器件，在最小配
用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一 种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输 的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层 (MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问 控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
第五章
5.1ZigBee介绍
5.1.1 什么是ZigBee
2. ZigBee特性
2）低成本
2
通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，
按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，
子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约
VRRP概述
如图所示，路由器R1和R2组成备份组，备份组的虚拟IP地址为10.1.1.254/24，路由器R1为
主路由器（Master），R2为备份路由器（Backup）。PC机的网关地址为虚拟路由器的IP地址，
正常情况下，网段中的PC机将数据发给主路由器R1进行转发，当主路由器R1发生故障时，备份路
5.1.1 什么是ZigBee
2. ZigBee特性
1）低功耗
1 在工作模式下，ZigBee技术的传输速率低，传输数据量很小， 因此信号的收发时间很短。其次，在非工作模式情况下，ZigBee的 节点处于休眠状态。设备搜索延迟一般为30ms，休眠激活时延为 15ms，活动设备接入信道时延为15 ms。由于工作时间较短，收发 信息功耗较低且采用了休眠模式，使得ZigBee节点非常省电。ZigBee 节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右，对于某些占空比 （工作时间/（工作时间+休眠时间））小于1%的应用，电池的寿命 甚至可以超过十年。相比较蓝牙仅能工作数周，WIFI仅可工作数小 时。
vrrp
SwitchA(config-router)#circuit-failover vlan 200 50 //指定当主机down掉后，将优先级降低50
在一个VRRP组内的多个路由器共用一个虚拟的物理地址和I P地址，该地址被作为局域网内所有主机的缺省网关地址。VRRP协议决定哪个路由器被激活，该被激活的路由器接收发过来的数据包并进行路由。组内的各路由器之间交换呼叫信号，如果当前路由器变得无法使用，备用路由器将进入激活状态，接管路由任务。
VRRP配置命令：
显示VRRP的详细信息
display vrrp verbose [ interface type number [ vrid virtual-router-ID ] ]
使能对VRRP报文的调试
debugging vrrp packet
禁止对VRRP报文的调试
undo debugging vrrp packet
显示vrrp相关命令：
show vrrp
debug vrrp
具体实例配置如下：
华为5510和cisco3750做vrrp双机备份配置。
华为5510相关配置如下：
[switch]vrrp ping-enable //要想ping通网关，此命令必须在配置vrrp之前，启用。
[switch]interface vlan 100
VRRP原理
虚拟路由器冗余协议（VRRP）是一种标准化协议，主要用于非cisco设备厂商。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。
vrrp基本命令
vrrp基本命令
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）的基本命令可以概括为以下几个步骤：
1.配置VRRP备份组：在接口视图下，使用命令“vrrp vrid virtual-router-id virtual-ip virtual-address”来创建VRRP备份组并给备份组配置虚拟IP地址。
2.配置VRRP备份组的优先级：使用命令“vrrp vrid virtual-router-id priority priority-value”来配置交换机在备份组中的优先级。
缺省情况下，优先级的取值是100。
数值越大，优先级越高，越可能成为Master设备。
3.配置VRRP备份组的虚拟IP地址：使用命令“vrrp vrid virtual-router-id virtual-ip virtual-address”来配置VRRP备份组的虚拟IP地址。
4.查看VRRP备份组的状态：使用命令“show vrrp brief”来查看VRRP备份组的状态，包括接口状态、虚拟IP地址、优先级等信息。
以上是VRRP的基本命令，具体实现还需要根据不同厂商的设备进行具体配置。
VRRP协议详解
VRRP协议详解VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种网络协议，旨在提供网络设备冗余，确保网络的高可用性和容错性。
本文将详细解释VRRP协议的工作原理、协议格式以及常见应用场景。
一、VRRP协议工作原理VRRP协议通过创建一个虚拟路由器，将多个物理路由器组合成一个逻辑上的单一路由器，从而提供冗余和故障转移的功能。
虚拟路由器由一个虚拟IP地址和一个虚拟MAC地址标识。
在VRRP中，一个物理路由器被选举为虚拟路由器的主节点（Master），其他物理路由器则成为备用节点（Backup）。
主节点负责接收和转发网络流量，备用节点则处于待命状态。
如果主节点发生故障，备用节点将接管主节点的工作，确保网络的连通性。
VRRP协议使用了一种称为VRRP Advertisement的消息来实现主备节点之间的通信。
主节点周期性地发送VRRP Advertisement消息，以通知备用节点自己的存在和状态。
备用节点通过检测主节点的VRRP Advertisement消息来判断主节点是否正常工作。
当备用节点判断主节点失效时，它会发起一次选举过程，选举一个新的主节点。
选举过程中，备用节点通过比较优先级（Priority）和MAC地址（MAC Address）来决定新的主节点。
选举完成后，新的主节点将更新虚拟路由器的状态，并开始接收和转发网络流量。
二、VRRP协议格式VRRP协议使用IP协议号112。
VRRP消息被封装在IP数据报中，使用UDP协议进行传输。
VRRP消息的格式如下：1. VRRP Version（1 byte）: 指定VRRP协议的版本号，当前版本为2。
2. Type（1 byte）: 指定VRRP消息的类型，包括Advertisement、Advertisement Acknowledgment、Advertisement Request等。
3. Virtual Router ID（1 byte）: 指定虚拟路由器的ID，用于区分不同的虚拟路由器。
VRRP配置
在主路由器出现故障时，备用路由器无法正常切换为 主路由器。
原因分析
经过排查发现，备用路由器的优先级配置低于主路由 器，且未启用抢占模式。
典型案例分析
典型案例分析
故障现象
VRRP组成员间无法正常通信，导致VRRP 协议无法正常工作。
B A 案例二
VRRP组成员间通信故障
C
D
解决方案
定位并修复网络故障点，恢复VRRP组成 员间的正常通信。同时，可以优化网络设 计，提高网络的可靠性和稳定性。
最佳实践经验和建议分享
加强网络安全管理
建立完善的网络安全管理制度，加强网络安全 意识培训，提高网络安全防护能力。
定期备份配置文件
定期备份VRRP网络的配置文件，以便在出现故 障时能够快速恢复网络配置。
关注厂商安全通告
关注网络设备厂商发布的安全通告，及时了解并应对潜在的安全风险。
未来发展趋势预测
智能化发展
原因分析
经过排查发现，网络中存在故障点，导致 VRRP组成员间通信中断。
06
VRRP安全性考虑及最佳实践建议
安全性问题剖析和防范措施
未经授权的设备接入
未经授权的设备可能接入VRRP网络 ，导致网络安全风险增加。
恶意攻击
攻击者可能通过伪造VRRP报文等手段 ，对网络进行恶意攻击，导致网络故 障。
安全性问题剖析和防范措施
定时器调整优化网络性能
要点一
广告间隔定时器（ Advertisement Inter…
调整此定时器可以影响VRRP路由器之间发送VRRP通告的 频率。较短的间隔可以提高网络的快速收敛性，但可能会 增加网络负载。
要点二
抢占延迟定时器（Preemption Delay Ti…
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虚拟路由器冗余协议（VRRP：Virtual Router Redundancy Protocol）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。
使用VRRP ，可以通过手动或DHCP 设定一个虚拟IP 地址作为默认路由器。
虚拟IP 地址在路由器间共享，其中一个指定为主路由器而其它的则为备份路由器。
如果主路由器不可用，这个虚拟IP 地址就会映射到一个备份路由器的IP 地址（这个备份路由器就成为了主路由器）。
VRRP 也可用于负载均衡。
VRRP 是IPv4 和IPv6 的一部分。
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）是一种容错协议。
通常，一个网络内的所有主机都设置一条缺省路由（如图3-1所示，10.100.10.1），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路由发往路由器RouterA，从而实现了主机与外部网络的通信。
当路由器RouterA 坏掉时，本网段内所有以RouterA 为缺省路由下一跳的主机将断掉与外部的通信。
VRRP 就是为解决上述问题而提出的，它为具有多播或广播能力的局域网（如：以太网）设计。
我们结合下图来看一下VRRP 的实现原理。
VRRP 将局域网的一组路由器（包括一个Master 即活动路由器和若干个Backup 即备份路由器）组织成一个虚拟路由器，称之为一个备份组。
这个虚拟的路由器拥有自己的IP 地址10.100.10.1（这个IP 地址可以和备份组内的某个路由器的接口地址相同），备份组内的路由器也有自己的IP 地址（如Master的IP 地址为10.100.10.2，Backup 的IP 地址为10.100.10.3）。
局域网内的主机仅仅知道这个虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1，而并不知道具体的Master 路由器的IP 地址10.100.10.2 以及Backup 路由器的IP 地址10.100.10.3，它们将自己的缺省路由下一跳地址设置为该虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1。
于是，网络内的主机就通过这个虚拟的路由器来与其它网络进行通信。
如果备份组内的Master 路由器坏掉，Backup 路由器将会通过选举策略选出一个新的Master 路由器，继续向网络内的主机提供路由服务。
从而实现网络内的主机不间断地与外部网络进行通信。
关于VRRP 协议的详细信息，可以参考RFC 2338。
好了，在了解什么是VRRP后，我们就根据日常最常见到的VRRP应用来做个举例吧。
三层交换机C和D与二层交换机组成。
在三层中建立VLAN 10 并设置SVI地址和VRRP浮动地址。
并在主交换机C上设置了优先级。
主交换机配置例：interface Vlan-interface 10ip address 192.168.1.252 255.255.255.0vrrp vrid 10virtual-ip 192.168.1.254vrrp vrid 10 priority 120备交换机配置例：：interface Vlan-interface 10ip address 192.168.1.253 255.255.255.0vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.1.254vrrp vrid 10 priority 100其中virtual-ip 192.168.1.254就是192.168.1.0(VLAN10)内主机的网关。
三层交换机C配置如下（我这是千M电口和百M混用，你们可以实际情况来定）vlan 10interface Vlan-interface 10ip address 192.168.1.252 255.255.255.0vrrp vrid 30 virtual-ip 192.168.1.254vrrp vrid 30 priority 120interface GigabitEthernet1/0/1desc to_SWITCH-Dduplex fullspeed 1000port link-type trunkundo port trunk permit vlan 1port trunk permit vlan 10#interface GigabitEthernet1/0/2desc to ercheng-switchduplex fullspeed 100port link-type trunkundo port trunk permit vlan 1port trunk permit vlan 10三层交换机D配置如下：vlan 10interface Vlan-interface 10ip address 192.168.1.253 255.255.255.0vrrp vrid 30 virtual-ip 192.168.1.254interface GigabitEthernet1/0/1desc to_SWITCH-Cduplex fullspeed 1000port link-type trunkundo port trunk permit vlan 1port trunk permit vlan 10#interface GigabitEthernet1/0/2desc to ercheng-switchduplex fullspeed 100port link-type trunkundo port trunk permit vlan 1port trunk permit vlan 10两台三层交换机互联接口起TRUNK，并将VLAN 10允许通过。
就行了，其他的三层配置这里不再罗嗦了。
二层配置也比较简单：1、在二层中必须开启STP协议。
2、二层与三层互联接口为TRUNK，并允许VLAN 10能过。
互联接口强制为全双工和100M3、二层其他配置没有特殊的地方。
建立VLAN 10 ，把端口划到VLAN10中就可以接终端了。
二层配置如下：sysname IDC-3026#super password level 3 cipher B3+8V#radius scheme systemserver-type huaweiprimary authentication 127.0.0.1 1645primary accounting 127.0.0.1 1646user-name-format without-domaindomain systemradius-scheme systemaccess-limit disablestate activevlan-assignment-mode integeridle-cut disableself-service-url disablemessenger time disabledomain default enable system#local-server nas-ip 127.0.0.1 key huawei#stp enable#vlan 1#vlan 10#二层交换机的IP，如果不需要对二层交换机做TELETN管理，可以不配。
interface Vlan-interface10ip address 192.168.1.1 255.255.255.0#interface Aux0/0#interface Ethernet0/1port access vlan 10#interface Ethernet0/2port access vlan 10#interface Ethernet0/3port access vlan 10#interface Ethernet0/4port access vlan 10#interface Ethernet0/5port access vlan 10#interface Ethernet0/6port access vlan 10#interface Ethernet0/7 port access vlan 10#interface Ethernet0/8 port access vlan 10#interface Ethernet0/9 port access vlan 10#interface Ethernet0/10 port access vlan 10#interface Ethernet0/11 port access vlan 10#interface Ethernet0/12 port access vlan 10#interface Ethernet0/13 port access vlan 10#interface Ethernet0/14 port access vlan 10#interface Ethernet0/15 port access vlan 10#interface Ethernet0/16 port access vlan 10#interface Ethernet0/17 port access vlan 10#interface Ethernet0/18 port access vlan 10#interface Ethernet0/19 port access vlan 10#interface Ethernet0/20 port access vlan 10#interface Ethernet0/21port access vlan 10#interface Ethernet0/22port access vlan 10#interface Ethernet0/23duplex fullspeed 100port link-type trunkundo port trunk permit vlan 1port trunk permit vlan 10#interface Ethernet0/24duplex fullspeed 100port link-type trunkundo port trunk permit vlan 1port trunk permit vlan 2 to 10#interface GigabitEthernet1/1#interface GigabitEthernet2/1#interface NULL0#二层交换机的网关，如果不需要对二层交换机做TELETN管理，可以不配。