VRRP基本原理

VRRP基本原理V1.1课程目标通过本章的学习，你可以获得以下收获：掌握VRRP的概念和术语了解VRRP的运作原理课程大纲VRRP的基本概念及其作用VRRP的工作原理10.0.0.1/16R1DefaultGateway=10.0.0.1/16存在的问题10.0.0.1/16R1R2DefaultGateway=10.0.0.254/1610.0.0.2/16VIP:10.0.0.254/16解决方法-VRRPVRRP简介VRRP：（VirtualRouterRedundancyProtocol）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：将多个路由器运行VRRP协议，并组成一个虚拟路由器。虚拟路由器拥有一个虚拟IP地址和MAC地址。LAN上的终端主机利用虚拟路由器作为其缺省路由器课程大纲VRRP的基本概念及其作用VRRP的工作原理相关术语主用路由器master：负责转发发给虚拟路由器的数据包，并响应ARP请求的路由器。若一台拥有与虚拟路由器有相同IP地址的VRRP路由器（IP拥有者）活动，则此VRRP路由器为主用路由器。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（1）——主用路由器选择VRRP(组播)IP:10.1.1.1VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254IP:10.1.1.2VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254这么久都没收到master的报文，那选我吧VRRP（组播）这么久都没收到master的报文，那选我吧源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.1源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.2VRRP的工作过程（1）——主用路由器选择VRRP(组播)IP:10.1.1.1VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254IP:10.1.1.2VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254VRRP（组播）我俩优先级一样，但是我的IP大哦，选我源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.2源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.2我俩优先级一样，看下IP吧，它比我大，那选它吧VRRP的工作过程（1）——主用路由器选择VRRP(组播)IP:10.1.1.1VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254IP:10.1.1.2VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254VMAC:00005E000106VRRP（组播）哈哈，我是mater，我有虚mac哦源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.2源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.2Mater是10.1.1.2哦VRRP的工作过程（1）——主用路由器选择IP:10.1.1.2VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254VMAC:00005E000106ARP（广播）通告一下我是master，大家记录下MAC哦源MAC目的MAC00005E000106FFFFFFFFFFFFVRRP的工作过程（2）——IP拥有者VRRP(组播)IP:10.1.1.1VRID：6PRI：255VIP：10.1.1.1IP:10.1.1.2VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.1我是IP拥有者，我肯定是master了VRRP（组播）它是IP拥有者，接口优先级最大，它是master源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.1源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.1VRRP的工作过程（3）——主用路由器故障IP:10.1.1.1VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254VMAC：00005E000106这么久都没收到master的报文，可能有问题了，选我吧VRRP(组播)源IP目的IPmaster10.1.1.1224.0.0.1810.1.1.1VRRP的工作过程（3）——主用路由器故障IP:10.1.1.1VRID：6PRI：100VIP：10.1.1.254VMAC:00005E000106ARP（广播）通告一下我是master，大家记录下MAC哦源MAC目的MAC00005E000106FFFFFFFFFFFF主用路由器选举过程小结VRRP路由器启动后，等待网络中master的协议报文，一段时间内未收到就认为自己是master，发送协议报文；master选举时先比较接口优先级pri（1~255），数值越大越优先；优先级默认是100，只有IP拥有者的优先级是255，其他都在1~254之间；接口优先级相同谁的IP地址大谁成为master，master拥有虚拟mac，可以转发数据报文；backup在一段时间内未收到master的协议报文就认为master出了故障，重新进行master的选举。当调整了网络中设备的接口优先级，或有新设备加入时，是否要重新选择master需要根据设备的抢占模式决定，允许就可以抢占，否则优先级再高也不能抢占master。IP：10.1.1.1VIP：10.1.1.254backupR1R2G:10.1.1.25400005e0006VRRP的工作过程（4）——数据报文的转发IP：10.1.1.2VIP：10.1.1.254MasterVMAC：00005e000106目的MAC00005E000106目的MAC00005E000106目的MAC00005E000106IP：10.1.1.1Mac：MAC1VIP：10.1.1.254backupR1R2G:10.1.1.25400005e0006VRRP的工作过程（5）——网络的故障IP：10.1.1.2MAC：MAC2VIP：10.1.1.254MasterVMAC：00005E000106目的MAC00005E000106目的MAC00005E000106收到报文查找路由表，发给下一跳R1目的MACMAC1VRRP工作机制小结VRRP协议通过发送协议报文来进行主、备关系的选举；协议报文主要是用来传递VRRP路由器优先级、主用路由器状态（含有VRID、VIP）等信息，通过组播通讯（224.0.0.18);每个虚拟路由器组有一个VRID,它定义了此组的所有成员为减少网络流量，只有主用路由器可以定期发布VRRP广告消息，若备用路由器在一段时间内未收到来自主用路由器的广告，便自动转换到主用状态，并将自己广告出去。主用路由器会根据vrid生成虚拟mac，00005e0001xx，作为vip的mac地址，并通过发送arp报文通告给网络中的设备；若主用路由器不能工作，则优先级最高的备用路由器将接替主用路由器工作（很短的延时），作为有效的虚拟路由器转发数据包VRRP仅在本网段有效，其他网段的通信与其无关。内容回顾VRRP的概念和作用：给我们提供了一种自动备份的机制VRRP虚拟路由器由一组路由器组成，在该组路由器中，一个为master，其余的为backupVRRP路由器组中master路由器的竞选原则Mater路由器在发生故障之后，将由backup路由器自动接替其工作思考题虚拟路由器的IP地址应该和VRRP路由器组中的某个路由器IP地址相同吗？IPaddressowner（IP地址拥有者）和masterrouter（主用路由器）是同一个路由器吗？二者什么时候是同一个路由器，什么时候不是一个路由器？当IP拥有者（ipaddressowner）down掉之后，将会由哪个备用路由器（backuprouter）来接替其主用路由器（masterrouter）的工作？如果这时，该主用路由器（masterrouter）又down掉了，那么新的主用路由器（masterrouter）又该由谁担任？如果这时IP拥有者（ipaddressowner）重新UP起来，它会夺回主用路由器（masterrouter）到身份吗？如果UP起来的并不是IP拥有者（ipaddressowner），则会夺回主用路由器（masterrouter）的身份吗？