VRRP 基本概述

时间:2022-12-06 12:04:06

随着网络技术的不断发展,人们对于网络环境中的冗余要求也越来越高,希望网络中不论何处出现了设备故障或者线路故障,也不会影响到网络正常的运行,保障业务可以不受任何影响,网络环境中需要和其他节点进行通信,终端设备是需要找到网关,再又网关进行数据转发,VRRP 就是一种网关冗余协议。

基本工作原理:

传统网络中终端设备和其他节点通信时,是需要先寻找自己网关设备的,通过网关设备再去寻找目标设备进行数据转发,且终端设备一般都只能配置一个网关地址。若网络中网关设备故障了,那么下面终端设备将全都无法和其他节点进行数据通信了,有没有一种可以办法可以让网关有冗余呢。VRRP 网关冗余技术,就是通过多台设备进行虚拟,虚拟出一个网关。终端设备会配置这个虚拟的网关,当有一台设备故障了,另一台依旧存活,这个虚拟网关就会继续为终端设备提供网关服务,但是若其他台设备都故障了,那么这个虚拟网关也将失效。因为网关是虚拟的,所以单台设备故障网关还是会继续提供服务的。 网络中会选举出 Master 设备和 Backup 设备,确定设备角色后,Master 设备会在自己设备上虚拟出来一个 MAC 地址给虚拟网关 IP 使用,向网络内发送免费 ARP 来刷网络设备的 MAC 地址表,使终端设备进行数据转发时直接查表找到 Master 设备来进行数据转发。 VRRP 基本概述

选举规则:

多台设备虚拟共同虚拟为一个虚拟的网关 IP 地址,这个地址也是通过多台设备中的某一台来充当这个虚拟网关的实体设备,也就是 Master 设备,其他的所有设备为 Backup 设备,正常的组网环境下,所有发往网关的数据都由主设备来进行转发,在配置 VRRP 协议时是需要开启抢占模式,这样才能在 Master 故障时切换到 Backup 设备,开启抢占模式后只要网络中有优先级大的设备加入,立刻会出现 Master 的切换,网络中的 Master 永远是最优先的设备,这个主备的选举规则有两点。

  1. 优先级大的优先
  • 优先级默认都是100,可手动进行更改,优先级的范围为 0~255.
  • 若下面某台设备的IP地址和虚拟网关地址一致的话,那么这个设备的优先级会自动变更为255,变成住设备。
  1. IP地址大的优先
  • 在相同的优先级下,IP地址大的优先。

VRRP 工作过程:

开启了 VRRP 协议的设备,初始阶段就是设备一起选举出 Master 设备和 Backup 设备。 Initalize 初始化状态 首先第一步就是发送所有设备发送 VRRP 协议报文,报文内容包括设备的优先级,IP地址、设备基本信息等。 Master 活动状态 根据第一步发送的报文,来选举出 Master 设备,并设置下面终端设备访问网关的时候,报文都交由 Master 设备进行转发。 Backup 备份状态 当 VRRP 设备都选举确定了 Master 设备后,剩下的设备全都为 Backup 设备,选举完成后,backup 设备和 Master 设备每隔 1s 会发送一个保活报文,确认 Master 设备是在正常运行中,若超过 3s 没有接收到该保活报文,Backup 设备会立刻向网络内发送免费 ARP 报文,用来刷新网关的转发虚拟 MAC 地址,把数据转发的工作抢过来。

VRRP 高级特性

在网络中多台设备虚拟出来一个网关 IP 地址,由 Master 设备进行主要数据转发,这种理论情况都是建立在多台设备的上行链路均正常接收数据报文的情况下建立的,若网络中 Master 设备的上行设备故障,那么仅仅根据 VRRP 协议中的保活报文,是无法触发线路切换的动作。 VRRP 基本概述 这种情况就需要配置链路检测 VRRP 跟踪。在 Master 设备上配置跟踪 Master 设备的上行链路进行监听,若上行线路出现了故障,那么就会直接触发 Master 切换的动作,会主动降低 Master 设备的优先级,让其他 Backup 设备进行选举出一个新的 Master 设备。