【计算机网络】--vrrp虚拟网关协议

写在前面:本人是一名计算机系大二的学生,会不定时的将我的学习笔记分享给大家!如果需要更多的学习资源可以通过我的GitHub自行下载!

vrrp

  • 虚拟路由器冗余协议(网关)

选举规则

  • 根据优先级,选举出master,承担网关功能
角色 备注
master 负责对虚拟ip地址的arp请求,转发发往虚拟网关的数据包
backup 负责在master故障后,接替master的工作

优先级

  • 0-255,默认100,越大越优先
  • 255:保留给ip地址拥有者使用
  • 0:用于触发backup立即成为master(如:主动退出vrrp组)
  • 如果优先级一致,ip地址越大越优先

抢占规则

  • 默认开启抢占

工作流程

  • vrrp报文比较,优先级高保持backup

  • 辨别网关是否真假,使用trace查看

  • 故障切换,收不到master报文就切换master

状态机

状态机vrrp状态机制

  • initialize:初始状态
  • master:活动状态
  • backup:备状态

三种状态之间的转换条件:

  • Initialize->Master:Startup priority=255;
  • Initialize->Backup:Startup priority!=255;
  • Master->Initialize:设备关闭;
  • Master->Backup:收到比自己优先级更高的数据包;
  • Backup->Initialize:设备关闭;
  • Backup->Master:在超时时间内没有收到VRRP通告报文或者收到通告报文原Master优先级为0,或者收到的通告报文中的原Master优先级比自己的优先级低。

定时器

定时器 备注
通告间隔定时器 默认1s。master会定时大宋vrrp通告报文,通告自己正常工作。如果backup在等待3个间隔时间后,依旧没有收到通告报文,重新进行master的选举
抢占延迟定时器 默认0s,为了避免频繁进行主备转换,让backup有足够的时间搜索必要的信息(如路由信息)。backup接受到优先级较低的vrrp通告报文后,才会对发送vrrp通告报文取代原来的master
  • 只有master发包

主备切换过程

抢占模式(Preemption Mode):

  • 控制具有更高优先级的备用路由器是否能够抢占具有较低优先级的Master路由器,使自己成为Master。缺省为抢占模式。
  • 注意:存在的例外情况是如果IP地址拥有者是可用的,则它总是处于抢占的状态,并成为Master设备。
    抢占延时(Delay Time):
  • 抢占延迟时间,默认为0,即立即抢占。
  • 路由故障恢复后,立即抢占可能会导致流量中断,因为路由的上行链路的路由协议可能未完成收敛,这种情况则需要配置Master设备的抢占延时。
  • 在性能不稳定的网络中,网络堵塞可能导致Backup设备在Master_Down_Interval期间没有收到Master设备的报文,Backup设备则会主动切换为Master。如果此时原Master设备的报文又到达了,新Master设备将再次切换回Backup,如此则会出现VRRP备份组成员状态频繁切换的现象。
  • 为了缓解这种现象,可以配置抢占延时,使得Backup设备在等待了Master_Down_Interval时间后,再等待抢占延迟时间。如在此期间仍没有收到通告报文,Backup设备才会切换为Master设备。

vrrp报文

  • 协议号112,组播地址224.0.0.18
  • 一个接口多个组,一个组多个地址

负载均衡

  • 负载分担是指多个VRRP备份组同时承担业务转发,VRRP负载分担与VRRP主备备份的基本原理和报文协商过程都是相同的。对于每一个VRRP备份组,都包含一个Master设备和若干Backup设备。
  • 与主备备份方式的不同点在于:负载分担方式需要建立多个VRRP备份组,各备份组的Master设备分担在不同设备上;单台设备可以加入多个备份组,在不同的备份组中扮演不同的角色。

查看

#
dis   vrrp   int     vlanif  x  //查看接口下的信息
#

接口地址拥有者

  • 优先级自动调成255
vrrp   vrid  1   pri   xxx  修改优先级

vrrp设计注意事项

  • master应该和stp桥根保持一致,否则导致次优路径

应用

  • 主备备份
  • 负载均衡

vrrp跟踪

  • 当master上行链路故障时,自动修改优先级,重新选举master(自废武功)
  • 优先级自动减10,有可能减的数字不够,查看后再减(排错)
  • 接口复活后悔自动恢复

配置命令

命令 备注
vrrp vrid virtual-ip xxxx 创建备份组及虚拟ip地址
vrrp vrid 1 priority 100 配置优先级
vrrp vrid 1 timer advertise 1 配置通告延迟
vrrp vrid 1 preempt-mode disable 关闭抢占通道
vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 3 配置抢占延迟
vrrp vrid 1 authentication-mode simple/md5 rourou 配置认证
vrrp vrid 1 track interface vlanif 2 配置接口跟踪
display vrrp birf/interface 验证vrrp

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