一、VRRP基本原理
1、技術背景：
在一個廣播域中，若僅存在一臺網關設備，當這臺設備發生故障後，會導致整個廣播域網絡中斷，爲解決這一問題，故出現了VRRP技術。
2、什麼是VRRP？
● VRRP：虛擬路由器冗餘協議
● 利用VRRP，一組路由器（連接交換機同一VLAN）協同工作，但只有一個處於Master狀態，處於該狀態的路由器（的接口）承擔實際的數據流量轉發任務。在一個VRRP組內的多個路由器接口共用一個虛擬IP地址，該地址被作爲局域網內所有主機的缺省網關地址。
● VRRP決定哪個路由器是Master，Master路由器負責接收發送至虛擬IP地址（用戶網關）的數據包並進行轉發，以及響應PC對其網關IP地址的ARP請求。
● Backup路由器偵聽Master路由器的狀態，並在Master路由器發生故障時，接替其工作，從而保證業務流量的平穩切換。
3、VRRP術語
● VRRP路由器：運行VRRP的路由器。一臺VRRP路由器（的接口）可以同時參與到多個VRRP組中，在不同的組中，一臺VRRP路由器可以充當不同的角色。
● VRRP組：一個VRRP組由多個VRRP路由器組成，使用相同的VRID進行標識，屬於同一個VRRP組的VRRP路由器才能互相交換信息協商出一個Master。
● 虛擬路由器：每一個VRRP組中抽象出來的一個邏輯路由器，該路由器充當網絡用戶的網關，並非真實存在，事實上對於用戶而言，只需知道虛擬路由器的IP，至於虛擬路由器的角色由誰來承擔、數據轉發任務誰來承擔、Master故障後誰來接替，這是VRRP的工作。
● 虛擬IP地址：虛擬路由器的IP地址，該地址實際上就是用戶的網關地址。
● 虛擬MAC地址：虛擬路由器根據VRID生成的MAC地址。該MAC地址的最後兩位就是VRID，格式爲：00-00-5E-00-01-{VRID}。
● Master路由器：在VRRP組中實際轉發數據包的路由器，在每一個VRRP組中，僅有Master響應對虛擬IP地址的ARP請求。Master路由器同時週期發送VRRP消息，以便通知Backup路由器自己的存活情況。
● Backup路由器：處於監聽狀態的路由器，一旦Master路由器出現故障，Backup路由器就開始接替工作。
● 選舉依據：先比較接口VRRP優先級（值大的爲Master），如果相等，則比較接口IP地址（比大）。
4、VRRP狀態機
VRRP協議的狀態共有三種，分別是Initialize，Master，Backup，初始狀態都是Initialize，通過比較優先級產生Master和Backup，在規定時間內，Backup若沒有收到Master發來的心跳報文，將切換爲Master。
5、VRRP的工作過程
1、VRRP組中的設備選舉出Master。Master設備通過發送免費ARP報文，將虛擬MAC地址通知給與它連接的設備或主機，從而承擔報文轉發任務；
2、Master設備週期性向組內Backup設備發送VRRP報文通告自己的存活情況；
3、如果Master設備出現故障，VRRP組內Backup設備重新選舉出新的Master；
4、VRRP組狀態切換時，Master設備由一臺設備切換爲另外一臺設備，新的Master設備會立即發送攜帶虛擬路由器的虛擬MAC地址和虛擬IP地址的免費ARP報文，刷新與它連接的設備或主機的MAC表，從而把用戶的流量引到新的Master設備上，整個過程對用戶完全透明；
5、原Master設備故障恢復時，若該設備爲IP地址擁有着（則其優先級爲255），將直接切換至Master狀態；若該設備優先級小於255，將首先切換至Backup狀態，且其優先級恢復爲故障前配置的優先級；
6、Backup設備的優先級高於Master設備時，由Backup設備的工作方式（搶佔方式和非搶佔方式）決定是否重新選舉Master。
6、Master搶佔
● R2加入到網絡後，接口的VRRP狀態首先過渡到Backup狀態，在收到R1發送的VRRP報文後，由於本地接口的VRRP優先級大於報文中的優先級，因此如果設備激活搶佔方式（默認啓用）則可立即搶佔Master的角色，過渡到Master狀態，R2開始發送VRRP消息。
● 可修改搶佔延遲時間，缺省搶佔延遲時間爲0s
二、VRRP基礎配置
R1的配置：
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.253 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254 #虛擬IP地址
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120 #修改優先級爲120，默認爲100
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20 #修改搶佔延遲時間爲20s，如此一來，若Master設備R1在從故障恢復後，重新切換爲Master狀態需等待20s
R2的配置：
[SW2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[SW2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.252 24
[SW2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
查看VRRP詳細信息：
[SW1]display vrrp
查看VRRP簡要信息：
[SW1]display vrrp brief
三、VRRP組監控上行接口狀態
R1的配置：
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.253 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduced 30
R2的配置：
[SW2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[SW2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.252 24
[SW2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254