一、VRRP简介
VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol),即虚拟路由冗余协议,它是一种高可用的网络主机路由服务协议,它是现有的路由协议基础上发展而来。VRRP协议可以实现有效的网络路由负载平衡,从而使得网络节点能够实现最小时延和最低成本的路由服务。
二、VRRP工作原理
1、初始化:当路由器加入网络时,首先将自己的优先级设置为最低。
2、Advertise:每隔一定的定时周期发送VRRP Advertisement报文,此Update报文中包含当前路由器的优先级以及自己的IP地址。
3、关注:当其它路由器发出的Advertise报文的优先级大于等于当前报文时,状态变为\"Standby\",定时向具有最大优先级的路由器(选举为主路由器)发送监听报文,来关注最高优先级路由器是否仍然存活,如果存在存活报文,则状态维持\"Standby\",否则,则发送Advertise报文进行Master选举(优先级高的选择器被选为主。)
4、Master:路由被选为主的状态,此时此路由就相当于路由集群的主路由,拥有服务群内的所有数据和流量权限,可以随时发布路径信息。
5、Backup:以Backup模式加入VRRP组内状态。此模式下接受所有路由信息,但不参与路由选择,路由转发,当路由器与主路由器之间无法收发Advertise报文时,从standby模式变为主路由器模式
6、Switch:当主路由器发生故障时,主路由器中优先级最高的路由器将切换成主路由器模式,此模式下的路由器负责群内的路由转发与信息发布,直至被切换的主路由器恢复正常发送Advertise报文,此时将切换回slave模式
三、VRRP特点
1、提供高可用性:当发生网络路由故障时,可以在最短时间内实现故障转移,从而极大的提高网络的可用性:
2、支持路由负载均衡:VRRP可以根据路由器的优先级配置实现路由负载均衡,也就是使用VRRP协议可以实现在群组内(VRRP组)的每一台路由器中都可能具备核心的的路由功能。
3、支持多种类型的网络:VRRP协议具有低开销,容许多种网络访问(LAN、MAN、WAN),支持TCP/IP协议,可以支持多种网络技术,如虚拟化、虚拟专用网和多层交换等。
4、支持多种电子设备:VRRP支持多种网络设备,如路由器、交换机、网桥、VPN网关等,可以让用户使用多层路由功能,从而提供更好的网络连接服务。
1、 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由器冗余协议)是一种针对头节点(gateway)发现、动态冗余、性能扩充和路径负载均衡的协议。VRRP会动态地将虚拟路由器(VR,virtual router)植入局域网中,用于控制路由信息的传递,它是一个抽象的路由器的概念,跟真实的路由器功能相似,但其运行在逻辑上的局域网中,外界不可见。
2、 VRRP的作用是当冗余路由器出现故障时,可以自动切换到正常的备份路由器,保证路由可用性,而且由于虚拟路由器可以在一个子网上运行多个实例,所以也可以提供多层的路由备份。
3、 VRRP工作机制主要通过发送Hello包维护VR的状态,它的组成有:虚拟路由器组(VR组),虚拟路由器优先级(VR优先级),虚拟路由器的IP地址(VR的IP地址)和虚拟路由器的Mac地址(VR的Mac地址):
(1)虚拟路由器组:VR组是一个新建的地址组,用来把已经定义进入组内的冗余路由器放置到一起,并给它们赋予一个相同的VRID(Virtual RouterID),作为标识,这样这些路由器便可以加入到该VR组中,去处理本组内的所有网络数据。
(2)虚拟路由器优先级:VR优先级是一个数字,它用来表示冗余路由器在这组VR组中的相对权限大小,它是一个可设置的变量,其默认值为100,一般来说优先级越高的路由器优先级相应的就越高,它选举出的路由器就会处理该VR组内的所有流量。
(3)虚拟路由器的IP地址:VR的IP地址用来标识冗余路由器的网络位置,它的值在同一个网段内,但是必须唯一,一般来说它会做受管控使用,只能由它选举出的路由器使用。
(4)虚拟路由器的Mac地址:VR的Mac地址也是唯一的,用来标识VR的MAC地址,它管控数据流量的路径,当该VR组内的数据传递到路由器时就会使用该Mac地址。
4、 VRRP的主要功能有:(1)它可以实现路由器头节点的发现;(2)它可以提供动态的冗余,当冗余路由器中有一台出现故障时,VRRP可以将正常路由器作为新的头节点;(3)VRRP可以提供高可用性和负载均衡;(4)它可以改善网络性能,由于VRRP可以有多个实例运行在同一子网上,所以它可以提供多层的路由备份,从而改善网络的流量和效率。
5、总的来说,VRRP协议可以提供局域网的稳定性、可靠性,可以实现路由器的快速冗余切换,减少网络中的数据丢失,同时也可以在网络中提供良好的性能和可用性。