虚拟路由冗余协议VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备,将虚拟路由设备的IP地址作为用户的默认网关实现与外部网络通信。当网关设备发生故障 时,VRRP机制能够选举新的网关设备承担数据流量,从而保障网络的可靠通信。
VRRP协议报文
VRRP协议报文用来将Master设备的优先级和状态通告给同一备份组的所有Backup设备。
VRRP协议报文封装在IP报文中,发送到分配给VRRP的IP组播地址。在IP报文头中,源地址为发送报文接口的主IP地址(不是虚拟IP地址),目的地址是224.0.0.18,TTL是255,协议号是112。
VRRP报文结构
VRRPv2报文结构 VRRPv3报文结构VRRP状态机
VRRP协议中定义了三种状态机:初始状态(Initialize)、活动状态(Master)、备份状态(Backup)。其中,只有处于Master状态的设备才可以转发那些发送到虚拟IP地址的报文。
VRRP工作过程
1、VRRP备份组中的设备根据优先级选举出Master。Master设备通过发送免费ARP报文,将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机,从而 承担报文转发任务。
2、Master设备周期性向备份组内所有Backup设备发送VRRP通告报文,以公布其配置信息(优先级等)和工作状况。
3、如果Master设备出现故障,VRRP备份组中的Backup设备将根据优先级重新选举新的Master。
4、VRRP备份组状态切换时,Master设备由一台设备切换为另外一台设备,新的Master设备会立即发送携带虚拟路由器的虚拟MAC地址和虚 拟IP地址信息的免费ARP报文,刷新与它连接的主机或设备中的MAC表项,从而把用户流量引到新的Master设备上来,整个过程对用户完全透明。
5、原Master设备故障恢复时,若该设备为IP地址拥有者(优先级为255),将直接切换至Master状态。若该设备优先级小于255,将首先切换至Backup状态,且其优先级恢复为故障前配置的优先级。
6、Backup设备的优先级高于Master设备时,由Backup设备的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举Master。
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