VRRP是一種比較常用容錯協議，可以提高網絡的可靠性，今天瑞哥和大家詳細的介紹一下VRRP協議。

讓我們直接開始！

什么是VRRP？

• 英文全稱：Virtual Router Redundancy Protocol
• 中文名稱：虛擬路由器冗余協議
• 協議：IETF – RFC 3768
• 組播地址：224.0.0.18
• 網絡層協議
• 協議號：112

VRRP術語

• VRRP 路由器：運行 VRRP 的路由器，可能屬于一個或多個虛擬路由器。
• 虛擬 IP 地址：IP 地址被分配為來自本地子網的虛擬 IP 地址。
• 虛擬MAC地址：以十六進制的最后8個字節作為VRRP組號，自動生成一個虛擬MAC地址。
• 主路由器：主路由器是根據優先級選出的，如果 VRRP 組的某個組成員的優先級高于其他組成員，則它將被選為主路由器。
• 備份路由器： VRRP 組成員中只有一個成為主路由器，其他成員將成為備份路由器，如果主路由器發生故障，則其中一個備用路由器將成為主路由器。

VRRP工作原理

VRRP使用虛擬路由器來控制將哪些物理路由器分配給接入網絡，一個 VRRP 組由一個主路由器和一個或多個共享虛擬 IP 地址的備份路由器組成，如果主路由器出現故障，VRRP 會自動分配其中一臺備用路由器，而不會影響網絡流量。當故障路由器再次運行時，它將再次成為主路由器。VRRP 無需用戶干預或對網絡上的任何設備進行額外配置即可提供這種冗余。

VRRP 主路由器向備份路由器發送 VRRP 通告消息，當 VRRP 主路由器發送通告消息失敗時，優先級最高的備份路由器接替成為主路由器。

VRRP正常工作場景

如下圖所示，有兩臺虛擬設備，上面的是主路由器，下面的是備份路由器，現在流量正常情況下都是走主路由器：

VRRP正常工作流量流向

當主路由器發生故障down機的時候：

VRRP主備切換工作場景

這個時候原來的備份路由迅速成為主路由器，并且流量也切換到備份路由器了，這就是VRRP的強大之處！

VRRP三種狀態

VRRP一共有如下三種狀態：

Initialize 初始狀態

• Initialize狀態代表VRRP 不可用，處于 Initialize 狀態的設備無法處理 VRRP 通告報文。
• 當 VRRP 進程啟動時或者設備處于主備狀態并檢測到故障時，進入初始化狀態。

Master 活動狀態

• 路由器獲取到虛擬地址。
• 承擔流量轉發。

Backup 備份狀態

• 路由器正在啟動或準備好獲取虛擬地址，以防主設備出現故障。
• 不會承擔流量轉發。

VRRP選舉機制

如圖，再難的技術，只要圖一畫，就非常清晰明了了！

主要就是要注意下根據優先級選擇主路由器：優先級高的路由器被選擇為主路由器。

如果兩臺路由器的優先級相同，則比較接口IP地址，具有較大接口 IP 地址的路由器將被選為主路由器。

其他路由器作為備份路由器，隨時監控Master路由器的狀態。

如果組內的備份路由器在Master_Down_Interval 時間內沒有收到Master 路由器的報文，則切換到主路由器，在有多個備份路由器的VRRP組中，可能會在短時間內產生多個Master路由器，然后將接收到的VRRP報文中的優先級與本地優先級進行比較，選擇優先級最高的路由器作為Master路由器。

案例

虛擬路由器組網環境案例——主路由器選舉

如圖，路由器R1、R2、R3構成一個虛擬路由器VRRP，VRRP的虛擬IP地址為192.168.1.1，由于R1的優先級為100，高于R2的80和R3的60，所以R1為Master路由器，即主路由器，IP地址為為192.168.1.11，R2和R3作為備用路由器，其 IP 地址分別為 192.168.1.12 和 192.168.1.13。

局域網內主機PC1、PC2、PC3的默認網關設置為VRRP虛擬IP地址192.168.1.1，正常情況下，R1作為主路由器，負責將局域網內的報文轉發到外網，當路由器A關閉或出現故障時，路由器B或路由器C（根據優先級）作為Backup路由器將成為主路由器，將局域網的報文轉發到外部網絡，從而維持局域網與外部網絡的通信，提高網絡可靠性。

現在有幾種情況：

R1故障，R2、R3優先級不同

R1故障，R2、R3優先級不同

如圖，由于R1故障，其鏈路已經置灰，這個時候由于R2的優先級為80，高于R3的60，所以R2為主路由器，R3還是備份路由器。

R1故障，R2、R3優先級相同

R1故障，R2、R3優先級相同

如圖，R2和R3的優先級都為80，這個時候比較的是IP地址的大小，由于R3的Ip地址為192.168.1.13高于Ip地址為192.168.1.12的R2，因此R3為主路由器，R2為備份路由器。

注意：

VRRP 在以下任何一種情況下都會拒絕數據包：

• 路由器和傳入數據包的身份驗證方案不同。
• 路由器和傳入數據包的 MD5 摘要不同。
• 路由器和傳入數據包上的驗證字符不同。

VRRP其他小點

VRRP搶占

VRRP 搶占在默認情況下處于啟用狀態，這會啟用更高優先級的虛擬路由器備份，該備份可以從被選為虛擬路由器主控的虛擬路由器備份中接管，如果禁用搶占，則被選為虛擬路由器主控的虛擬路由器備份保持主控狀態，直到原來的虛擬路由器主控恢復并再次成為主控。

VRRP 版本

VRRP有兩個版本：版本2、版本3.

其中版本2被廣泛使用。

• VRRPv2：支持 IPv4
• VRRPv3：支持 IPv4 和 IPv6

VRRP抓包——版本信息

VRRP認證

VRRP 提供了許多身份驗證來確保運行 VRRP 的基礎設施免受惡意攻擊，一般身份驗證有兩種：

VRRP認證

默認情況下不開啟認證。

VRRP認證抓包

如圖抓包展示，未開啟認證。

VRRP優點

VRRP 在網絡網關處提供故障轉移/冗余。

沒有單點故障，因為備用設備配置為在主設備發生故障時接管。

故障轉移發生得很快（通常在幾秒鐘內）。

VRRP 用于主動-被動（主-備份）配置，也可以配置為具有負載平衡的 Active-Active 配置。

VRRP 是 IETF 開放標準協議，因此，多個供應商/多種類型的設備可以成為 VRRP 組的一部分。

主網關設備可以有多個備用設備。

總結

VRRP 是一種開放標準的 IEEE 協議，它使一組路由器能夠形成單個虛擬路由器，使用 VRRP，幾個路由器被組合在一起，看起來就像網絡的一個默認網關。在網絡中提供冗余，消除了靜態默認路由環境固有的單點故障。

VRRP是一種網絡層協議，協議號為 112，組中的路由器數量充當虛擬邏輯路由器，充當所有本地主機的默認網關，如果任何路由器出現故障，其他組成員可以承擔轉發流量的責任。

本文瑞哥主要介紹了：

• 什么是VRRP？
• VRRP術語
• VRRP工作原理
• VRRP三種狀態 Initialize 初始狀態Master 活動狀態Backup 備份狀態
• VRRP選舉機制 案例
• VRRP其他小點 VRRP搶占VRRP 版本VRRP認證
• VRRP優點?