VRRP协议介绍及一些常见问题

目录

1.概述

2.VRRP 的核心概念

虚拟路由器（Virtual Router）

角色划分

VRRP组（VRRP Group）

3.VRRP 工作机制

设备状态

主路由器选举

特殊情况：VRRP 出现优先级0和 255

故障切换

4.VRRP 特性

抢占模式（Preemption）

多网关负载分担

5.应用场景(冗余，高可用)

6.VRRP 与其他协议对比

7.配置示例

华为/华三设备配置

思设备配置

8.常见的一些问题

1.为什么优先级255不能手工配置?

2.在使用两个备份组进行备份的时候，DHCP服务器有什么设置上需要注意的?

3.上行链路断了，有什么机制进行流量切换?

4.VRRP出现双主可能的原因，出现什么问题? 

1.概述

VRRP（Virtual Router Redemption Protocol，虚拟路由器冗余协议）是一种用于实现网络设备冗余的协议，旨在提高网络的高可用性。它通过将多个物理路由器组合成一个虚拟路由器，确保在主路由器故障时，备份路由器能快速接管流量，从而避免网络中断。属于公用协议。

2.VRRP 的核心概念

虚拟路由器（Virtual Router）

由一组物理路由器（主+备份）组成，对外表现为一个逻辑路由器。虚拟路由器拥有一个虚拟IP地址和虚拟MAC地址，客户端将默认网关指向此虚拟IP，无需感知物理设备的切换。

角色划分

主路由器（Master）：负责实际转发流量，并定期发送VRRP通告（Advertisement）报文。

备份路由器（Backup）：监听主路由器的通告报文，若主路由器失效，则接管流量。

VRRP组（VRRP Group）

一组参与VRRP的路由器通过相同的VRID（Virtual Router ID，范围1-255）标识为一个逻辑组。

3.VRRP 工作机制

设备状态

Master（主）：主动发送通告报文，并处理流量。

Backup（备份）：监听主路由器的通告报文。

Initialize（初始化）：初始状态，设备启动或配置变更时进入。

主路由器选举

优先级（Priority）决定选举结果（默认优先级100，范围1-254）。

优先级高的设备成为主；

若优先级相同，则IP地址大的设备胜出。

主路由器周期性发送VRRP通告报文（默认间隔1秒）。

特殊情况：VRRP 出现优先级0和 255

0为系统保留给路由器放弃 Master 位置时候使用

255 是系统保留给 IP 地址拥有者使用。

当路由器为IP 地址拥有者时，其优先级始终为255。

因此，当虚拟路由器内存在IP地址拥有者时，只要其工作正常，则为 Master 路由器

一个虚拟路由器拥有一个虚拟 MAC 地址。

格式为:00-00-5E-00-01-fVRID}(VRRP for IPv4)

            00-00-5E-00-02-{VRID}(VRRP for IPv6)

故障切换

备份路由器若在3倍通告间隔（默认3秒）内未收到主路由器的通告，则认为主故障，触发选举新主。

4.VRRP 特性

抢占模式（Preemption）

默认启用：若原主路由器恢复且优先级更高，将重新抢占为主。

可配置为非抢占模式，避免频繁切换。

认证机制

VRRPv2支持明文认证（Authentication），VRRPv3支持更强的安全机制（如IPSec）。

多网关负载分担

通过配置多个VRRP组（不同VRID），实现流量的负载均衡（如组1的主是设备A，组2的主是设备B）。

版本差异

1.VRRPv2 仅适用于 IPv4 网络，VRRPv3 适用于 IPv4 和 IPv6 两种网络

2.VRRPv3不支持认证功能，而VRRPv2 支持认证功能

3.发送通告报文的时间间隔的单位不同。VRRPv3 支持的是厘秒级,而 VRRPv2

支持的是秒级

5.应用场景(冗余，高可用)

企业网关冗余

两台核心路由器组成VRRP组，虚拟IP作为客户端的默认网关，确保主路由器故障时业务不中断。

数据中心高可用

核心交换机之间运行VRRP，保障关键网络的可靠性。

服务器双机热备

结合Keepalived等工具，实现服务器（如Web服务器）的IP漂移和故障切换。

6.VRRP 与其他协议对比

协议	标准性	抢占模式	负载均衡	典型厂商
VRRP	开放标准	支持	多组配置实现	Cisco，华为、H3C等
HSRP	Cisco私有	支持	需结合GLBP	Cisco
GLBP	Cisco私有	支持	原生负载均衡	Cisco

7.配置示例

华为/华三设备配置

# 配置VRRP组1，虚拟IP为192.168.1.254
interface GigabitEthernet0/0/1
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
 vrrp vrid 1 priority 120  # 设置优先级（主路由器）
 vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20  # 抢占延迟20秒

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思科设备配置

interface f0/0
 vrrp 1 ip 192.168.1.254
 vrrp 1 priority 120  # 设置优先级（主路由器）

8.常见的一些问题

1.为什么优先级255不能手工配置?

如果可以配置优先级为255，可能导致地址冲突。

假设 R1 的 ip 地址 10.1.1.1，R2 的 ip 地址 10.1.1.2，虛拟 IP 地址为 10.1.1.1; 由于 R2 的 ip 地址比较大，R2 成为主。PC访问网关，R2 作为 Master 会做出响应，R1 作为ip 地址拥有者也会做出响应，此时冲突产生。因为 master(R2)会向网络中发送免费 ARP 请求报文，而 R1 就是虚拟 ip 的持有者，那么 R1 会进行免费 ARP 应答，这样的可能会导致网络中主机访问时出现问题。

2.在使用两个备份组进行备份的时候，DHCP服务器有什么设置上需要注意的?

1.因为需要定义2 个备份组，会有2个虚拟 IP，所以同网段会有 2 个网关 IP。

2.可以配置两台 DHCP 服务器(配置两个 DHCP pool) ，不同 DHCP 服务器 上为备份组网段配置不同的网关。或者 DHCP 服务器上针对备份组网段设置多个网关。

3.上行链路断了，有什么机制进行流量切换?

track(BFD 联动，上行链路中断，降低 VRRP 优先级)。

icmp 重定向(使用 igp, 在底下那两个口也启用路由协议)。

arp 代理。

4.VRRP出现双主可能的原因，出现什么问题? 

两台运行vrrp的路由器无法收到另一台路由器发送的vrrp报文，此时两台都会成为master。

出现原因：(1)链路拥寨，导致报文传输丢失或超时 。

                 (2)中间交换机没有允许相应的 van 通过。

                 (3)认证不通过导致的双主故障。

双主导致的现象：

接入设备会频繁的刷新 mac 表项，消耗设备性能，流量来回路径不一致，若布置了防火墙，可能导致无法正常回包。