(8.3.1)--8.3-1VRRP技术.ppt

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1、8.3 VRRP技术主要内容1、VRRP基本概念2、VRRP协议工作原理3、VRRP主备备份和负载分担4、VRRP链路监控与快速切换1、VRRP基本概念虚拟路由冗余协议VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种容错协议，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路由器（VRRP Router）虚拟路由器（Virtual Router）Master设备（Virtual Router Mas

2、ter）Backup设备（Virtual Router Backup）VRID：虚拟路由器的标识虚拟IP地址(Virtual IP Address)IP地址拥有者（IP Address Owner）虚拟MAC地址（Virtual MAC Address）VRRP优先级Priority2、VRRP协议工作原理1）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，并发送到分配给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

3、是255，协议号是112。主IP地址（Primary IP Address）：从接口的真实IP地址中选出来的一个主用IP地址，通常选择配置的第一个IP地址。2）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。2、VRRP协议工作原理3）VRRP功能通过配置VRRP，可以实现当网关设备发生故障时，及时将业务切换到备份设备，从而保证通信的连续性和可靠性。为了保证Master设备和Backup设备能够协调工作，VRRP需要实现以下两个功能：M

4、aster设备的选举和Master设备状态的通告。（1）Master设备的选举VRRP根据优先级来确定虚拟路由器中每台设备的角色（Master设备或Backup设备）。优先级越高，则越有可能成为Master设备。（2）Master设备状态的通告Master设备周期性地发送VRRP通告报文，VRRP通告报文的发送时间间隔，单位是秒，缺省值为1秒。在VRRP备份组中公布其配置信息（优先级等）和工作状况。Backup设备通过接收到VRRP报文的情况来判断Master设备是否工作正常。2、VRRP协议工作原理1）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

5、Backup设备。VRRP协议报文封装在IP报文中，并发送到分配给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。主IP地址（Primary IP Address）：从接口的真实IP地址中选出来的一个主用IP地址，通常选择配置的第一个IP地址。2）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。3、VRRP主备备份和负载分担通过

6、配置一个VRRP备份组，可以实现当Master网关设备发生故障时，及时将业务切换到backup设备。这种工作模式是VRRP主备备份工作方式。通过配置多个VRRP备份组，同一设备可以加入多个备份组，各备份组的Master路由器不同，为不同的用户指定不同VRRP备份组中的虚拟IP地址作为网关，实现负载分担。这是VRRP的负载分担工作方式。4、VRRP链路监控与快速切换（1）VRRP存在的问题VRRP备份组通过收发VRRP协议报文进行主备状态的协商，以实现设备的冗余备份功能。但VRRP存在两个问题。VRRP备份组只能感知其所在接口状态的变化，当VRRP上行接口或直连接口发生故障时，VRRP无法感知，

7、此时会引起业务中断。当VRRP备份组之间的链路出现故障时，Backup设备仍需要等待Mater_Down_Interval后才能够感知并切换为Master设备，切换时间在3秒以上。在切换期间，业务流量仍会发往Master设备，造成数据包的丢失。对上行链路故障上行链路故障，需要对上行链路状态进行监控上行链路状态进行监控，并根据上行链路状态实施联动，避免业务中断。对备份组之间链路故障备份组之间链路故障，也需要监控并实施快速切换。4、VRRP链路监控与快速切换（2）VRRP设备直连上行链路联动监控VRRP备份组只能感知其所在接口状态的变化，当VRRP设备上行接口或直连链路发生故障时，VRRP无法感知

8、，此时会引起业务流量中断。通过部署VRRP与接口状态联动监视上行接口可以有效地解决上述问题，当Master设备的上行接口或直连链路发生故障时，通过调整自身优先级，触发主备切换，确保流量正常转发。4、VRRP链路监控与快速切换（3）VRRP设备非直连上行链路联动监控VRRP只能感知VRRP备份组之间的故障，而配置VRRP监视上行接口仅能感知Master设备上行接口或直连链路的故障，当Master设备上行非直连链路故障时，VRRP无法感知，此时会导致用户流量丢失。通过部署VRRP与BFD/NQA/路由联动监视上行链路，可以有效地解决上述问题。通过配置BFD/NQA/路由检测Master上行链路的连

9、通状况，当Master设备的上行链路发生故障时，BFD/NQA/路由可以快速检测故障并通知Master设备调整自身优先级，触发主备切换，确保流量正常转发。4、VRRP链路监控与快速切换（4）VRRP备份组之间链路联动监控当VRRP备份组之间的链路出现故障时，Backup设备需要等待Master_Down_Interval后才能感知故障并切换为Master设备，切换时间通常在3秒以上。在等待切换期间内，业务流量仍会发往Master设备，此时会造成数据丢失。通过部署VRRP与BFD联动功能，可以有效解决上述问题。通过在Master设备和Backup设备之间建立BFD会话并与VRRP备份组进行绑定，快速检测VRRP备份组之间的连通状态，并在出现故障时及时通知VRRP备份组进行主备切换，实现了毫秒级的切换速度，减少了流量丢失。谢谢！