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VRRP的原理和运用 
(发布日期:2020/4/21 15:27:11) 来源:深圳市宇泰科技有限公司
 

  

VRRP(VirtualRouterRedundancyProtocol,虚拟路由冗余协议)是一种容错协议。它通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备,并通过一定的机制来保证当主机的下一跳设备出现故障时,可以及时将业务切换到其它设备,从而保持通讯的连续性和可靠性。

VRRP将局域网内的一组路由器划分在一起,称为一个备份组。备份组由一个Master路由器和多个Backup路由器组成,功能上相当于一台虚拟路由器。局域网内的主机只需要知道这个虚拟路由器的IP地址,并不需知道具体某台设备的IP地址,将网络内主机的缺省网关设置为该虚拟路由器的IP地址,主机就可以利用该虚拟网关与外部网络进行通信。

VRRP将该虚拟路由器动态关联到承担传输业务的物理路由器上,当该物理路由器出现故障时,再次选择新路由器来接替业务传输工作,整个过程对用户完全透明,实现了内部网络和外部网络不间断通信。

VRRP的原理和运用

如下图,主机将Router设置为默认网关,这样当主机想访问外部网络时,就会先将报文先发送给网关,再由网关传递给外部网络,从而实现主机与外部网络的通信。正常的情况下,主机可以完全信赖网关的工作,但是当网关故障时,主机与外部的通信就会中断。

VRRP的原理和运用

VRRP的工作过程

1、路由器使能VRRP功能后,会根据优先级确定自己在备份组中的角色。优先级高的路由器成为Master路由器,优先级低的成为Backup路由器。Master路由器定期发送VRRP通告报文,通知备份组内的其他路由器自己工作正常;Backup路由器则启动定时器等待通告报文的到来。

2、在抢占方式下,当Backup路由器收到VRRP通告报文后,会将自己的优先级与通告报文中的优先级进行比较。如果大于通告报文中的优先级,则成为Master路由器;否则将保持Backup状态。

3、在非抢占方式下,只要Master路由器没有出现故障,备份组中的路由器始终保持Master或Backup状态,Backup路由器即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master路由器。

4、如果Backup路由器的定时器超时后仍未收到Master路由器发送来的VRRP通告报文,则认为Master路由器已经无法正常工作,此时Backup路由器会认为自己是Master路由器,并对外发送VRRP通告报文。备份组内的路由器根据优先级选举出Master路由器,承担报文的转发功能。

VRRP有什么特点

1、IP地址备份,VRRP的主要功能。可以在网络中提供多个VirtuaI Router选举的负载均衡以及在单一的网络中支持多重逻辑IP子网络。

2、最优路径指示。从VRRP组内多个路由器的路由中,保证Master收敛到现成可用最优先的路由器。

3、最小化不必要的服务中断。在主路由正常工作期间,不触发其他低优先级别路由器选择主路由的服务。

4、广泛的安全性。它可在多种不同的交互环境中采用不同的安全策略,它只需极少的配置和开销就可以进行严格的验证。

5、在可扩展网络有效的工作。

技术优点

简化网络管理:在具有多播或广播能力的局域网(如以太网)中,借助VRRP能在某台设备出现故障时仍然提供高可靠的缺省链路,有效避免单一链路发生故障后网络中断的问题,而无需修改动态路由协议、路由发现协议等配置信息,也无需修改主机的默认网关配置。

适应性强:VRRP报文封装在IP报文中,支持各种上层协议。

网络开销小:VRRP只定义了一种报文——VRRP通告报文,并且只有处于Master状态的路由器可以发送VRRP报文。




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