VRRP Router
是指运行 VRRP 协议的路由器,如图 R1 和 R2 设备。VRRP 是配置在路由器的接口上的,而且也是基于接口来工作的;
VRID & VRRP Group
VRID(Virtual Router Identifier,虚拟路由器标识符)、VRRP Group(虚拟路由器冗余协议组):
1)通过 VRID 来表示路由器;
2)具有相同 VRID 的多台路由器(的接口)属于同个 VRRP Group;
3)属于同个 VRRP Group 的路由器间,通过交互 VRRP 协议报文并产生一台虚拟路由器;
4)在同个 VRRP Group 中,只能出现一台 Master Router 角色;
Virtual Router
Virtual Router(虚拟路由器):
1)VRRP 为每个 VRRP Group 抽象出一台 Virtual Router(虚拟路由器)
2)该路由器并非真实存在的物理设备,而是由 VRRP 虚拟出来的逻辑设备;
3)同个 VRRP Group 只会产生一台 Virtual Router 设备;
VIP & VMAC
VIP(Virtual IP Address)、VMAC(Virtual MAC Address):
1)Virtual Router 拥有自己的 IP Address(VIP)以及 MAC Address(VMAC);
2)其中 VIP 由网络管理员在配置 VRRP 时指定;一台 Virtual Router 可有多个 VIP;通常情况用户使用该地址作为网关地址;
3)其中 VMAC 的格式是“0000-5e00-01xx”,其中 xx 为 VRID 值;
Master Router
Master Router(主路由器):
1)在每个 VRRP Group 中,只有 Master Router 才承担报文转发任务;
2)在每个 VRRP Group 中,只有 Master Router 才会响应针对 VIP 的 ARP Request;
3)Master Router 会以一定的时间间隔周期性地发送 VRRP 报文,以便通知同个 VRRP Group 的 Backup Router 关于自己的存活情况;
Backup Router
Backup Router(备路由器):
1)Backup Router 将会实时侦听 Master Router 发送出来的 VRRP 报文,它随时准备接替 Master Router 的工作;
Priority
Priority:
1)是选举 Master Router 和 Backup Router 的依据;
2)优先级取值范围 0-255,值越大越优先。如果值相等,则比较接口 IP Addres 大小,大则优;
VRRP Timer
在 VRRP 协议工作过程中,VRRP 定义两个定时器:
1)ADVER_INTERVAL 定时器:Master Router 发送 VRRP Advertisement 报文时间周期,缺省值为 1 秒;
2)MASTER_DOWN 定时器:Backup Router 监听该定时器超时后,会变为 Master 状态;
MASTER_DOWN 定时器计算公式如下:
1)MASTER_DOWN = ( 3 * ADVER_INTERVAL) + Skew_time
2)其中,偏移时间,Skew_Time = ( 256 – Priority ) / 256
SkewTime 是为了防止多个 Standby 同时竞争成为 Master 角色:
1)Skew_Time 与 Priority 关联,致使不同优先级的 Backup Router 对 Master Router 具有不同的 MASTER_DOWN 时间;
2)优先级高的设备,将先对 Master Down 进行响应(因为 MasterDown 计算结果更小,则更先探测到 Master 故障)
VRRP State Machine
VRRP 协议状态机有三种状态:Initialize(初始状态)、Master(活动状态)、Backup(备份状态);
Startup 事件:
1)可以由系统在 VRRP 配置完成后自动触发,
2)也可以是在已经配置 VRRP 的端口上,底层链路由不可用变为可用而触发;
Master 状态的 Router 具有如下特征:
1)定期(ADVER_INTERVAL)发送 VRRP 报文;
2)以虚拟 MAC-ADDR 响应对虚拟 IP 地址的 ARP 请求;
3)转发目的 MAC-ADDR 为虚拟 MAC-ADDR 的 IP 报文;
4)默认允许 ping 通虚拟 IP 地址;
5)当多台设备同时为 Master 时,若设备收到与自己优先级相同的报文时,会进一步比较 IP 地址的大小。如果收到报文的源 IP 地址比自己大,则切换到 Backup 状态,否则保持 Master 状态;
Backup 状态的 Router 具有如下特征:
1)接收 Master 设备发送的 VRRP 报文,判断 Master 设备的状态是否正常;
2)对虚拟 IP 地址的 ARP 请求,不做响应;
3)丢弃目的 MAC-ADDR 为虚拟 MAC-ADDR 的 IP 报文;
4)丢弃目的 IP 地址为虚拟 IP 地址的 IP 报文;
5)如果收到优先级和自己相同或者比自己优先级大的报文时,重置 MASTER_DOWN 定时器,不进一步比较 IP 地址的大小;