VRRP基本原理.docVIP

VRRP协议原理 课程目标： 熟悉VRRP的概念及其作用 熟悉VRRP的工作原理 目 录 第1章 VRRP产生背景 1 第2章 VRRP的工作原理 3 2.1 VRRP协议概述 3 2.2 VRRP协议相关名词 3 2.3 VRRP工作机制 4 2.4 VRRP报文结构 6 2.5 VRRP路由器的状态机制 6 第3章 与HSRP比较 9 VRRP产生背景 ( 知识点 ( 了解虚拟路由器冗余协议（VRRP）产生的原因。 ( 了解VRRP的基本作用。 随着Internet的迅猛发展，基于网络的应用逐渐增多。这就对网络的可靠性提出了越来越高的要求。 越来越多的IP主机使用DHCP指定它们的IP地址和网关，主机在与和自己不处于相同网段的主机通信时，会把包送到自己的网关，由网关来完成后续任务。这样网关的稳定性就成为重要的一点。 例如：有三台主机在相同网段上，这三台主机都设置了一个网关（10.0.0.1）， 该网关就是主机所在网段内的一个路由器R1 的接口地址，由R1将报文转发出去。这样，主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过网关发往R1，从而实现了主机与外部网络的通信。然而，万一R1出现故障，主机将与外界失去联系，陷入孤立的境地。 一些主机使用网关侦探办法获得，但一般不推广使用这一方法（RFC1122），动态Ping网关也是禁止使用的。ICMP路由发现协议允许路由器通过IP主机被发现，但尚未广泛使用。 目前常用的指定的方法有两种：一种是通过路由协议（比如：内部路由协和OSPF）动态学习；另一种是静态配置。在每一个终端都运行动态路由协议是不现实的，大多客户端操作系统平台都不支持动态路由协议，即使支持也受到管理开销、收敛度、安全性等许多问题的限制。因此普遍采用对终端IP设备静态路由配置，一般是给终端设备指定一个或者多个默认网关(Default Gateway)。静态路由的方法简化了网络管理的复杂度和减轻了终端设备的通信开销，但是它仍然有一个缺点：如果作为默认网关的路由器损坏，所有使用该网关为下一跳主机的通信必然要中断。即便配置了多个默认网关，如不重新启动终端设备，也不能切换到新的网关。斥资对所有网络设备进行更新当然是一种很好的可靠性解决方案；但本着保护现有投资的角度考虑，可以采用廉价冗余的思路，在可靠性和经济性方面找到平衡点。虚拟路由冗余协议就是一种很好的解决方案。在该协议中，对共享多存取访问介质（如以太网）上终端IP设备的默认网关(Default?Gateway)进行冗余备份，从而在其中一台路由设备宕机时，备份路由设备及时接管转发工作，向用户提供透明的切换，提高了网络服务质量。VRRP是一种容错协议，它为具有组播或广播能力的局域网，(如以太网)设计，它保证当局域网内主机的下一跳路由器出现故障时，可以及时的由另一台路由器来代替，从而保持通讯的连续性和可靠性。为了使VRRP工作，要在路由器上配置虚拟路由器号和虚拟IP地址，同时产生一个虚拟MAC地址，这样在这个网络中就加入了一个虚拟路由器。而网络上的主机与虚拟路由器通信，无需了解这个网络上物理路由器的任何信息。一个虚拟路由器由一个主路由器和若干个备份路由器组成，主路由器实现真正的转发功能。当主路由器出现故障时，一个备份路由器将成为新的主路由器接替它的工作。 VRRP的工作原理 ( 知识点 ( 掌握VRRP的工作原理。 ( 掌握VRRP的各个基本概念。 ( 了解VRRP路由器的几种状态。 VRRP协议概述 在VRRP协议中，有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是指运行VRRP的路由器，是物理实体，虚拟路由器是指VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作，共同构成一台虚拟路由器。该虚拟路由器对外表现为一个具有唯一固定IP地址和MAC地址的逻辑路由器。处于同一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色：主控路由器和备份路由器，一个VRRP组中有且只有一台处于主控角色的路由器，可以有一个或者多个处于备份角色的路由器。VRRP协议使用选择策略从路由器组中选出一台作为主控，负责ARP相应和转发IP数据包，组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。当由于某种原因主控路由器发生故障时，备份路由器能在几秒钟的时延后升级为主路由器。由于此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAC地址，故对终端使用者系统是透明的。VRRP中只定义了一种报文——VRRP报文，这是一种组播报文，封装在IP报文上，由主路由器定时发出来通告它的存在，使用这些报文可以检测虚拟路由器各种参数，还可以用于主路由器的选举。 VRRP还定义了三种状态：模型初始状态（Initialize）、主用状态（Master）、备份状态（Backup）。其中只有主用状态可以为到虚