VRRP协议

一. 单网关的缺陷

当网关路由器出现故障时，本网段以该设备为网关的主机都不能与 internet通信
通过部署多网关的方式实现网关的备份
但是网关可能会出现一些问题：网关间IP地址冲突；主机会频繁切换网络出口

二. VRRP

1. VRRP能够在不改变组网的情况下，将多台路由器虚拟成一个虚拟路由器，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现网关的备份。
2. 协议版本: VRRPv2（常用）和VRRPv3:
3. VRRPv2仅适用于IPv4网络，VRRPv3适用于IPv4和IPv6两种网络。VRRP协议报文:
4. 只有一种报文:Advertisement报文（通告报文）;其目的IP地址是224.0.0.18，协议号是112。
5. 利用VRRP，一组路由器（同一个LAN中的接口）协同工作，但只有一个处于Master状态，处于该状态的路由器（的接口）承担实际的数据流量转发任务。在一个VRRP组内的多个路由器接口共用一个虚拟IP地址，该地址被作为局域网内所有主机的缺省网关地址。 VRRP决定哪个路由器是Master，Master路由器负责接收发送至用户网关的数据包并进行转发，以及响应PC对于其网关IP地址的ARP请求。 Backup路由器侦听Master路由器的状态，并在Master路由器发生故障时，接替其工作，从而保证业务流量的平滑切换
   

优先级：

• 默认0 - 255
• 0 代表主要退出
• 255代表 有设备和虚拟ip冲突
• 可手动配置 1-254
• 优先级相同会比较接口地址大的优先
• 优先级默认为100

三. 主Master

当路由器处于Master状态时，它将会做下列工作：

• 定期发送VRRP报文。

• 以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求。 虚拟路由器 封装的时候 都封装 虚拟路由器的 mac地址

• 转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

• 如果它是这个虚拟IP地址的拥有者，则接收目的IP地址为这个虚拟IP地址的IP报文。否则，丢弃这个IP报文。

• 如果收到比自己优先级大的报文则转为Backup状态。

• 如果收到优先级和自己相同的报文，并且发送端的主机IP地址比自己的主IP地址大，则转为Backup状态。

• 当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。

四. 备Backup

当路由器处于Backup状态时，它将会做下列工作：

• 接收Master发送的VRRP报文，判断Master的状态是否正常。

• 对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。

• 丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

• 丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文。

• Backup状态下如果收到比自己优先级小的报文时，丢弃报文，不重置定时器；如果收到优先级和自己相同的报文，则重置定时器，不进一步比较IP地址。

• 当Backup接收到MASTER_DOWN_TIMER定时器超时的事件时，才会转为Master。

• 当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize。

五. VRRP工作原理

(1) 虚拟路由器中的路由器根据优先级选举出Master。Master路由器通过发送免费ARP报文，将自己的虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机，从而承担报文转发任务；

(2) Master路由器周期性发送VRRP报文，以公布其配置信息(优先级等)和工作状况；

(3) 如果Master路由器出现故障，虚拟路由器中的Backup路由器将根据优先级重新选举新的Master；

(4) 虚拟路由器状态切换时，Master路由器由一台设备切换为另外一台设备，新的Master路由器只是简单地发送一个携带虚拟路由器的MAC地址和虚拟IP地址信息的免费ARP报文，这样就可以更新与它连接的主机或设备中的ARP相关信息。网络中的主机感知不到Master路由器已经切换为另外一台设备。

(5) Backup路由器的优先级高于Master路由器时，由Backup路由器的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举Master。

R2 配置
int g0/0/0
 ip add 192.168.1.10 255.255.255.0 
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
 #  设置1组                 配置虚拟网关   
 vrrp vrid 1 priority 120
 #配置优先级为120
 vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5
 #延迟抢占  延迟 5s
 vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/0 reduced 30
 #监听上行端口  
R3配置
int g0/0/0
 ip add 192.168.1.20 255.255.255.0 
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254