VRRP

随着Internet的发展，人们对网络可靠性的要求越来越高。对于用户来说，能够时刻与外部网络保持通信非常重要，但内部网络中的所有主机通常只能设置一个网关IP地址，通过该出口网关实现主机与外部网络的通信。若此时出口网关设备发生故障，主机与外部网络的通信就会中断，所以配置多个出口网关是提高网络可靠性的常用方法。为此，IETF组织推出了VRRP协议，主机在多个出口网关的情况下，仅需配置一个虚拟网关IP 地址作为出口网关即可，解决了局域网主机访问外部网络的可靠性问题。

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)全称是虚拟路由器冗余协议，它是一种容错协议。该协议通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，该虚拟路由器在本地局域网拥有唯一的一个虚拟ID 和虚拟IP 地址。实际上，该虚拟路由器是由一个Master设备和若干Backup设备组成。正常情况下，业务全部由Master承担，所有用户端仅

需设置此虚拟IP为网关地址。当Master出现故障时，Backup接替工作，及时将业务切换到备份路由器，从而保持通信的连续性和可靠性。而用户端无需做任何配置更改，对故障无感知

实验目的

• 理解VRRP的应用场景

• 掌握VRRP虚拟路由器的配置

• 掌握修改VRRP优先级的方法

• 掌握查看VRRP主备状态的方法

实验内容 

本实验模拟企业网络场景。公司内员工所用电脑，如PC-1、PC-2，通过交换机LSW1连接到公司网络，LSW1连接到公司出口网关路由器。为了提高网络的可靠性，公司使用两台路由器R2与R3作为双出口连接到外网路由器R1。R1、R2、R3之间运行OSPF协议。在双网关的情况下，如果在PC上配置R2或R3的真实IP地址作为网关，当其中一台路由器故障时，就需要手动更改PC的网关IP，若网络中有大量PC则需要耗费大量时间和人力去更改配置，且会带来一定时间的断网影响。为了能够使故障所造成的断网影响达到最小化，增强网络的可靠性，网络管理员在R2与R3之间部署VRRP协议，这样当任一网关发生故障时就能自动切换而无需更改PC的网关IP地址。

实验拓扑

 实验配置

基本配置

[R1]int g0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 172.16.2.254 24[R1]int g0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 172.16.3.254 24[R2]int e1/0/1[R2-Ethernet1/0/1]ip add 172.16.1.100 24[R2]int g0/0/0[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 172.16.2.100 24[R3]int e1/0/1[R3-Ethernet1/0/0]ip add 172.16.1.200 24[R3]int g0/0/1[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 172.16.3.200 24

部署OSPF网络

在公司的出口网关路由器R1、R2和外网路由器R3上配置OSPF协议，使用进程号1，且所有网段均通告进区域0中。

[R1]ospf 1[R1-ospf-1]area 0[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.2.0 0.0.0.255[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.3.0 0.0.0.255[R2]ospf 1[R2-ospf-1]area 0[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.2.0 0.0.0.255[R3]ospf 1[R3-ospf-1]area 0[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.3.0 0.0.0.255

配置完成后，在R1上检查OSPF邻居建立情况。

[R1]display ospf peer brief

配置VRRP协议

为了提高网络的可靠性，公司采用双出口的方式连接到外网。现网络管理员想针对两台出口网关路由器实现主备备份，即正常情况下，只有主网关工作，当其发生故障时能够自动切换到备份网关。现在通过配置 VRRP 协议来实现这样的需求。

在R2和R3上配置VRRP协议，使用vrrpvrid1virtual-ip命令创建VRRP备份组，指定即R1和R2处于同一个VRRP备份组内，VRRP备份组号为1，配置虚拟 IP为172.16.1.254。注意虚拟IP地址必须和当前接口在同一网段。

[R2]interface ethernet1/0/1[R2-Ethernet1/0/1]vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254[R3]interface ethernet1/0/1[R3-Ethernet1/0/1]vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254

经过配置后，PC将使用虚拟路由器IP地址作为默认网关。

在VRRP协议中，优先级决定路由器在备份组中的角色，优先级高者成为Master。如果优先级相同，比较接口的IP地址大小，较大的成为MMastero优先级值默认为100，0被系统保留，255保留给IP地址拥有者使用。

现在配置R2的优先级为120，R3的优先级保持默认100不变，这将使得R2成为Master，R3为Backup。

[R2-Ethernet1/0/1]vrrp vrid 1 priority 120

配置完成后，在R2和R3 上使用display vrrp命令查看VRRP信息。

[R2]display vrrp[R3]display vrrp

可以观察到现在R2的VRRP状态是Master，R3是Backup。两者都处在VRRP备份组1中，且都是E 1/0/1接口运行在VRRP协议中。输出信息中的PriorityRun 表示设备当前的运行优先级;PriorityConfig表示为该设备配置的优先级;MasterPriority为该备份组中Master的优先级;一般配置优先级就是运行优先级

也可以使用display vrrp brief或display vrrp interface命令来显示VRRP的工作状态，以R2为例。

[R2]display vrrp brief

测试PC访问公网时的数据包转发路径。

PC>tracert 172.16.2.254

验证VRRP主备切换

现在手动模拟网络出现故障，将LSW1的E 0/0/1接口关闭。

[LSW1]interface ethernet0/0/1[LSW1-Ethernet0/0/1]shutdown

经过3s 左右，使用display vrrp查看R3 的VRRP信息。

[R3]display vrrp

可以观察到 R3 切换成为了 Master，从而能够确保用户对公网的访问，几乎感知不到故障的发生。测试PC访问公网时的数据包转发路径。

PC>tracert 172.16.2.254

发现数据包发送路径已经切换到R3。如果R2 从故障中恢复，手动开启LSW1的E 0/0/1接口。

[LWS1]interface ethernet0/0/1[LSW1-Ethernet0/0/1]undo shutdown

查看R2和R3的VRRP工作状态。

R2]display vrrp brief

可以观察到Master设备又立刻重新切换回至R2。测试PC访问公网时的数据包转发路径。

PC>tracert 172.16.2.254

可以验证也切换回R2转发。而这整个过程对于用户来说是透明的

可以观察到，PC-1与PC-3通信正常。至此，公司A和B之间可以正常通信。