技术背景
通常，一个网段内只有一个网关，因此一旦网关出现故障，该网段就被孤立。
VRRP
- 含义：Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议
- 把几台路由设备联合组成一台虚拟的”路由设备“。
- 由一个主（Master）和备（Backup）组成，功能上相当于一台虚拟网关。
- 虚拟网关具有一个虚拟IP地址，充当终端的网关IP地址。
- 可以让虚拟网关的IP和某一个网关的IP一致。
VRRP基本概念
| 概念 | 备注 |
| VRRP路由器 | 运行VRRP协议的路由设备，基于三层接口配置和工作 |
| VRID | Virtual Router Identifier，虚拟路由器标识符 代表一个VRRP组 属于同一VRRP组的路由器（接口）之间产生一台虚拟”路由器“ 一个VRRP组中只能粗线一台Master路由器。 |
VRRP角色
选举规则
| 角色 | 备注 |
| Master | 负责应答对IP地址的ARP请求，转发发往虚拟网关的数据包 |
| Backup | 负责在Master故障后，接替Master工作 |
| 选举规则 | 先比较优先级：0~255，默认100，越大越优先 255：保留给IP地址保留者使用（直接成为Master） 0：触发Backup立即成为Master（如：主动退出VRRP组） 再比IP地址，越大越优先（仅多台设备同时切换到Master后比较） |
| 抢占机制 | 默认开启抢占 |
虚拟MAC规则
虚拟路由器根据虚拟路由器ID生成的MAC地址。一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址。
格式：
00-00-5E-00-01-{VRID}(VRRP for IPv4)；
00-00-5E-00-02-{VRID}(VRRP for IPv6)。
当虚拟路由器回应ARP请求时，使用虚拟MAC地址，而不是接口的真实MAC地址。
20（十进制）=14（16进制）
VRRP报文格式
- IP协议号=122，组播地址=224.0.0.18
- 版本2=IPv4，版本3=IPv6
VRRP状态机制
IP地址拥有者：物理IP和虚拟IP一样自动成为Master，优先级自动变成255且不能够改变。
Master状态：
- 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。
- 转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。
- 默认允许ping通虚拟IP地址。
- 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：
- 接收Master设备发送的VRRP报文，判断Master设备的状态是否正常。
- 对虚拟IP地址的ARpeggio请求，不做响应。
- 丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。
- 丢弃目的地址为虚拟IP地址的IP报文。
- 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，不会进一步比较IP地址的大小。
VRRP定时器
| 定时器 | 备注 |
| ADVER_INTERVAL | 默认1秒 Master会定时发送VRRP通知报文，通知自己工作正常。 |
| MASTER_DOWN | （3*ADVER_INTERVAL）+Skew_time（偏移时间） Skew_Time=（256-Priority）/256 Backup设备监听该定时器超时后，会变成Master状态。 |
| 抢占延迟定时器 | 默认0秒 为了避免频繁进行主备切换，让Backup有足够的时间搜集必要的信息（如路由信息）。 Backup接收到优先级较低的VRRP通告报文后，不会立即抢占成为Master，而是等待一定时间后，才会对外发送VRRP通知报文取代原来的Master。 |
0：触发Backup立即成为Master
Master主动退出VRRP组切换时间为Skew_time=（256-Priority）/256
Master设备或者链路故障切换时间为（3*ADVER_INTERVAL）+Skew_time
免费ARP的第二应用：用于VRRP 主备切换时更新交换机的MAC地址表。
VRRP设计方案注意事项
Master应该和STP根桥保持一致，否则会导致次优路径。
VRRP监视上行链路
当Master上行链路故障时，自动修改优先级，主备切换。
下面那个接口故障了Backup就接收不到报文会引起主备切换，设备故障也会引起主备切换。
Q：如果两台设备配好了VRRP，为什么Router A（配置了监视）故障以后它还是Master？
A：Master的优先级小了但是还是比Backup大。
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