路由基础之VRRP

知识的领域是无限的,我们的学习也是无限期的。这篇文章主要讲述路由基础之VRRP相关的知识，希望能为你提供帮助。
VRRP基础1：原理概述：

VRPP(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，业务全由Master承担，所有用户端仅需设置和若干虚拟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。
VRRP的Master选举基于优先级，优先级取值范围是0-255，默认情况下，配置优先级为100.在接口上可以通过配置优先级的大小来手工选择Master设备。

2：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

3：实验拓扑:
4：基础配置：AR1:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.2.254 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.254 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.2.0 0.0.0.255
network 172.16.3.0 0.0.0.255

AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.1.0 0.0.0.255
network 172.16.2.0 0.0.0.255

AR3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.200 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.1 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.1.0 0.0.0.255
network 172.16.3.0 0.0.0.255

配置完成后，在AR1检查OSPF邻居建立情况：
可以观察到，此时AR1已经与AR2，AR3成功建立起了OSPF邻居关系；
5：配置VRRP协议：为了提高网络的可靠性，公司采用双出口的形式连接到外网。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AR2和AR3上配置VRRP协议创建VRRP备份组，指定即AR1和AR2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；
AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254

AR3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.200 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254

配置完成后，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IP地址大小，较大成为Master。优先级值默认为1000被系统保留，255保留给IP地址拥有者使用。
现在配置AR2的优先级为120，AR3的优先级保持默认100不变，这将使得AR2成为Master，AR3为Backup。
AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254
vrrp vrid 1 priority 120

配置完成后，在AR2和AR3上查看VRRP信息；
AR2:
AR3:
可以观察到现在AR2的VRRP状态是Master，AR3是Backup。两者都处在VRRP备份组1中。

测试PC访问公网时的数据包转发路径
可以观察此时都是通过AR2转发
6：验证VRRP主备切换现在手动模拟网络出现故障，将LSW1的 E0/0/3接口关闭

查看AR2和AR3的VRRP工作状态：

可以观察到AR3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；

【路由基础之VRRP】同理我们使用undo showdown 在LSW1中，可以使AR2从故障中恢复，此处省略
实验结束；

配置VRRP的跟踪接口及认证1：原理概述：

当VRRP的Master设备的上行接口出现问题，而Master设备一直保持Active状态，那么就会到导致网络出现中断，所以必须要使得VRRP的运行状态和上行接口能够关联。在配置了VRRP冗余的网络中，为了进一步提高网络的可靠性，需要在Master设备上配置上行接口监视，监视连接了外网的出接口。即当此接口断掉时，自动减小优先级一定的数值(该数值由人为配置),使减少后优先级小于Backup设备的优先级，这样Backup设备就会抢占Master角色接替工作；
VRRP支持报文的认证。默认情况下，设备对要发送和接收的VRRP报文不进行任何处理，认为收到的都是真实的、合法的VRRP报文。为了使VRRP运行更加安全和稳定，可以配置VRRP的认证。VRRP支持简单字符(Simple)认证和MD5认证方式，用户可根据安全需要选择认证方式；

2：实验目的：

理解VRRP监视接口的应用场景
掌握VRRP监视接口的配置方法
掌握VRRP认证的配置方法

3：实验拓扑：
4：基本配置：AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.2.100 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.1.0 0.0.0.255
network 172.16.2.0 0.0.0.255

AR1:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.2.254 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.254 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.2.0 0.0.0.255
network 172.16.3.0 0.0.0.255

AR3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.200 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.1.0 0.0.0.255
network 172.16.3.0 0.0.0.255

配置完成后，查看AR1上检查OSPF邻居建立情况
可以观察到，此时AR1已经与AR2和AR3成功建立OSPF邻居关系
5：VRRP基本配置AR2:

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254
vrrp vrid 1 priority 120

AR3:

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254

配置完成后，查看AR2、AR3上的VRRP信息

此时网络发生故障，AR2与外网路由器AR1之间的链路出现问题，

配置完成后，查看主备的切换情况；
观察到路由器AR2的Master角色并没有发生切换，所有流量仍发送给AR2，导致此时用户无法访问外网，连通性测试此处省略。即VRRP无法通过感知上行接口发生故障来完成主备设备切换；
6：配置上行接口监视为了进一步提高网络的可靠性和安全性，需要在Master设备AR2上配置VRRP的上行接口监视。当AR2的上行接口发生故障时，将自动降低优先级使得Backup设备能抢占Master角色，接替工作，将网络中断所造成的影响最小化。
在AR1上恢复G0/0/0接口，并在AR2上配置上行接口监视。监视上行接口G0/0/0，当此接口断掉时，裁剪优先级50，使优先级变为70，小于AR3的优先级100。

配置完成后，关闭AR1的G0/0/0接口模拟故障发生，并查看主备切换情况；
可以观察到，当AR2上监视指定接口的状态为DOWN时，VRRP优先级被裁剪掉50，变为70，小于路由器AR3的优先级100，由于AR3的VRRP默认为抢占模式，从而变成了Backup，由AR3成为新的Master并继续网络的转发。默认情况下，当被监视的接口变为DOWN时，VRRP优先级的数值降低10；
7：在AR2和AR3上配置VRRP认证在AR2和AR3上对VRRP虚拟组1配置接口认证，认证方式为MD5，密码为huawei。

注意在配置VRRP报文认证时，同一VRRP备份组的认证方式必须相同，否则Master设备和Backup设备无法协商成功；

配置完成后，查看；
可以观察到，配置认证模式成功；
实验结束；配置VRRP备份组1：原理概述：

当VRRP配置为单备份组时，业务全部由Master设备承担，而Backup设备完全处于空闲状态，没有得到充分利用。VRRP可以通过配置多备份组来实现负载分担，有效地解决了这一问题。
VRRP允许同一台设备的同一个接口加入多个VRRP备份组，在不同备份组中有不同的优先级，使得各备份组中Master设备不同，也就是建立多个虚拟网关路由器。各主机可以使用不同的虚拟组路由器作为网关出口，这样可以达到分担数据流而又相互备份的目的，充分利用了每一台设备的资源；
VRRP的优先级取值范围中，255是保留给IP地址拥有者使用的，当一个VRRP路由器的物理接口IP地址和虚拟路由器的虚拟IP地址相同，这台路由器称为虚拟IP地址拥有者，VRRP优先级自动设置为255；优先级0也是特殊值，当Master设备删除VRRP配置停止运行VRRP时，会发送优先级为0的VRRP报文通知Backup设备，当Backup收到该消息后，立刻从Backup状态转为Mastup状态；

2：实验目的：

理解VRRP多备份组的应用场景
掌握VRRP多备份组的配置方法
理解VRRP的运行优先级和配置优先级
理解VRRP虚拟地址拥有者的应用

3：实验拓扑： 4：基础配置：AR1:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.2.254 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.254 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.2.0 0.0.0.255
network 172.16.3.0 0.0.0.255

AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.2.254 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.1.0 0.0.0.255
network 172.16.2.0 0.0.0.255

AR3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.200 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.1 255.255.255.0
#
interface NULL0
#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 172.16.1.0 0.0.0.255
network 172.16.3.0 0.0.0.255

我们做好基础配置后，查看是否可以ping通；
5：配置VRRP双备份组：为了提高网络的可靠性，公司采用双出口

AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254
vrrp vrid 1 priority 120

AR3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.200 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254

配置完成后查看VRRP信息：
可以观察到，AR2为组1的Master，AR3为Backup。
AR2:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.100 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254
vrrp vrid 1 priority 120
vrrp vrid 2 virtual-ip 172.16.1.253

AR3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.1.200 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.254
vrrp vrid 2 virtual-ip 172.16.1.253
vrrp vrid 2 priority 120

配置完成后，查看VRRP信息：

可以观察到AR3为组2的Master，AR2为Backup。
可以观察到，我们实现了网络优化的需求；6：验证VRRP抢占特性在虚拟组2中AR3为Master路由器，优先级为120.现在虚拟组2中修改AR2的抢占模式为非抢占方式(默认是抢占方式),并将优先级改为200，即大于AR3的优先级；
AR2:
可以观察到，尽管AR2的配置优先级大于AR3，并且最终运行优先级也大于AR3，但是由于AR2是非抢占模式，AR2不会抢占成为Master；
7：配置虚拟IP拥有者：在虚拟组1中，AR2的配置优先级为120，AR3的配置优先级为默认的100，AR2暂时是虚拟组1的Master路由器。现在网络管理员为了保证AR2在虚拟组1始终是Master，在AR2的G0/0/0接口上修改IP地址为172.16.1.254/24，这样AR2就成为了该虚拟组的虚拟IP地址拥有者；

查看AR2上的VRRP信息；

可以观察到，，虽然AR2在虚拟组1的配置优先级为120，但是在成为了虚拟IP地址拥有者之后，其运行优先级为255，高于AR3的优先级254，所以AR3无法抢占成为该组的Master，这再次验证了Master的选举及抢占都是比较运行优先级。
实验结束；备注：如有错误，请谅解！
此文章为本人学习笔记，仅供参考！如有重复！！！请联系本人！