05 vrrp協(xié)議原理與應用

1、第1頁銳捷網(wǎng)絡技術培訓系列課程 -（中級）VRRP協(xié)議原理與應用培訓組高志巖前 言本PPT主要介紹了VRRP協(xié)議的原理與應用,適用于對VRRP協(xié)議有一定了解的工程師和網(wǎng)絡維護人員。第2頁課程目標q 通過本課程的學習，您可以掌握如下知識點：v VRRP工作原理v VRRP配置v VRRP在實際工程中的應用第3頁提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關配置q VRRP在實際工程中的應用第4頁VRRP綜述q VRRP 簡介v VRRP是一種容錯協(xié)議，它保證當主機的下一跳路由器失效時， 可以及時的由另一臺路由器來替代，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。v VRRP協(xié)議通過交互報文的方法將多

2、臺物理路由器模擬成一臺 虛擬路由器，網(wǎng)絡上的主機與虛擬路由器進行通信。一旦VRRP組中的某臺物理路由器失效，其他路由器自動將接替其 工作。第5頁VRRP綜述q VRRP相關概念:v VRRP路由器:運行VRRP協(xié)議的路由器，一臺VRRP路由器可以同時參與到多個VRRP組中，在不同的組中，一臺VRRP路由器可以充當不同的角色v VRRP組(VRID):由多個VRRP路由器組成，屬于同一VRRP組的VRRP路由器互相交換信息v 虛擬路由器:對于每一個VRRP組，抽象出來的一個邏輯路由器， 該路由器充當網(wǎng)絡用戶的網(wǎng)關第6頁VRRP綜述q VRRP相關概念:v 虛擬IP地址、MAC地址用于標示虛擬的路

3、由器，該地址實際上就是用戶的默認網(wǎng)關v MASTER、BACKUP路由器MASTER路由器就是在VRRP組實際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的路由器BACKUP路由器就是在VRRP組中處于狀態(tài)的路由器，一旦MASTER路由器出現(xiàn)故障， BACKUP路由器就開始接替工作第7頁VRRP綜述q VRRP相關概念:v VRRP的三種狀態(tài):初始狀態(tài)(Initialize)：路由器剛剛啟動時進入此狀態(tài)，通過VRRP報文交換數(shù)據(jù)后進入其他狀態(tài)?；顒訝顟B(tài)(Master)：VRRP組中的路由器通過VRRP報文交換后確定的當前轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的一種狀態(tài)備份狀態(tài)(Backup)：VRRP組中的路由器通過VRRP報文交換后確定的處于的一種狀態(tài)

4、第8頁VRRP綜述q VRRP報文v VRRP報文是一種多播報文，由MASTER路由器定時發(fā)出來通 告它的存在,使用VRRP報文可以檢測虛擬路由器各種參數(shù), 用于主路由器的選舉v VRRP報文承載在IP報文之上，使用協(xié)議號112v VRRP報文使用的IP多播地址是224.0.0.18第9頁VRRP綜述q VRRP報文格式第10頁VersionTypeVRIDPriorityCount IP AddrsAuth TypeAdver IntChecksumIP Address (1)IP Address (n)Authentication Data (1)Authentication Data (

5、2)提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關配置q VRRP在實際工程中的應用第11頁VRRP工作原理10.1.1.1備主用備主用用10.1.1.2hello10.1.1.3hello第12頁主路由器出現(xiàn)故障后自動發(fā)生切換用戶網(wǎng)關指向虛擬路由器一臺成為主路由器,另一臺成為備用比較優(yōu)先級和IP通過VRRP生成虛擬路由器 10.1.1.1兩臺物理Router使用vrrp發(fā)現(xiàn)對方VRRP工作原理q VRRP三種協(xié)議狀態(tài)切換過程收到更高優(yōu)先級Vrrp報文在規(guī)定的超時時間內(nèi),沒有收到master的hello報文第13頁BackupMasterInitializeVRRP工作原理q 搶占模

6、式:v 如果搶占模式關閉，高優(yōu)先級的備份路由器不會主動成為活動路由器，即使活動路由器優(yōu)先級較低，只有當活動路由器失效時，備份路由器才會成為主路由器。v 搶占模式主要應用于保證高優(yōu)先級的路由器只要一接入網(wǎng)絡就會成為活動路由器。v 默認情況下,搶占模式都是開啟的。第14頁VRRP工作原理q 兩個時間參數(shù):v Advertisement_Interval:n 由主路由器按照Advertisement_Interval定義的時間間隔來發(fā)送Vrrp 通告報文,默認為1s.n 在備份路由器上可以手動配置,但必須與主路由器相同,也可以從主路由器學習到這個時間間隔.v Master_Down_Timer:n

7、Backup 路由器認為Master路由器down機的時間間隔.n 默認情況下等于VRRP通告報文發(fā)送時間間隔的三倍.第15頁VRRP工作原理q Track:v 監(jiān)視某個接口,并根據(jù)所監(jiān)視接口的狀態(tài)動態(tài)地調(diào)整本路由器的優(yōu)先級.ISP降低自己的優(yōu)先級BackupMasterMasterBackup在這個網(wǎng)絡上,重新選舉Master內(nèi)網(wǎng)第16頁提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關配置q VRRP在實際工程中的應用第17頁VRRP相關配置q 啟用VRRP備份功能v 路由器以及10.x版本的交換機n 進入接口模式:vrrp group ip ipaddressv 注意,如果配置的V

8、rrp組地址與接口的實際地址相等,那么該路由器將具有最高優(yōu)先級,成為Master.第18頁VRRP相關配置q 設置VRRP通告報文的發(fā)送時間間隔v 路由器以及10.x版本的交換機n 進入接口模式: vrrp group timers advertise intervalv 默認的VRRP通告報文為1s.第19頁VRRP相關配置q 設置VRRP通告時間間隔學習功能v 路由器以及10.x版本的交換機n 進入接口模式: vrrp group timers learnv 交換機上不支持通告時間間隔學習功能第20頁VRRP相關配置q 設置VRRP Group優(yōu)先級v 路由器以及10.x版本的交換機n 進

9、入接口模式: vrrp group priority levelv 默認情況下,優(yōu)先級為100,優(yōu)先級的取值范圍為1-254第21頁提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關配置q VRRP在實際工程中的應用第22頁VRRP在實際工程中的應用q VRRP應用場合一:園區(qū)網(wǎng)出口兩個端口放入同一個橋中,配置為混合模式默認路由指回指路由指向虛擬路由器地址向的橋接口地址默認路由指向的橋接口地址本模型除非在特殊的情況下,一般不推薦使用第23頁VRRP在實際工程中的應用q VRRP應用場合二:冗余網(wǎng)關設備v 采用生成樹協(xié)議只能做到鏈路級備份,無法做到網(wǎng)關級備份.v MSTP與VRRP結(jié)合可以

10、同時做到鏈路備份與網(wǎng)關級備份,極大 地提高了網(wǎng)絡的健壯性.Vlan 10,20SW1Vlan 10,20SW221在進行MSTP和VRRP結(jié)合配置使用時,需要注意的就是保持各VLAN的根橋與各自的VRRP Master要保持在同一臺三層交換機上.21配置要求:vlan 10以SW1為根橋,并且相應的VRRP Master也在SW1上, vlan 20 以SW2為根橋,并且相應的VRRP Master也在SW2上12SW3Vlan 10,20第24頁VRRP在實際工程中的應用q VRRP應用場合二:冗余網(wǎng)關設備v SW1相關配置spanning-treespanning-tree mst con

11、figuration instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20 name test revision 1!spanning-tree mst 0 priority 4096spanning-tree mst 1 priority 4096 (設置SW1的實例1優(yōu)先級最高，手動指定實例1的根橋為SW1)spanning-tree mst 2 priority 8192interface FastEthernet 0/1 switchport mode trunkinterface FastEthernet 0/2 switchport mode trunkinte

12、rface Vlan 10(設置SW1上VLAN10的VRRP的優(yōu)先級為150,高于默認的100-SW2上的VLAN10的VRRP優(yōu)先級為100) ip address 192.168.10.2 255.255.255.0standby 10 ip 192.168.10.1standby 10 priority 150!interface Vlan 20ip address 192.168.20.3 255.255.255.0standby 20 ip 192.168.20.1第25頁VRRP在實際工程中的應用q VRRP應用場合二:冗余網(wǎng)關設備v SW2相關配置spanning-treesp

13、anning-tree mst configuration instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20 name test revision 1!spanning-tree mst 0 priority 8192spanning-tree mst 1 priority 8192spanning-tree mst 2 priority 4096 (設置SW2的實例2優(yōu)先級最高，手動指定實例2的根橋為SW2)interface FastEthernet 0/1 switchport mode trunkinterface FastEthernet 0/2 switch

14、port mode trunkinterface Vlan 10ip address 192.168.10.3 255.255.255.0standby 10 ip 192.168.10.1!interface Vlan 20(設置SW2上VLAN20的VRRP的優(yōu)先級為150,高于默認的100) ip address 192.168.20.2 255.255.255.0standby 20 ip 192.168.20.1standby 20 priority 150第26頁VRRP在實際工程中的應用q VRRP應用場合二:冗余網(wǎng)關設備v SW3相關配置spanning-treespannin

15、g-tree mst configuration instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20 name test revision 1!interface fastEthernet 0/1 switchport mode trunk!interface fastEthernet 0/2switchport mode trunk第27頁VRRP在實際工程中的應用q VRRP協(xié)議狀態(tài)檢查v Vlan10(192.168.10.0/24)網(wǎng)段的VRRP Master是在SW1上v Vlan20(192.168.20.0/24)網(wǎng)段的VRRP Master是在SW2上SW

16、1#sh standbyIfGroup State Priority Preempt Interval Virtual IPAuth- - - - - - - -VL10 VL201020master 150backup 100may may11192.168.10.1192.168.20.1SW2#sh standbyIfGroup State Priority Preempt Interval Virtual IPAuth- - - - - - - -VL10 VL201020backup 100master 150may may11192.168.10.1192.168.20.1第28頁

17、VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 實例1的根橋在SW1上，實例2的根橋在SW2上。SW1# sh spanning-tree mst 1SW2# sh spanning-tree mst 2# MST 1 vlans mapped : 10 BridgeAddr : 00d0.f8ff.a1a6 Priority : 4096TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:5m:0s TopologyChanges : 0DesignatedRoot : 100100D0F8FFA1A6 RootCost : 0RootPort : 0# MST 2 vlan

18、s mapped : 20 BridgeAddr : 00d0.f8b3.1f3c Priority : 4096TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:15m:16s TopologyChanges : 0DesignatedRoot : 100200D0F8B31F3C RootCost : 0RootPort : 0第29頁VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 各端口的生成樹狀態(tài)SW1#sh spanning-tree int f 0/1# MST 1 vlans mapped : 10 PortState : forwarding PortPrio

19、rity : 128PortDesignatedRoot : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8001PortForwardTransitions : 1PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : designatedPortPortAdminPortfast : Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdmin

20、LinkType : auto PortOperLinkType : point-to-point PortBPDUGuard: Disabled PortBPDUFilter: Disabled# MST 0 vlans mapped : 1-9,11-19,21-4094PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort :

21、 8001PortForwardTransitions : 1PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000PortRole : designatedPort# MST 2 vlans mapped : 20 PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedCost : 200000 PortDesignatedBridge : 200200D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8001

22、PortForwardTransitions : 2PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : designatedPort第30頁VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查# MST 1 vlans mapped : 10v 各端口的生成樹狀態(tài)SW1#sh spanning-tree int f 0/2PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDe

23、signatedBridge : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 1PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000PortRole : designatedPortPortAdminPortfast : Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdminLinkType : auto PortOperLinkType : point-to-point PortBPDUGuard: Disabled Port

24、BPDUFilter: Disabled# MST 0 vlans mapped : 1-9,11-19,21-4094PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 1PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000

25、PortRole : designatedPort# MST 2 vlans mapped : 20 PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedPort : 8001PortForwardTransitions : 1PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole

26、: rootPort第31頁VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 各端口的生成樹狀態(tài)SW2#sh spanning-tree int f 0/1# MST 1 vlans mapped : 10 PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 2Po

27、rtAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : rootPortPortAdminPortfast : Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdminLinkType : auto PortOperLinkType : point-to-point PortBPDUGuard: Disabled PortBPDUFilter: Disabled# MST 2 vlans mapped : 20 PortState : forwarding PortPriority : 128PortD

28、esignatedRoot : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedPort : 8001PortForwardTransitions : 2PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000PortRole : designatedPort# MST 0 vlans mapped : 1-9,11-19,21-4094PortState : forwarding PortPriority : 128P

29、ortDesignatedRoot : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 2PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : rootPort第32頁VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 各端口的生成樹狀態(tài)SW2#sh spanning-tree int f 0/2# MST 1 vlans

30、mapped : 10 PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 200000 PortDesignatedBridge : 200100D0F8B31F3C PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 3PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : designatedPortPortAdminPortfast

31、: Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdminLinkType : auto PortOperLinkType : point-to-point PortBPDUGuard: Disabled PortBPDUFilter: Disabled# MST 0 vlans mapped : 1-9,11-19,21-4094PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignat

32、edBridge : 200000D0F8B31F3C PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 3PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : designatedPort# MST 2 vlans mapped : 20 PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge

33、: 100200D0F8B31F3C PortDesignatedPort : 8002PortForwardTransitions : 1PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : designatedPort第33頁VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 各端口的生成樹狀態(tài)SW3#sh spanning-tree int f 0/1# MST 1 vlans mapped : 10 PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 1

34、00100D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100100D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8001PortForwardTransitions : 4PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : rootPortPortAdminPortfast : Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdminLinkType : auto PortOperLinkType : poi

35、nt-to-point PortBPDUGuard: Disabled PortBPDUFilter: Disabled# MST 0 vlans mapped : 1-9,11-19,21-4094PortState : forwarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedCost : 0 PortDesignatedBridge : 100000D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8001PortForwardTransitions : 4PortAdm

36、inPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : rootPort# MST 2 vlans mapped : 20 PortState : discarding PortPriority : 128PortDesignatedRoot : 100200D0F8B31F3C PortDesignatedCost : 200000 PortDesignatedBridge : 200200D0F8FFA1A6 PortDesignatedPort : 8001PortForwardTransitions : 4PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 200000 PortRole : alternatePort第34頁VRRP在實際工程中的應用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 各端口的生成樹狀態(tài)SW3#sh spanning-tree int f 0/2# MST 1 vlans mapped : 10 PortState : discarding PortPriority : 12