05 vrrp协议原理与应用

1、第1页锐捷网络技术培训系列课程 -（中级）VRRP协议原理与应用培训组高志岩前 言本PPT主要介绍了VRRP协议的原理与应用,适用于对VRRP协议有一定了解的工程师和网络维护人员。第2页课程目标q 通过本课程的学习，您可以掌握如下知识点：v VRRP工作原理v VRRP配置v VRRP在实际工程中的应用第3页提纲q VRRP综述q VRRP工作原理q VRRP相关配置q VRRP在实际工程中的应用第4页VRRP综述q VRRP 简介v VRRP是一种容错协议，它保证当主机的下一跳路由器失效时， 可以及时的由另一台路由器来替代，从而保持通讯的连续性和可靠性。v VRRP协议通过交互报文的方法将多

2、台物理路由器模拟成一台 虚拟路由器，网络上的主机与虚拟路由器进行通信。一旦VRRP组中的某台物理路由器失效，其他路由器自动将接替其 工作。第5页VRRP综述q VRRP相关概念:v VRRP路由器:运行VRRP协议的路由器，一台VRRP路由器可以同时参与到多个VRRP组中，在不同的组中，一台VRRP路由器可以充当不同的角色v VRRP组(VRID):由多个VRRP路由器组成，属于同一VRRP组的VRRP路由器互相交换信息v 虚拟路由器:对于每一个VRRP组，抽象出来的一个逻辑路由器， 该路由器充当网络用户的网关第6页VRRP综述q VRRP相关概念:v 虚拟IP地址、MAC地址用于标示虚拟的路

3、由器，该地址实际上就是用户的默认网关v MASTER、BACKUP路由器MASTER路由器就是在VRRP组实际转发数据包的路由器BACKUP路由器就是在VRRP组中处于状态的路由器，一旦MASTER路由器出现故障， BACKUP路由器就开始接替工作第7页VRRP综述q VRRP相关概念:v VRRP的三种状态:初始状态(Initialize)：路由器刚刚启动时进入此状态，通过VRRP报文交换数据后进入其他状态。活动状态(Master)：VRRP组中的路由器通过VRRP报文交换后确定的当前转发数据包的一种状态备份状态(Backup)：VRRP组中的路由器通过VRRP报文交换后确定的处于的一种状态

4、第8页VRRP综述q VRRP报文v VRRP报文是一种多播报文，由MASTER路由器定时发出来通 告它的存在,使用VRRP报文可以检测虚拟路由器各种参数, 用于主路由器的选举v VRRP报文承载在IP报文之上，使用协议号112v VRRP报文使用的IP多播地址是224.0.0.18第9页VRRP综述q VRRP报文格式第10页VersionTypeVRIDPriorityCount IP AddrsAuth TypeAdver IntChecksumIP Address (1)IP Address (n)Authentication Data (1)Authentication Data (

5、2)提纲q VRRP综述q VRRP工作原理q VRRP相关配置q VRRP在实际工程中的应用第11页VRRP工作原理10.1.1.1备主用备主用用10.1.1.2hello10.1.1.3hello第12页主路由器出现故障后自动发生切换用户网关指向虚拟路由器一台成为主路由器,另一台成为备用比较优先级和IP通过VRRP生成虚拟路由器 10.1.1.1两台物理Router使用vrrp发现对方VRRP工作原理q VRRP三种协议状态切换过程收到更高优先级Vrrp报文在规定的超时时间内,没有收到master的hello报文第13页BackupMasterInitializeVRRP工作原理q 抢占模

6、式:v 如果抢占模式关闭，高优先级的备份路由器不会主动成为活动路由器，即使活动路由器优先级较低，只有当活动路由器失效时，备份路由器才会成为主路由器。v 抢占模式主要应用于保证高优先级的路由器只要一接入网络就会成为活动路由器。v 默认情况下,抢占模式都是开启的。第14页VRRP工作原理q 两个时间参数:v Advertisement_Interval:n 由主路由器按照Advertisement_Interval定义的时间间隔来发送Vrrp 通告报文,默认为1s.n 在备份路由器上可以手动配置,但必须与主路由器相同,也可以从主路由器学习到这个时间间隔.v Master_Down_Timer:n

7、Backup 路由器认为Master路由器down机的时间间隔.n 默认情况下等于VRRP通告报文发送时间间隔的三倍.第15页VRRP工作原理q Track:v 监视某个接口,并根据所监视接口的状态动态地调整本路由器的优先级.ISP降低自己的优先级BackupMasterMasterBackup在这个网络上,重新选举Master内网第16页提纲q VRRP综述q VRRP工作原理q VRRP相关配置q VRRP在实际工程中的应用第17页VRRP相关配置q 启用VRRP备份功能v 路由器以及10.x版本的交换机n 进入接口模式:vrrp group ip ipaddressv 注意,如果配置的V

8、rrp组地址与接口的实际地址相等,那么该路由器将具有最高优先级,成为Master.第18页VRRP相关配置q 设置VRRP通告报文的发送时间间隔v 路由器以及10.x版本的交换机n 进入接口模式: vrrp group timers advertise intervalv 默认的VRRP通告报文为1s.第19页VRRP相关配置q 设置VRRP通告时间间隔学习功能v 路由器以及10.x版本的交换机n 进入接口模式: vrrp group timers learnv 交换机上不支持通告时间间隔学习功能第20页VRRP相关配置q 设置VRRP Group优先级v 路由器以及10.x版本的交换机n 进

9、入接口模式: vrrp group priority levelv 默认情况下,优先级为100,优先级的取值范围为1-254第21页提纲q VRRP综述q VRRP工作原理q VRRP相关配置q VRRP在实际工程中的应用第22页VRRP在实际工程中的应用q VRRP应用场合一:园区网出口两个端口放入同一个桥中,配置为混合模式默认路由指回指路由指向虚拟路由器地址向的桥接口地址默认路由指向的桥接口地址本模型除非在特殊的情况下,一般不推荐使用第23页VRRP在实际工程中的应用q VRRP应用场合二:冗余网关设备v 采用生成树协议只能做到链路级备份,无法做到网关级备份.v MSTP与VRRP结合可以

10、同时做到链路备份与网关级备份,极大 地提高了网络的健壮性.Vlan 10,20SW1Vlan 10,20SW221在进行MSTP和VRRP结合配置使用时,需要注意的就是保持各VLAN的根桥与各自的VRRP Master要保持在同一台三层交换机上.21配置要求:vlan 10以SW1为根桥,并且相应的VRRP Master也在SW1上, vlan 20 以SW2为根桥,并且相应的VRRP Master也在SW2上12SW3Vlan 10,20第24页VRRP在实际工程中的应用q VRRP应用场合二:冗余网关设备v SW1相关配置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 (设置SW1的实例1优先级最高，手动指定实例1的根桥为SW1)spanning-tree mst 2 priority 8192interface FastEthernet 0/1 switchport mode trunkinterface FastEthernet 0/2 switchport mode trunkinte

12、rface Vlan 10(设置SW1上VLAN10的VRRP的优先级为150,高于默认的100-SW2上的VLAN10的VRRP优先级为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页VRRP在实际工程中的应用q VRRP应用场合二:冗余网关设备v SW2相关配置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 (设置SW2的实例2优先级最高，手动指定实例2的根桥为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(设置SW2上VLAN20的VRRP的优先级为150,高于默认的100) ip address 192.168.20.2 255.255.255.0standby 20 ip 192.168.20.1standby 20 priority 150第26页VRRP在实际工程中的应用q VRRP应用场合二:冗余网关设备v SW3相关配置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页VRRP在实际工程中的应用q VRRP协议状态检查v Vlan10(192.168.10.0/24)网段的VRRP Master是在SW1上v Vlan20(192.168.20.0/24)网段的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页

17、VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查v 实例1的根桥在SW1上，实例2的根桥在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页VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查v 各端口的生成树状态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页VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查# MST 1 vlans mapped : 10v 各端口的生成树状态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页VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查v 各端口的生成树状态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页VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查v 各端口的生成树状态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页VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查v 各端口的生成树状态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页VRRP在实际工程中的应用q 生成树协议状态检查v 各端口的生成树状态SW3#sh spanning-tree int f 0/2# MST 1 vlans mapped : 10 PortState : discarding PortPriority : 12