網(wǎng)關(guān)冗余協(xié)議的比較(wolfs).docx

網(wǎng)關(guān)冗余協(xié)議比較 (2011-03-15 17:23:04)轉(zhuǎn)載標(biāo)簽：雜談分類：網(wǎng)絡(luò)博文產(chǎn)生背景：如圖1所示，通常，同一網(wǎng)段內(nèi)所有主機都設(shè)置一條相同的，以網(wǎng)關(guān)為下一跳的缺省路由。主機發(fā)往其他網(wǎng)段的報文都交給網(wǎng)關(guān)來處理。當(dāng)網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障時，本網(wǎng)段內(nèi)所有主機將失去與外網(wǎng)的通信。缺省路由為用戶的配置操作提供了方便，但是對缺省網(wǎng)關(guān)設(shè)備提出了很高的穩(wěn)定性要求。增加出口網(wǎng)關(guān)是提高系統(tǒng)可靠性的常見方法，此時如何在多個出口之間進行選路就成為需要解決的問題。網(wǎng)關(guān)冗余協(xié)議將可以承擔(dān)網(wǎng)關(guān)功能的一組路由器加入到備份組中，形成一臺虛擬路由器，根據(jù)選舉機制決定那臺路由器承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，局域網(wǎng)中的主機只需要將虛擬路由器配置為缺省的網(wǎng)關(guān)就可以了。如圖2所示：網(wǎng)關(guān)冗余協(xié)議有3種：HSRP、VRRP、GLBP。VRRP：1. 優(yōu)先級：VRRP 根據(jù)優(yōu)先級來確定備份組中每臺路由器的角色（Master 路由器或Backup 路由器）。優(yōu)先級越高，則越有可能成為Master 路由器。VRRP 優(yōu)先級的取值范圍為0 到255（數(shù)值越大表明優(yōu)先級越高），可配置的范圍是1 到254。2. 工作方式：非搶占方式：只要Master 路由器沒有出現(xiàn)故障，Backup被配置了更高的優(yōu)先級也不會成為Master 路由器。搶占方式：一旦發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)先級比當(dāng)前的Master 路由器的優(yōu)先級高，就會對外發(fā)送VRRP 通告報文。導(dǎo)致備份組內(nèi)路由器重新選舉Master 路由器，并最終取代原有的Master 路由器。3. 認(rèn)證方式：simple：簡單字符認(rèn)證。發(fā)送VRRP 報文的路由器將認(rèn)證字填入到VRRP 報文中，而收到VRRP 報文的路由器會將收到的VRRP 報文中的認(rèn)證字和本地配置的認(rèn)證字進行比較。如果認(rèn)證字相同，則認(rèn)為接收到的報文是真實、合法的VRRP 報文；否則認(rèn)為接收到的報文是一個非法報文。md5：MD5 認(rèn)證。發(fā)送VRRP 報文的路由器利用認(rèn)證字和MD5 算法對VRRP 報文進行摘要運算，運算結(jié)果保存在Authentication Header（認(rèn)證頭）中。收到VRRP 報文的路由器會利用認(rèn)證字和MD5 算法進行同樣的運算，并將運算結(jié)果與認(rèn)證頭的內(nèi)容進行比較。如果相同，則認(rèn)為接收到的報文是真實、合法的VRRP 報文；否則認(rèn)為接收到的報文是一個非法報文。4. 工作原理：(1) 路由器使能VRRP 功能后，會根據(jù)優(yōu)先級確定自己在備份組中的角色。優(yōu)先級高的路由器成為Master 路由器，優(yōu)先級低的成為Backup 路由器。Master 路由器定期發(fā)送VRRP 通告報文，通知備份組內(nèi)的其他路由器自己工作正常；Backup 路由器則啟動定時器等待通告報文的到來。(2) 在搶占方式下，當(dāng)Backup 路由器收到VRRP 通告報文后，會將自己的優(yōu)先級與通告報文中的優(yōu)先級進行比較。如果大于通告報文中的優(yōu)先級，則成為Master 路由器；否則將保持Backup狀態(tài)。(3) 在非搶占方式下，只要Master 路由器沒有出現(xiàn)故障，備份組中的路由器始終保持Master 或Backup 狀態(tài)，Backup 路由器即使隨后被配置了更高的優(yōu)先級也不會成為Master 路由器。(4) 如果Backup 路由器的定時器超時后仍未收到Master 路由器發(fā)送來的VRRP 通告報文，則認(rèn)為Master 路由器已經(jīng)無法正常工作，此時Backup 路由器會認(rèn)為自己是Master 路由器，并對外發(fā)送VRRP 通告報文。備份組內(nèi)的路由器根據(jù)優(yōu)先級選舉出Master 路由器，承擔(dān)報文的轉(zhuǎn)發(fā)功能。 HSRP、VRRP、GLBP三種協(xié)議的比較：HSRP、GLBP是cisco私有的；三種協(xié)議實現(xiàn)的原理都差不多；和HSRP、VRRP不同的是，GLBP不僅提供冗余網(wǎng)關(guān)，各冗余網(wǎng)關(guān)之間還可以進行負(fù)載均衡，GLBP可以綁定多個虛擬MAC到虛擬IP上，從而允許客戶端選擇不同的路由器作為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)；VRRPHSRPGLBP數(shù)據(jù)包Hello包：1秒Hold time：3秒封裝IP：112組播：224.0.0.18Hello包3秒Hold time：10封裝UDP:1985組播：224.0.0.2Hello包3秒Hold time：10組播：2