05 vrrp協(xié)議原理與應(yīng)用

1、第1頁(yè)銳捷網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓(xùn)系列課程 -（中級(jí)）VRRP協(xié)議原理與應(yīng)用培訓(xùn)組高志巖前 言本PPT主要介紹了VRRP協(xié)議的原理與應(yīng)用,適用于對(duì)VRRP協(xié)議有一定了解的工程師和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員。第2頁(yè)課程目標(biāo)q 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，您可以掌握如下知識(shí)點(diǎn)：v VRRP工作原理v VRRP配置v VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用第3頁(yè)提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關(guān)配置q VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用第4頁(yè)VRRP綜述q VRRP 簡(jiǎn)介v VRRP是一種容錯(cuò)協(xié)議，它保證當(dāng)主機(jī)的下一跳路由器失效時(shí)， 可以及時(shí)的由另一臺(tái)路由器來(lái)替代，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。v VRRP協(xié)議通過(guò)交互報(bào)文的方法將多

2、臺(tái)物理路由器模擬成一臺(tái) 虛擬路由器，網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)與虛擬路由器進(jìn)行通信。一旦VRRP組中的某臺(tái)物理路由器失效，其他路由器自動(dòng)將接替其 工作。第5頁(yè)VRRP綜述q VRRP相關(guān)概念:v VRRP路由器:運(yùn)行VRRP協(xié)議的路由器，一臺(tái)VRRP路由器可以同時(shí)參與到多個(gè)VRRP組中，在不同的組中，一臺(tái)VRRP路由器可以充當(dāng)不同的角色v VRRP組(VRID):由多個(gè)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(duì)于每一個(gè)VRRP組，抽象出來(lái)的一個(gè)邏輯路由器， 該路由器充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶的網(wǎng)關(guān)第6頁(yè)VRRP綜述q VRRP相關(guān)概念:v 虛擬IP地址、MAC地址用于標(biāo)示虛擬的路

3、由器，該地址實(shí)際上就是用戶的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)v MASTER、BACKUP路由器MASTER路由器就是在VRRP組實(shí)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(yè)VRRP綜述q VRRP相關(guān)概念:v VRRP的三種狀態(tài):初始狀態(tài)(Initialize)：路由器剛剛啟動(dòng)時(shí)進(jìn)入此狀態(tài)，通過(guò)VRRP報(bào)文交換數(shù)據(jù)后進(jìn)入其他狀態(tài)。活動(dòng)狀態(tài)(Master)：VRRP組中的路由器通過(guò)VRRP報(bào)文交換后確定的當(dāng)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(guò)VRRP報(bào)文交換后確定的處于的一種狀態(tài)

4、第8頁(yè)VRRP綜述q VRRP報(bào)文v VRRP報(bào)文是一種多播報(bào)文，由MASTER路由器定時(shí)發(fā)出來(lái)通 告它的存在,使用VRRP報(bào)文可以檢測(cè)虛擬路由器各種參數(shù), 用于主路由器的選舉v VRRP報(bào)文承載在IP報(bào)文之上，使用協(xié)議號(hào)112v VRRP報(bào)文使用的IP多播地址是224.0.0.18第9頁(yè)VRRP綜述q VRRP報(bào)文格式第10頁(yè)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(guān)配置q VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用第11頁(yè)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(yè)主路由器出現(xiàn)故障后自動(dòng)發(fā)生切換用戶網(wǎng)關(guān)指向虛擬路由器一臺(tái)成為主路由器,另一臺(tái)成為備用比較優(yōu)先級(jí)和IP通過(guò)VRRP生成虛擬路由器 10.1.1.1兩臺(tái)物理Router使用vrrp發(fā)現(xiàn)對(duì)方VRRP工作原理q VRRP三種協(xié)議狀態(tài)切換過(guò)程收到更高優(yōu)先級(jí)Vrrp報(bào)文在規(guī)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi),沒有收到master的hello報(bào)文第13頁(yè)BackupMasterInitializeVRRP工作原理q 搶占模

6、式:v 如果搶占模式關(guān)閉，高優(yōu)先級(jí)的備份路由器不會(huì)主動(dòng)成為活動(dòng)路由器，即使活動(dòng)路由器優(yōu)先級(jí)較低，只有當(dāng)活動(dòng)路由器失效時(shí)，備份路由器才會(huì)成為主路由器。v 搶占模式主要應(yīng)用于保證高優(yōu)先級(jí)的路由器只要一接入網(wǎng)絡(luò)就會(huì)成為活動(dòng)路由器。v 默認(rèn)情況下,搶占模式都是開啟的。第14頁(yè)VRRP工作原理q 兩個(gè)時(shí)間參數(shù):v Advertisement_Interval:n 由主路由器按照Advertisement_Interval定義的時(shí)間間隔來(lái)發(fā)送Vrrp 通告報(bào)文,默認(rèn)為1s.n 在備份路由器上可以手動(dòng)配置,但必須與主路由器相同,也可以從主路由器學(xué)習(xí)到這個(gè)時(shí)間間隔.v Master_Down_Timer:n

7、Backup 路由器認(rèn)為Master路由器down機(jī)的時(shí)間間隔.n 默認(rèn)情況下等于VRRP通告報(bào)文發(fā)送時(shí)間間隔的三倍.第15頁(yè)VRRP工作原理q Track:v 監(jiān)視某個(gè)接口,并根據(jù)所監(jiān)視接口的狀態(tài)動(dòng)態(tài)地調(diào)整本路由器的優(yōu)先級(jí).ISP降低自己的優(yōu)先級(jí)BackupMasterMasterBackup在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,重新選舉Master內(nèi)網(wǎng)第16頁(yè)提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關(guān)配置q VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用第17頁(yè)VRRP相關(guān)配置q 啟用VRRP備份功能v 路由器以及10.x版本的交換機(jī)n 進(jìn)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(shí)際地址相等,那么該路由器將具有最高優(yōu)先級(jí),成為Master.第18頁(yè)VRRP相關(guān)配置q 設(shè)置VRRP通告報(bào)文的發(fā)送時(shí)間間隔v 路由器以及10.x版本的交換機(jī)n 進(jìn)入接口模式: vrrp group timers advertise intervalv 默認(rèn)的VRRP通告報(bào)文為1s.第19頁(yè)VRRP相關(guān)配置q 設(shè)置VRRP通告時(shí)間間隔學(xué)習(xí)功能v 路由器以及10.x版本的交換機(jī)n 進(jìn)入接口模式: vrrp group timers learnv 交換機(jī)上不支持通告時(shí)間間隔學(xué)習(xí)功能第20頁(yè)VRRP相關(guān)配置q 設(shè)置VRRP Group優(yōu)先級(jí)v 路由器以及10.x版本的交換機(jī)n 進(jìn)

9、入接口模式: vrrp group priority levelv 默認(rèn)情況下,優(yōu)先級(jí)為100,優(yōu)先級(jí)的取值范圍為1-254第21頁(yè)提綱q VRRP綜述q VRRP工作原理q VRRP相關(guān)配置q VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用第22頁(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用q VRRP應(yīng)用場(chǎng)合一:園區(qū)網(wǎng)出口兩個(gè)端口放入同一個(gè)橋中,配置為混合模式默認(rèn)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(rèn)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用q VRRP應(yīng)用場(chǎng)合二:冗余網(wǎng)關(guān)設(shè)備v 采用生成樹協(xié)議只能做到鏈路級(jí)備份,無(wú)法做到網(wǎng)關(guān)級(jí)備份.v MSTP與VRRP結(jié)合可以

10、同時(shí)做到鏈路備份與網(wǎng)關(guān)級(jí)備份,極大 地提高了網(wǎng)絡(luò)的健壯性.Vlan 10,20SW1Vlan 10,20SW221在進(jìn)行MSTP和VRRP結(jié)合配置使用時(shí),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(tái)三層交換機(jī)上.21配置要求:vlan 10以SW1為根橋,并且相應(yīng)的VRRP Master也在SW1上, vlan 20 以SW2為根橋,并且相應(yīng)的VRRP Master也在SW2上12SW3Vlan 10,20第24頁(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用q VRRP應(yīng)用場(chǎng)合二:冗余網(wǎng)關(guān)設(shè)備v SW1相關(guān)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(shè)置SW1的實(shí)例1優(yōu)先級(jí)最高，手動(dòng)指定實(shí)例1的根橋?yàn)镾W1)spanning-tree mst 2 priority 8192interface FastEthernet 0/1 switchport mode trunkinterface FastEthernet 0/2 switchport mode trunkinte

12、rface Vlan 10(設(shè)置SW1上VLAN10的VRRP的優(yōu)先級(jí)為150,高于默認(rèn)的100-SW2上的VLAN10的VRRP優(yōu)先級(jí)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用q VRRP應(yīng)用場(chǎng)合二:冗余網(wǎng)關(guān)設(shè)備v SW2相關(guān)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(shè)置SW2的實(shí)例2優(yōu)先級(jí)最高，手動(dòng)指定實(shí)例2的根橋?yàn)镾W2)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(shè)置SW2上VLAN20的VRRP的優(yōu)先級(jí)為150,高于默認(rèn)的100) ip address 192.168.20.2 255.255.255.0standby 20 ip 192.168.20.1standby 20 priority 150第26頁(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用q VRRP應(yīng)用場(chǎng)合二:冗余網(wǎng)關(guān)設(shè)備v SW3相關(guān)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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(yè)

17、VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)用q 生成樹協(xié)議狀態(tài)檢查v 實(shí)例1的根橋在SW1上，實(shí)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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(yè)VRRP在實(shí)際工程中的應(yīng)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