什么是VRRP
虚拟路由冗余协议VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种用于提高网络可靠性的容错协议。通过VRRP，可以在主机的下一跳设备出现故障时，及时将业务切换到备份设备，从而保障网络通信的连续性和可靠性。
为什么需要VRRP
随着网络的快速普及和相关应用的日益深入，各种增值业务（如IPTV、视频会议等）已经开始广泛部署，基础网络的可靠性日益成为用户关注的焦点，能够保证网络传输不中断对于终端用户非常重要。
现网中的主机使用缺省网关与外部网络联系时，如果Gateway出现故障，与其相连的主机将与外界失去联系，导致业务中断。
VRRP的出现很好地解决了这个问题。VRRP将多台设备组成一个虚拟设备，通过配置虚拟设备的IP地址为缺省网关，实现缺省网关的备份。当网关设备发生故障时，VRRP机制能够选举新的网关设备承担数据流量，从而保障网络的可靠通信。如下图所示，当Master设备故障时，发往缺省网关的流量将由Backup设备进行转发。
VRRP的工作原理
VRRP的三种状态
VRRP协议中定义了三种状态机：初始状态（Initialize）、活动状态（Master）、备份状态（Backup）。其中，只有处于Master状态的设备才可以转发那些发送到虚拟IP地址的报文。下表详细描述了三种状态。
| 状态 | 说明 |
|---|---|
| Initialize | 该状态为VRRP不可用状态，在此状态时设备不会对VRRP通告报文做任何处理。通常设备启动时或设备检测到故障时会进入Initialize状态。 |
| Master | 当VRRP设备处于Master状态时，它将会承担虚拟路由设备的所有转发工作，并定期向整个虚拟内发送VRRP通告报文。 |
| Backup | 当VRRP设备处于Backup状态时，它不会承担虚拟路由设备的转发工作，并定期接受Master设备的VRRP通告报文，判断Master的工作状态是否正常。 |
VRRP选举机制
由几台路由器组成的虚拟路由器又称为VRRP备份组。一个VRRP备份组在逻辑上为一台路由器。VRRP备份组建立后，各设备会根据所配置的优先级来选举Master设备，选举方式如下图所示。
VRRP工作原理
如下图所示，路由器A、B、C通过配置VRRP组成一个虚拟路由器。虚拟路由器的IP地址可以与设备上某台设备的实际IP地址一致（实际上直接指定此设备为Master），也可以与它们的地址在同一个网段但不一致。在本例中，我们以前一种方式来举例说明，虚拟路由器的IP地址为路由器A的IP地址（注意：虚拟路由器的IP地址可以与设备上某台设备的实际IP地址一致，也可以与它们呢的地址在同一个网段但不一致。在本例中，我们以前一种方式来举例说明）。由于虚拟路由器的IP地址与路由器A的IP地址相同，因此路由器A为Master设备，路由器B、C为Backup设备。Client1~3的默认网关为10.10.0.1。作为Master设备，路由器A处理着Client1~3发往默认网关10.10.0.1的报文。
当Master设备出现故障时，路由器B和路由器C会选举出新的Master设备。新的Master设备开始响应对虚拟IP地址的ARP响应，并定期发送VRRP通告报文。
VRRP的详细工作过程如下：
- VRRP备份组中的设备根据优先级选举出Master。Master设备通过发送免费ARP报文，将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机，从而承担报文转发任务。
- Master设备周期性向备份组内所有Backup设备发送VRRP通告报文，通告其配置信息（优先级等）和工作状况。
- 如果Master设备出现故障，VRRP备份组中的Backup设备将根据优先级重新选举新的Master。
- VRRP备份组状态切换时，Master设备由一台设备切换为另外一台设备，新的Master设备会立即发送携带虚拟路由器的虚拟MAC地址和虚拟IP地址信息的免费ARP报文，刷新与它连接的设备或者主机的MAC表项，从而把用户流量引到新的Master设备上来，整个过程对用户完全透明。
- 原Master设备故障恢复时，若该设备为IP地址拥有者（优先级为255），将直接切换至Master状态。若该设备优先级小于255，将首先切换至Backup状态，且其优先级恢复为故障前配置的优先级。
- Backup设备的优先级高于Master设备时，由Backup设备的工作方式（抢占方式和非抢占方式）决定是否重新选举Master。
实验
还是老样子先奉上完整拓扑（已配置好）戳我🌹
拓扑图
概述：
- 所有流量优先从AR4走，即设置AR4的优先级为150 > 100
- AR4为主路由器，若AR4的g0/0/1口down掉，AR6升级为主路由器
- 在AR4上配置端口跟踪，若AR4的上行端口g0/0/0 down掉，优先级减60；此时AR6自动升级成主路由器
配置命令
AR4上：
int g0/0/1
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.254.1
vrrp vrid 1 priority 150 // 设置优先级为150 默认为100
vrrp vrid 1 track interface g0/0/0 reduced 60 // 配置端口跟踪，假设上行端口g0/0/0 down掉优先级减60
AR6上：
int g0/0/1
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.254.1
测试
用pc1 ping AR5 并在AR4 的g0/0/1口以及AR6 的g0/0/1口抓包
可以看到AR6并没有收到ICMP报文，报文优先从AR4走了
这里我还做了NAT Easy IP 模式 不清楚NAT怎么配置的朋友可以看我这篇文章 戳我🌹
下面在pc1 ping AR5 的过程中把AR4的g0/0/1口down掉
中间断了一会，这时候在完成主从切换，流量从AR6走
把AR4的上行端口g0/0/0 down掉也是一样的
中间也断了一会
这时候看下主从关系
可以看到AR4由一开始的master 变为backup
AR6由原先的backup 变为 master
本文完
敬爱与明天🌹