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华为eNSP：VRRP

news 来源：原创 2025/7/1 11:22:10

一、VRRP背景概述

在现代网络环境中，主机通常通过默认网关进行网络通信。当默认网关出现故障时，网络通信会中断，影响业务连续性和稳定性。为了提高网络的可靠性和冗余性，采用虚拟路由冗余协议（VRRP）是一种行之有效的解决方案。VRRP允许多台路由器共同工作，模拟一台虚拟路由器，确保即使主路由器发生故障，备用路由器也能迅速接管，实现网关冗余备份。通过VRRP，网络管理员能够有效提升网络的可靠性和稳定性，保证业务不中断。

二、VRRP基础概念

1. VRRP的定义与作用

虚拟路由冗余协议（VRRP）是一种容错协议，旨在通过将多台物理设备虚拟成一台逻辑上的虚拟路由器，以提高网络的可靠性和冗余性。VRRP的主要作用是在默认网关出现故障时，迅速由备份路由器接管，实现网关冗余备份，从而保障网络通信的连续性。

2. VRRP的工作机制

2.1 VRRP状态

VRRP包含三种主要状态：Initialize、Master和Backup。Initialize状态是初始状态，设备在此状态下不会发送VRRP通告报文。Master状态是活动状态，负责数据包的转发。Backup状态是备用状态，作为Master的备份，但不处理数据业务。

2.2 Master设备的选举

VRRP通过优先级（Priority）决定Master设备的选举。优先级范围为0到255，数值越高，成为Master的可能性越大。当优先级相同时，使用IP地址大小作为选举标准。Master设备会定期发送VRRP通告报文，以通知其他备份设备其工作正常。

2.3 VRRP通告报文

VRRP通告报文用于Master设备和Backup设备之间的通信。这些报文包含虚拟IP地址、优先级等重要信息，用来协商并维持网络中各设备的同步状态。

2.4 虚拟IP地址

在VRRP中，虚拟路由器组使用一个虚拟IP地址，该地址对用户和网络中的主机是可见的，但对VRRP成员是不可见的。虚拟IP地址作为默认网关，提供持续的网络连接服务。

3. VRRP的实际应用

VRRP广泛应用于各种需要高可用性的网络环境，如数据中心、企业网络和服务提供商网络。在这些场景下，VRRP提供了一种低成本、高效的方式来实现网关冗余和故障转移，确保网络的稳定运行。

三、VRRP配置步骤

1. 配置基本网络参数

1.1 配置接口IP地址

确保所有参与VRRP的路由器接口都在同一网段，并配置相应的IP地址。

<Huawei>u t m
<Huawei>sys
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R1
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip addr 10.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip addr 13.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit

1.2 配置路由协议

在所有路由器上配置动态路由协议（如OSPF），确保它们能够相互通信并更新路由信息。

[R1]ospf router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 13.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
[R1-ospf-1]quit

2.VRRP实验拓扑图

四、VRRP主备备份过程

1. VRRP状态转换

1.1 初始化状态（Initialize）

在VRRP部署初期或路由器启动时，所有参与的路由器都会进入Initialize状态。此时，它们不会发送VRRP通告报文，并且仅监听来自其他路由器的VRRP报文。在此状态下，每台路由器都在确定其他路由器的存在以及它们的优先级。

1.2 主路由器选举（Master Election）

通过比较各路由器的优先级来决定主路由器（Master）。优先级最高的路由器将成为Master，如果优先级相同，则比较接口IP地址的大小。Master选出后，其他路由器进入Backup状态。Master开始定期发送VRRP通告报文，声明其Master地位。

1.3 备份状态（Backup）

未被选为Master的路由器将进入Backup状态。Backup状态的路由器保持静默，但会继续接收Master的VRRP通告报文。如果Backup设备在一定时间内没有收到Master的通告报文，它将认为Master出现故障，并可能发起新的Master选举。

2. Master设备的选举过程

2.1 优先级比较

每个参与VRRP的路由器都有自己的优先级，范围为0到255。优先级数值越大，越有可能成为Master。当两台或多台路由器具有相同的优先级时，IP地址较大的路由器将成为Master。

2.2 Master设备的角色转换

一旦Master设备确定，它会开始发送VRRP通告报文，其中包括它的虚拟IP地址、优先级和Master状态信息。其他路由器接收到这些报文后，进入Backup状态并停止发送自己的通告报文。

2.3 Master设备的定期通告

Master设备会每隔一段时间（默认为1秒）发送一次VRRP通告报文，以告知网络中的其他Backup设备它仍然正常运行。如果Backup设备在预设时间内没有接收到这些通告报文，它们将认为Master设备出现故障，并可能触发新的Master选举。

3. VRRP主备切换机制

3.1 Master设备故障检测

Backup设备通过监测Master设备的VRRP通告报文来判断其是否正常工作。如果在设定的时间内（如3秒）没有收到Master的通告报文，Backup设备将认为Master设备已经故障。

3.2 主备切换过程

当Backup设备认为Master设备故障时，它会立即将自己转换为Master角色，并开始发送VRRP通告报文。同时，它的优先级会自动增加一个预设的值（如10），以确保在与其他Backup设备的竞争中获胜。新的Master设备会继续发送VRRP通告报文，以维持其地位。

3.3 VRRP与接口联动

在某些高级配置中，可以将VRRP与接口状态进行联动。通过命令vrrp vrid x track interface y reduced z，可以实现当指定接口状态变为down时，自动降低VRRP的优先级，从而触发主备切换。这种配置提高了VRRP对链路状态变化的响应速度和准确性。

五、VRRP配置实例

1. 基本网络配置

1.1 配置接口IP地址

在所有参与VRRP的路由器上配置接口IP地址。确保所有接口都属于同一个网络，以便于通信和VRRP工作。

<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]undo info-center enable
Info: Information center is disabled.
[Huawei]sysname R1
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip addr 10.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]interface g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip addr 13.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit

1.2 配置动态路由协议

在所有路由器上启用并配置动态路由协议（如OSPF），确保它们之间能够相互通信。

[R1]ospf router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 13.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
[R1-ospf-1]quit

2. VRRP备份组配置

2.1 创建VRRP备份组

在主路由器和备份路由器上创建相同的VRRP备份组。

[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.111
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 120
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit

2.2 配置VRRP与接口联动（可选）

为了提高VRRP的响应速度和准确性，可以配置VRRP与接口状态联动。当指定接口状态变为down时，自动降低VRRP的优先级，触发主备切换。

[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.111
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 100
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit

3. VRRP主备切换测试与验证

3.1 模拟主链路故障

通过关闭主链路接口来测试VRRP的主备切换功能。关闭R1的GigabitEthernet 0/0/0接口：

[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown
[R1-GigabitEthernet0/0/0]

六、总结

通过使用VRRP实现了主备切换和路由器冗余，确保了网络的连续性和可用性。一旦主要路由器故障，备用路由器能够快速接管主要路由器的功能，使网络服务不中断。

一、VRRP背景概述

二、VRRP基础概念

1. VRRP的定义与作用

2. VRRP的工作机制

2.1 VRRP状态

2.2 Master设备的选举

2.3 VRRP通告报文

2.4 虚拟IP地址

3. VRRP的实际应用

三、VRRP配置步骤

1. 配置基本网络参数

1.1 配置接口IP地址

1.2 配置路由协议

2.VRRP实验拓扑图

四、VRRP主备备份过程

1. VRRP状态转换

1.1 初始化状态（Initialize）

1.2 主路由器选举（Master Election）

1.3 备份状态（Backup）

2. Master设备的选举过程

2.1 优先级比较

2.2 Master设备的角色转换

2.3 Master设备的定期通告

3. VRRP主备切换机制

3.1 Master设备故障检测

3.2 主备切换过程

3.3 VRRP与接口联动

五、VRRP配置实例

1. 基本网络配置

1.1 配置接口IP地址

1.2 配置动态路由协议

2. VRRP备份组配置

2.1 创建VRRP备份组

2.2 配置VRRP与接口联动（可选）

3. VRRP主备切换测试与验证

3.1 模拟主链路故障

六、总结

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