首先，为什么要使用VRRP技术？
我们知道，为了实现不同子网之间的设备通信，必须配置路由。常用的路由方法有两种：
首先是通过路由协议：RIP，OSPF动态学习。
第二种是通过静态路由：配置到PC终端的静态路由。
这两条路线中的每条路线都有各自的优缺点：
第一条路由可以自动找到最优路由，邻近路由也可以学习路由表，但动态路由占用了线路的带宽和CPU的处理时间。
第二条路由不需要CPU处理时间，也不占用线路的带宽。但是，必须在终端PC上配置此路由才能实现网关，工作量相对较大。
上述两种途径今天都被广泛使用。
直到现在我们才分析静态路由的不足，因为VRRP技术用于静态路由而不是动态路由。
对于静态路由，请为PC终端配置默认网关。如果作为默认网关的路由器出现故障，则使用网关进行下一跳的所有通信都将中断。如下图所示；
VRRP虚拟路由器冗余协议原理详解！
在上图中，主机A-D配置了默认网关：10.1.1.1。网关路由中的下一跳指向主机所在网段中的RouterA路由器。 RouterA将数据包发送到外部网络，但RouterA现已中断，因此所有主机都无法与网络的其他网段通信。
为解决上述问题，我们可以添加一个RouterB路由器，如下图所示：
VRRP虚拟路由器冗余协议原理详解！
当RouterA损坏时，所有PC都会将网关更改为RouterB中的网关。这样就完成了路由器的备份。该技术是VRRP技术---虚拟路由器冗余协议
二，介绍VRRP（转发机制）
VRRP（虚拟路由器冗余协议）添加了一个路由器，该路由器可以承担到备份组的网关角色，以形成虚拟路由器。 VRRP选举机制确定哪个路由器负责转发任务。主机只需要将虚拟路由器配置为默认网关。
2. VRRP是一种容错协议，可简化主机配置，同时提高可靠性。在具有广播或组播能力的局域网（如以太网）中，当设备发生故障时，VRRP仍然可以提供高度可靠的默认链路，有效防止单链路故障后网络中断。无需修改配置信息，例如动态路由协议和路由发现协议。3. VRRP有两个版本：VRRPv2和VRRPv3。 VRRPv2基于IPv4，VRRPv3基于IPv6。
4. VRRP路由器：所有运行VRRP的路由器都称为VRRP路由器。
5. VRRP备份组：将多个路由器分组为一个组。在该组中，选择主路由器，其他路由器用作备用路由器。通常，主路由器工作，备份路由器处于非活动状态。当主路由器发生故障时，在多个备用路由器中选择备用主路由器。该组中的路由器形成备份组。
如下图所示：有两个路由器，两个网关，一个路由器被选为两个路由器的主路由器，其他是备用路由器，主路由器负责发送数据报和路由器备份无效。路由器出现故障后，备份路由器成为主路由器，实现转发功能而不是主路由器。
VRRP虚拟路由器冗余协议原理详解！
6.虚拟路由器：虚拟路由器是VRRP备份组中所有路由器的集合。这是一个合乎逻辑的概念，并不存在。
从备份组外部查看备份组中的路由器，我觉得组中的所有路由器都是一个。您可以在组中了解：主路由器+所有备份路由器=虚拟路由器。
虚拟路由器具有虚拟IP地址和MAC地址。如果备份组中的虚拟IP和路由器的IP相同，则此路由器称为IP地址的所有者，并充当备份组中的主路由器。
如下图所示：RA，RB和RC是VRRP路由器。它们构成备份组VRRP，RA是主路由器，RB和RC是备份路由器。这三个路由器看起来像是来自外部世界的路由器。形成虚拟路由器组的路由器，虚拟路由器的虚拟IP地址为10.1.1.1（RA主路由器的IP）。 RA是IP地址和主路由器的所有者。
VRRP虚拟路由器冗余协议原理详解！
7.虚拟IP地址和MAC地址：VRRP备份组中的虚拟路由器（备份组）是唯一的虚拟MAC地址。地址格式为00-00-5E-00-01- [VRID]，VRID为VRRP备份组。数字，范围是0~255。
在上图中，三个路由器在一个组中，该组可以是0到255之间的数字。
注意：
1）。虚拟路由器具有IP地址。 LAN上的主机只需要知道该虚拟路由器的IP地址，并将其设置为默认路由中下一跳的地址。2）。虚拟路由器的IP地址可以是在一个路由器接口的备用，或者IP地址位于在备份3.与相同的IP地址，路由器的未分配的网络段的IP地址和虚拟IP地址。素有同一VRRP备份组中的“IP地址的拥有者”，只能配置一个IP地址拥有者。
三，VRRP状态
VRRP路由器在运行期间有三种状态：
1.初始化状态：系统启动后，输入Initialize。在此状态下，路由器不处理任何VRRP数据包。它可以理解为初始化。
2.主状态：路由器发送VRRP通告并发送免费ARP报文。
3.备份状态：接受VRRP通知。
通常，主路由器处于主状态，备用路由器处于备份状态。
四，VRRP选举机制
VRRP使用选择机制来确定路由器的状态。一组运行VRRP的路由器组成一个虚拟路由器。一台路由器处于主状态，其他路由器处于备份状态。
因此，主路由器也称为主路由器和备份路由器也称为路由器的备份。
优先选择：
1. VRRP备份组中的IP所有者。如果虚拟IP地址是一样的VRRP组中的VRRP路由器的IP地址，该路由器是IP地址的拥有者和路由器将位于主路由器。
2.比较优先事项。如果没有IP地址拥有者，比较路由器的优先级，优先级范围为0?255，而最大的是主路由器。
3.比较IP地址。在有IP地址和相同的优先级的所有者的情况下，IP地址是伟大的主路由器。
如下图所示：虚拟IP为10.1.1.254。如果VRRP备份组中没有IP地址拥有者，则比较优先级。很明显，RB和RA的优先级大于RC，然后比较RA和RB的IP地址。 IP地址很大。然后RB是组中的主路由器。
VRRP虚拟路由器冗余协议原理详解！
五，VRRP定时器
1 VRRP通告报文间隔定时器
（1）VRRP备份组中的Master路由器周期性发送VRRP通告报文，通知备份组中的路由器功能正常。
（2）可以配置VRRP定时器，调整Master发送VRRP通告的时间间隔。
3）如果备份路由器等待三个间隔后，仍然没有收到VRRP通告，这被认为是主路由器，并发送VRRP通告，重新选举主路由器。2 VRRP优先级延迟定时器
1）为了防止VRRP备份组成员频繁进行主备状态转换，备份路由器有足够的时间收集必要的信息（如路由信息）。备份路由器收到优先级低于本地优先级的通告报文后，不会立即预期成为Master。
2）等待一段时间——在优先级延迟时间后，将发送VRRP通知消息以替换原来的主路由器。
VI。 VRRP包格式
VRRP仅使用VRRP广告包。
IPp广播包封装了VRRP广告包。组播地址为223.0.0.18，IANA分配的协议号为112。
VRRP通告报文的TTL必须为255.如果VRRP路由器收到TTL值不为255的VRRP通告报文，则必须丢弃该报文。
VRRP备份组中的主路由器周期性地发送广播报文，备份路由器接受该报文。他们以这种方式交换选举。
七，VRRP工作流程摘要：
1.在路由器上启用VRRP后，根据优先级确定备份组中的功能。具有高优先级的路由器成为主路由器，具有较低优先级的路由器成为备用路由器。 Master路由器定期发送VRRP
发送广告包以通知备份组中的其他设备设备正常工作。备份路由器启动计时器并等待广告包到达。
2.在首选模式下，当备份路由器收到VRRP通告报文时，会将自己的优先级与广告中的优先级进行比较。如果它大于广告包中的优先级，它就成为主路由器；否则，它将保持备份状态。
3.在非预防模式下，只要主路由器没有出现故障，备份组中的路由器始终保持备份或主站状态。备份路由器即使配置了更高的优先级，也不会成为主路由器。
如果备份路由器没有收到主设备的VRRP通知，则备份路由器认为主设备无法正常运行。备份路由器被认为是Master，发送VRRP通告。文本VRRP备份组中的路由器根据优先级选择主路由器，并执行报文转发功能。
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