一 VRRP概述

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol），即虚拟路由器冗余协议.

虚拟的路由器是有虚拟的IP和网关，管理员可以自己指定，虚拟路由器的IP和真是路由器的ip是不可以相同的。

VRRP决定哪个路由器是Master，Master路由器负责接收发送至用户网关的数据包并进行转发，以及响应PC对于其网关IP地址的ARP请求；

Backup路由器侦听Master路由器的状态（Backup每秒监听master路由器的状态，又叫心跳报文），并在Master路由器发生故障时，接替其工作，从而保证业务流量的平滑切换。

二 VRRP术语

VRRP路由器

VRRP路由器（的接口）可以同时参与到多个VRRP组中，在不同的组中，一台VRRP路由器可以充当不同的角色。

VRRP组

一个VRRP组由多个VRRP路由器组成，使用相同的VRID ( Virtual Router ID ，虚拟路由器ID)进行标识，属于同一VRRP组的VRRP路由器互相交换信息，每一个VRRP组中只能有一个Master。

虚拟路由器

对于每一个VRRP组，抽象出来的一个逻辑路由器，该路由器充当网络用户的网关，该路由器并非真实存在，事实上对于用户而言，只需知道虚拟路由器的IP，至于具体的虚拟路由器的角色由谁来承担、数据转发任务由谁来承担、Master故障后谁来接替，这是VRRP的工作。

虚拟IP地址、MAC地址

虚拟IP地址就是虚拟路由器的IP地址，该地址实际上就是用户的网关地t·虚拟MAC地址是虚拟路由器根据VRID生成的MAC地址。一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址，格式为:0O-00-5E-OO-O1-[VRID}。

三 VRRP报文

四 Master / Backup 路由器

VRRP协议的状态共有三种，分别是Initialize，Master，Backup，初始状态都是 Initialize，通过比较优先级产生Master和Backup，在规定时间内，Backup若没有收 到Master发来的心跳报文，将切换为Master

Master路由器

Master路由器︰在VRRP组中实际转发数据包的路由器，在每一个VRRP组中，仅有Master响应对虚拟IP地址的ARP请求。Master路由器同时以一定的时间间隔发送VRRP消息，以便通知Backup路由器自己的存活情况。

①定时（Advertisement Interval）发送VRRP通告报文，以便向Backup路由器告 知自己的存活情况。

②以虚拟MAC地址响应其他设备对虚拟IP地址的ARP请求。

③转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

④如果它是这个虚拟IP地址的拥有者（接口实际IP地址为虚拟IP地址），则接收 目的IP地址为这个虚拟IP地址的IP报文。否则，丢弃这个IP报文。

⑤如果收到比自己优先级大的报文，立即成为Backup。

⑥如果收到与自己优先级相等的VRRP报文且本地接口IP地址小于对端接口IP， 立即成为Backup。

Backup 路由器

Backup路由器:处于监听状态的路由器，一旦Master路由器出现故障，Backup路由器就开始接替工作。
选举依据︰先比较接口VRRP优先级（比大），如果相等，则比较接口IP地址(比大)。

①接收Master设备发送的VRRP通告报文，判断Master设备的状态是否正常。

②对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。

③丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文。

④如果收到优先级和自己相同或者比自己大的报文，则重置 Master_Down_Interval定时器，不进一步比较IP地址。

⑤如果收到比自己优先级小的报文且该报文优先级是0时，定时器时间设置为 Skew_time（偏移时间），如果该报文优先级不是0，丢弃报文，立刻成为 Master。

五 VRRP工作原理

（1）VRRP组中的设备选举出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。

（2）Master设备周期性向备份组内所有Backup设备发送VRRP通告报文。

（3）如果Master设备出现故障，VRRP备份组中的Backup设备重新选举新的Master。

（4）VRRP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， 刷新与它连接的主机或设备中的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。

（5）原Master设备故障恢复时，若该设备为IP地址拥有者（则其优先级为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。

（6）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。