VRRP（虚拟路由冗余协议）简述

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虚拟路由冗余协议（Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP）是一种容错协议，是由Internet 工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）提出的解决局域网中静态网关单点失效问题的一种冗余协议。

VRRP描述了一个动态选举协议，该协议从一组VRRP路由器中选举一个主路由器（Master），并将Master关联到一个虚拟路由器，作为所连接网段的网关。被选举出来关联到一个虚拟路由器的VRRP路由器称为Master，由Master路由器处理发往虚拟路由器的数据报文。当Master故障之后，VRRP从其它VRRP路由器中重新选举一个Master，并关联到同一个虚拟路由器，由新的Master继续处理发往虚拟路由器的数据报文。这种机制允许VRRP路由器所连接网段上的终端只使用一个虚拟路由器的IP地址作为默认网关，无需关心VRRP路由器的物理IP地址，也无需在Master故障之后重新配置默认网关。因此，使用VRRP可以极大的增强默认网关的可靠性。

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VRRP的主备选举

在VRRP 的实际运行中，虚拟路由器是一个逻辑上的概念，并不具备处理数据的能力。终端用户的数据仍然要借助物理路由器进行处理。那么到底哪台路由器负责处理到达虚拟路由器的数据呢？

VRRP 协议中定义了一个主备网关路由器选举的概念。运行VRRP 协议的物理路由器之间会进行选举，最终选举出一个Master，其余路由器全部都处于Backup 的状态。所有发往虚拟路由器的数据报文都由Master负责转发。如果Master 出现故障，VRRP 会从其他运行VRRP 的路由器中重新选举出一个新的Master。

VRRP 中主备选举的依据主要是优先级，具体的选举原则有以下3 点。

（1）比较优先级的大小，优先级高者当选为Master 设备。
（2）当两台优先级相同的设备，如果已经存在Master，则Backup 设备不进行抢占。如果同时竞争Master，则比较接口IP 地址大小，IP 地址较大的接口所在设备当选为Master 设备。
（3）其他设备作为备份设备，随时监听Master 设备的状态。

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VRRP的基本概念

在VRRP 的实现中，除了优先级和主备状态以外，VRRP 中还定义了一些其他的概念：

 （1）虚拟路由器
 （2）消息通告间隔（Advertisement_Interval）
 （3）抢占模式（Preemption Mode）
 （4）延迟时间（Delay Time）
 （5）Master 故障间隔（Master_Down_Interval）
 （6）报文验证。

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虚拟路由器

VRRP 将多台物理设备看成逻辑上的一台虚拟路由器。一台虚拟路由器由两部分信息进行标识：虚拟路由器ID（VRID）和所关联的虚拟IP 地址。

VRID 的配置范围为1～255，配置在同一备份组中的VRID 必须一致。

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消息通告间隔(Advertisement_Interval)

消息通告间隔指的是Master 发送两个VRRP 通告消息中间的间隔，默认为1 s。关联到同一虚拟路由器的VRRP 路由器上配置的消息通告间隔必须一致，如果不一致，VRRP 认为是关联到不同的虚拟路由器。

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抢占模式（Preemption Mode）

在VRRP 中，只有Master 才能发送VRRP 通告消息。Backup 路由器在接收到Master 发送的VRRP通告消息后，会比较自身的优先级和Master 通告消息中的优先级大小。

如果抢占模式开启，而且自己的优先级比当前Master 路由器的优先级要高，就会将自己的状态修改为Master，并向外通告VRRP 通告消息。如果抢占模式关闭，Backup 路由器即使发现自己的优先级比当前Master 路由器的优先级高，也不会将自己的状态修改为Master。

默认情况下，抢占模式是开启的。

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延迟时间（Delay Time）

在开启了VRRP 抢占功能的网络中，如果网络非常繁忙，会出现Master 正常工作但是Backup 却收不到通告消息的情况。这种情况下可以配置抢占延迟时间，使Backup 不会立即成为Master，减少网络振荡。

默认情况下，延迟时间的值为0。 Master 故障间隔(Master_Down_Interval)

路由器处于Backup 状态时，如果在Master 故障间隔时间内收不到Master 发送的VRRP 通告报文，则认为Master 出现故障，Backup 切换状态为Master，向外发布VRRP 通告消息报文。

Master 故障间隔的时间是3 倍的消息通告间隔再加上延迟时间：（3×Advertisement_Interval）+Delay Time。

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报文验证

VRRP 支持3 种验证方式：不验证、纯文本密码验证和MD5 验证。

1.不验证：此验证方式表示VRRP 报文不需要验证。
2.纯文本密码验证：此验证方式表示VRRP 报文需要进行验证，验证时使用纯文
3.MD5 验证：此验证方式表示VRRP 报文使用MD5 加密数据进行验证。

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