VRRP虚拟路由器冗余技术学习与实验
1：VRRP技术简述
上图是网络经典故障中的单点故障，网关路由器的故障影响了整个网段的主机，通过使用VRRP的方法可以有效解决上述问题。VRRP是虚拟路由器冗余协议，通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，将虚拟路由设备的IP地址作为用户的默认网关实现与外部网络通信。当网关设备发生故障时，VRRP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性，保障网络不中断，在实现多个真实网关的冗余备份的同时完成了数据转发的负载均衡。
2：VRRP组成员及选举规则
主路由器：Master →负责承担数据报文转发任务
备份路由器：Backup →负责监控主路由器状态
虚拟路由器 ：Virtual → 又称VRRP备份组，作为局域网中主机的默认网关
VRRP主备选举原则：
首先比较优先级，优先级大的为master
如果优先级一致，其次比较ip地址，IP地址大的为master
3：VRRP工作过程
1）VRRP备份组中的设备根据优先级选举出”Master-主路由器“
2）“Master-主路由器”发送“免费ARP报文”，将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备，承担数据转发任务
3）“Master-主路由器”周期性发送VRRP通告报文（三层心跳报文）
4）通告报文发送的周期时间：默认情况下是1秒
5）通告报文发送的目的地址是组播地址：224.0.0.18
6）“Backup-备份路由器”监控“主路由器”状态，在3倍的"发送周期"后，如果无法收到“主路由器”发送的VRRP 通告报文，备份路由器升级为“新的Master-主路由器”，新的Master-路由器会立即发送免费ARP报文，刷新与它连接设备中的MAC表项，从而把用户流量引到新的Master设备上来。
7）“原Master”设备故障恢复时，首先切换至Backup状态：
&：如果“原Master”已开启抢占模式，并且对比优先级，发现自己的优先级高，则主动将自己切换成Master。
&：如果”原Master“没有开启抢占模式，即便优先级高，也不会进行抢占，依然保持Backup状态
4：VRRP负载分担综合实验
实验需求：
1）PC1属于vlan10 ,PC2属于vlan20
2）vlan10的主网关是SW1，备份网关是SW2，vlan10的数据流量默认由SW1转发
3）vlan20的主网关是SW2，备份网关是SW1，vlan20的数据流量默认由SW2转发
4）SW1和SW2部署MSTP和VRRP，既要实现负载分担，又要互为备份
配置步骤：
第一步：配置PC和server的IP地址，掩码，网关
第二步：配置SW3交换机
1）创建vlan
2）配置MSTP
第三步：配置SW1和SW2
1）创建vlan，配置vlanif
2）配置VRRP,MSTP
第四步：SW1/SW2/R3配置静态路由
第五步：验证VRRP
详细配置命令：
第一步：配置PC和server的IP地址，掩码，网关
第二步：在sw3交换机
SW3配置：
[SW3]vlan batch 10 20
[SW3]int g0/0/1
[SW3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW3-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
[SW3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[SW3-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[SW3-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20
[SW3-GigabitEthernet0/0/2]quit
[SW3]port-group group-member g0/0/3 g0/0/4
[SW3-port-group]port link-type trunk
[SW3-port-group]port trunk allow-pass vlan all
[SW3-port-group]quit
[SW3]stp region-configuration
[SW3-mst-region] region-name vrrptest
[SW3-mst-region] instance 10 vlan 10
[SW3-mst-region] instance 20 vlan 20
[SW3-mst-region] active region-configuration
第三步：SW1和SW2配置VRRP和MSTP和静态路由
SW1配置：
[SW1]vlan batch 10 20
[SW1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]qui
[SW1]vlan batch 13
[SW1]int vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.251 24
[SW1-Vlanif10]int vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.251 24
[SW1-Vlanif20]int vlanif 13
[SW1-Vlanif13]ip address 192.168.13.1 24
[SW1-Vlanif13]quit
[SW1]int vlanif10
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 priority 130
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 track int g0/0/1 reduced 50 //设置上行链路追踪
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 authentication-mode md5 123456 //开启认证
[SW1-Vlanif10]int vlanif 20
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 20 authentication-mode md5 123456
[SW1-Vlanif20]quit
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 13
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SW1]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.13.3
[SW1]stp region-configuration //配置MSTP
[SW1-mst-region]region-name vrrptest
[SW1-mst-region]instance 10 vlan 10
[SW1-mst-region]instance 20 vlan 20
[SW1-mst-region]active region-configuration
[SW1-mst-region]quit
[SW1]stp instance 10 priority 4096 //让SW1成为vlan10的主根
[SW1]stp instance 20 priority 8192 //让SW1成为vlan20的备根
[SW1]int g0/0/24
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]port link-type trunk
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]port trunk allow-pass vlan all
SW2的配置：
[SW2]vlan batch 10 20 23
[SW2]int g0/0/2
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]quit
[SW2]int vlanif 10
[SW2-Vlanif10]ip address 192.168.10.252 24
[SW2-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254
[SW2-Vlanif10]vrrp vrid 10 authentication-mode md5 123456
[SW2-Vlanif10]int vlanif20
[SW2-Vlanif20]ip address 192.168.20.252 24
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 priority 130
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 track int g0/0/1 reduced 50
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 authentication-mode md5 123456
[SW2-Vlanif20]quit
[SW2]int vlanif 23
[SW2-Vlanif23]ip address 192.168.23.1 24
[SW2-Vlanif23]int g0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 23
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SW2]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.23.3
[SW2]stp region-configuration
[SW2-mst-region] region-name vrrptest
[SW2-mst-region] instance 10 vlan 10
[SW2-mst-region] instance 20 vlan 20
[SW2-mst-region] active region-configuration
[SW2-mst-region]quit
[SW2]stp instance 10 priority 8192
[SW2]stp instance 20 priority 4096
[SW2]int g0/0/24
[SW2-GigabitEthernet0/0/24]port link-type trunk
[SW2-GigabitEthernet0/0/24]port trunk allow-pass vlan all
第四步：R3配置静态路由
R1的配置：
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.13.3 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address 192.168.23.3 24
[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.13.1
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.23.1 preference 70
[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.23.1
[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.13.1 preference 70
第五步：验证VRRP
PC1 ping server1 验证连通性
PC1 tracert server1 验证数据转发路径
PC2 ping server1 验证连通性
PC2 tracert server1 验证数据转发路径VRRP实验拓扑实现 提取码：c9mn