VRRP虛擬路由器冗余協議介紹

　　VRRP(VirtualRouterRedundancyProtocol,虛擬路由冗余協議)是一種容錯協議。通常，一個網絡內的所有主機都設置一條缺省路由，這樣，主機發出的目的地址不在本網段的報文將被通過缺省路由發往路由器RouterA,從而實現了主機與外部網絡的通信。當路由器RouterA壞掉時，本網段內所有以RouterA為缺省路由下一跳的主機將斷掉與外部的通信產生單點故障。VRRP就是為解決上述問題而提出的，它為具有多播組播或廣播能力的局域網(如：以太網)設計。

　　VRRP將局域網的一組路由器(包括一個Master即活動路由器和若干個 Backup即備份路由器)組織成一個虛擬路由器，稱之為一個備份組。這個虛擬的路由器擁有自己的IP地址10.100.10.1(這個IP地址可以和備份組內的某個路由器的接口地址相同，相同的則稱為ip擁有者)，備份組內的路由器也有自己的IP地址(如Master的IP地址為 10.100.10.2,Backup的IP地址為10.100.10.3)。局域網內的主機僅僅知道這個虛擬路由器的IP地址10.100.10.1, 而并不知道具體的Master路由器的IP地址10.100.10.2以及Backup路由器的IP地址10.100.10.3.[1]它們將自己的缺省路由下一跳地址設置為該虛擬路由器的IP地址10.100.10.1.于是，網絡內的主機就通過這個虛擬的路由器來與其它網絡進行通信。如果備份組內的 Master路由器壞掉，Backup路由器將會通過選舉策略選出一個新的Master路由器，繼續向網絡內的主機提供路由服務。從而實現網絡內的主機不間斷地與外部網絡進行通信。

　　工作原理

　　一個VRRP路由器有唯一的標識：VRID,范圍為0-255該路由器對外表現為唯一的虛擬MAC地址，地址的格式為00-00-5E- 00-01-[VRID]主控路由器負責對ARP請求用該MAC地址做應答這樣，無論如何切換，保證給終端設備的是唯一一致的IP和MAC地址，減少了切換對終端設備的影響[3]

　　VRRP控制報文只有一種：VRRP通告(advertisement)它使用IP多播數據包進行封裝，組地址為224.0.0.18,發布范圍只限于同一局域網內這保證了VRID在不同網絡中可以重復使用為了減少網絡帶寬消耗只有主控路由器才可以周期性的發送VRRP通告報文備份路由器在連續三個通告間隔內收不到VRRP或收到優先級為0的通告后啟動新的一輪VRRP選舉[3]

　　在VRRP路由器組中，按優先級選舉主控路由器，VRRP協議中優先級范圍是0-255若VRRP路由器的IP地址和虛擬路由器的接口IP地址相同，則稱該虛擬路由器作VRRP組中的IP地址所有者;IP地址所有者自動具有最高優先級：255優先級0一般用在IP地址所有者主動放棄主控者角色時使用可配置的優先級范圍為1-254優先級的配置原則可以依據鏈路的速度和成本路由器性能和可靠性以及其它管理策略設定主控路由器的選舉中，高優先級的虛擬路由器獲勝，因此，如果在VRRP組中有IP地址所有者，則它總是作為主控路由的角色出現對于相同優先級的候選路由器，按照IP地址大小順序選舉VRRP還提供了優先級搶占策略，如果配置了該策略，高優先級的備份路由器便會剝奪當前低優先級的主控路由器而成為新的主控路由器[3]

　　為了保證VRRP協議的安全性，提供了兩種安全認證措施：明文認證和IP頭認證明文認證方式要求：在加入一個VRRP路由器組時，必須同時提供相同的VRID和明文密碼適合于避免在局域網內的配置錯誤，但不能防止通過網絡監聽方式獲得密碼IP頭認證的方式提供了更高的安全性，能夠防止報文重放和修改等攻擊。