VRRP

作用

VRRP能够在不改变组网的情况下，将多台路由器虚拟成一个虚拟路电器，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现网关的备份。

设备类型

master路由器

通过比较VRRP优先级，优先级大的是master路由器；周期性的发送VRRP报文，维护master路由器和备份路由器的身份，周期时间默认是1s；备份网关，通过比较 VRRP 优先级，优先级小的是备份路由器。

当路由器处于Master状态时，它将会做下列工作：

1.定期发送VRRP报文。

2.以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求。虚拟路由器封装的时候都封装虚拟路由器的 mac地址

3.转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。如果它是这个虚拟IP地址的拥有者，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。

4.如果收到比自己优先级大的报文则转为Backup状态。

5.如果收到优先级和自己相同的报文，并且发送端的主机IP地址比自己的主IP地址大，则转为Backup状态。

当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize

备份（backup）路由器：

通过不断的接收master路由器发送的 VRRP 报文来判断master路由器的状态；如果在一定的时间内，收不到 VRRP 报文，则认为master路由器出现故障，自己升级为master路由器这个“一定的时间”，默认是“master路由器发送VRRP的周期”的3倍，所以默认是 3s

当路由器处于Backup状态时，它将会做下列工作：

接收Master发送的VRRP报文，判断Master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MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。

4.丢弃目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文。

5.Backup状态下如果收到比自己优先级小的报文时，丢弃报文，不重置定时器；如果收到优先级和自己相同的报文，则重置定时器，不进一步比较IP地址。

6.当Backup接收到MASTER_DOWN_TIMER定时器超时的事件时，才会转为Master。

7.当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize

VRRP状态机

VRRP协议中定义了三种状态机：初始状态（Initialize）、活动状态（Master）、备份状态（Backup）。其中，只有处于活动状态的设备才可以转发那些发那些发送到虚拟IP地址的报文

VRRP工作原理

虚拟路由器中的路由器根据优先级选举出Master。Master路由器通过发送免费ARP报文，将自己的虚拟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
Master路由器周期性发送VRRP报文，以公布其配置信息(优先级等)和工作状况
如果Master路由器出现故障，虚拟路由器中的Backup路由器将根据优先级重新选举新的Master
虚拟路由器状态切换时，Master路由器由一台设备切换为另外一台设备，新的Master路由器只是简单地发送一个携带虚拟路由器的MAC地址和虚拟IP地址信息的免费ARP报文，这样就可以更新与它连接的主机或设备中的ARP相关信息。网络中的主机感知不到Master路由器已经切换为另外一台设备。
Backup路由器的优先级高于Master路由器时，由Backup路由器的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举Master。