VRRP工作原理

VRRP的状态机

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送到虚拟IP地址的报文。VRRP状态的转换如图1所示。

图1 VRRP状态的转换

Master

当VRRP设备处于Master状态时，它将会做下列工作：

• 定时（Advertisement Interval）发送VRRP通告报文。
• 以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求。
• 转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文。
• 如果它是虚拟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。
• 如果收到比自己优先级大的报文，立即成为Backup。
• 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。
• 当接收到接口的Shutdown事件时，转为Initialize状态。

Backup

当VRRP设备处于Backup状态时，它将会做下列工作：

• 接收Master发送的VRRP通告报文，判断Master的状态是否正常。
• 对虚拟IP地址的ARP请求，不做响应。
• 收到目的IP地址为虚拟IP地址的IP报文时按照正常二层转发流程进行处理。
• 如果收到比自己优先级小的报文时，默认立刻升主，如果配置了不抢占，则重置定时器；如果配置了抢占延迟，则重置定时器，待抢占延迟到期再升主。收到比自己优先级高的报文时，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。Master_Down_Interval定时器：Backup设备在该定时器超时后仍未收到通告报文，则会转换为Master状态。计算公式如下：Master_Down_Interval=(3 * Advertisement_Interval) + Skew_time（偏移时间）Skew_Time=(256–Priority)/256
• 如果收到比自己优先级小的报文且该报文优先级不是0，丢弃报文，立刻成为Master；如果收到报文优先级是0，定时器时间设置为Skew_time（偏移时间）。
• 当接收到MASTER_DOWN_TIMER定时器超时的消息时，Backup状态才会转为Master状态。
• 当接收到接口的Shutdown消息时，转为Initialize状态。

VRRP工作过程

VRRP的工作过程如下：

1. VRRP备份组中的设备根据优先级选举出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，以公布其配置信息（优先级等）和工作状况。
3. 如果Master设备出现故障，VRRP备份组中的Backup设备将根据优先级重新选举新的Master。
4. VRRP备份组状态切换时，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（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。

今天的文章VRRP工作原理分享到此就结束了，感谢您的阅读。