როგორ მუშაობს VRRP პროტოკოლი

FHRP (პირველი ჰოპ სიჭარბის პროტოკოლი) არის პროტოკოლების ოჯახი, რომელიც შექმნილია ნაგულისხმევი კარიბჭის ზედმეტობის უზრუნველსაყოფად. ამ პროტოკოლების ზოგადი იდეა არის რამდენიმე როუტერის გაერთიანება ერთ ვირტუალურ როუტერში საერთო IP მისამართით. ეს IP მისამართი მიენიჭება ჰოსტებს, როგორც ნაგულისხმევი კარიბჭის მისამართი. ამ იდეის უფასო განხორციელებაა VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol). ამ სტატიაში განვიხილავთ VRRP პროტოკოლის საფუძვლებს.

VRRP მარშრუტიზატორები გაერთიანებულია ერთ ვირტუალურ როუტერში. ჯგუფის ყველა მარშრუტიზატორს აქვს საერთო ვირტუალური IP (VIP) მისამართი და საერთო ჯგუფის ნომერი ან VRID (ვირტუალური როუტერის იდენტიფიკატორი). ერთი როუტერი შეიძლება იყოს რამდენიმე ჯგუფის წევრი, რომელთაგან თითოეულს უნდა ჰქონდეს თავისი უნიკალური VIP/VRID წყვილი.

Cisco-ს შემთხვევაში, ვირტუალური როუტერი დაყენებულია ჩვენ დაინტერესებულ ინტერფეისზე ბრძანებით:

R1(config-if)# vrrp <group-number> ip <ip-address>

ყველა მარშრუტიზატორი იყოფა ორ ტიპად: VRRP Master და VRRP Backup.

VRRP ოსტატი არის როუტერი, რომელიც გადასცემს პაკეტებს მოცემული ვირტუალური ჯგუფისთვის.

VRRP სარეზერვო არის როუტერი, რომელიც ელოდება პაკეტს Master-ისგან. თუ Master-ის პაკეტები შეწყვეტენ ჩამოსვლას, Backup ცდილობს გადავიდეს Master-ის მდგომარეობაზე.

როუტერი ხდება Master, თუ მას აქვს უმაღლესი პრიორიტეტი. Master განუწყვეტლივ აგზავნის შეტყობინებებს სამაუწყებლო მისამართზე 224.0.0.18, რათა უთხრას სარეზერვო მარშრუტიზატორებს, რომ ის მუშაობს. Master აგზავნის შეტყობინებებს Adver Timer-ის მიხედვით, რომელიც ნაგულისხმევად უდრის 1 წამს.

ამ შემთხვევაში, ჯგუფის მისამართი 00:00:5E:00:01:xx გამოიყენება გამგზავნის MAC მისამართად, სადაც xx არის VRID თექვსმეტობით ფორმატში. ეს მაგალითი იყენებს პირველ ჯგუფს.

თუ სარეზერვო მარშრუტიზატორები არ მიიღებენ შეტყობინებებს სამი სარეკლამო ტაიმერის განმავლობაში (Master Down Timers), მაშინ როუტერი უმაღლესი პრიორიტეტის მქონე ან როუტერი უმაღლესი IP-ით ხდება ახალი Master. ამ შემთხვევაში, სარეზერვო როუტერი უფრო მაღალი პრიორიტეტით დაიკავებს Master როლს უფრო დაბალი პრიორიტეტით. თუმცა, როდესაც სარეზერვო ასლის წინასწარი რეჟიმი გამორთულია, სარეზერვო ასლი არ აიღებს როლს Master-ისგან.

R1(config-if)# no vrrp <group-number> preempt

თუ VRRP როუტერი არის VIP მისამართის მფლობელი, მაშინ ის ყოველთვის იღებს მთავარ როლს.

VRRP პრიორიტეტი დაყენებულია მნიშვნელობებში 1-დან 254-მდე. მნიშვნელობა 0 დაცულია იმ შემთხვევებისთვის, როდესაც საჭიროა Master გამეხადა აიღოს პასუხისმგებლობა მარშრუტიზაციისთვის. მნიშვნელობა 255 დაყენებულია როუტერზე, რომელიც ფლობს VIP-ს. ნაგულისხმევი პრიორიტეტი არის 100, მაგრამ შეიძლება დაყენდეს ადმინისტრაციულად:

R1(config-if)#vrrp <group-number> priority <priority 1-254>

აქ ჩვენ ვხედავთ როუტერის პრიორიტეტს, როდესაც ის დაყენებულია ადმინისტრაციულად:

და აქ არის შემთხვევა, როდესაც როუტერი არის VIP-ის მფლობელი:

VRRP როუტერს შეიძლება ჰქონდეს სამი მდგომარეობა: Initialize, Backup, Master. როუტერი ცვლის ამ მდგომარეობებს თანმიმდევრულად.

Initialize მდგომარეობაში, როუტერი ელოდება მუშაობის დაწყებას. თუ ეს როუტერი არის VIP მისამართის მფლობელი (პრიორიტეტი 255), მაშინ როუტერი აგზავნის შეტყობინებებს, რომ ის გახდა Master. ისიც აგზავნის უსასყიდლო ARP მოთხოვნა, რომელშიც წყაროს MAC მისამართი უდრის ვირტუალური როუტერის მისამართს. შემდეგ ის გადადის სამაგისტრო მდგომარეობაში. თუ როუტერი არ არის VIP-ის მფლობელი, მაშინ ის გადადის სარეზერვო მდგომარეობაში.

სარეზერვო მდგომარეობაში, როუტერი ელოდება პაკეტებს Master-ისგან. ამ მდგომარეობაში როუტერი არ პასუხობს ARP მოთხოვნებს VIP მისამართიდან. ის ასევე არ იღებს პაკეტებს, რომლებსაც აქვთ ვირტუალური როუტერის MAC მისამართი, როგორც მათი დანიშნულების მისამართი.

თუ სარეზერვო ასლი არ მიიღებს შეტყობინებას Master-ისგან Master Down Timer-ის დროს, მაშინ ის აგზავნის VRRP შეტყობინებას, რომელიც მიუთითებს იმაზე, რომ ის აპირებს გახდეს Master. შემდეგ აგზავნის VRRP სამაუწყებლო შეტყობინებას, რომელშიც წყაროს MAC მისამართი უდრის ამ ვირტუალური როუტერის მისამართს. ამ შეტყობინებაში როუტერი მიუთითებს მის პრიორიტეტზე.

Master სახელმწიფოში, როუტერი ამუშავებს პაკეტებს, რომლებიც მიმართულია ვირტუალური როუტერისთვის. ის ასევე პასუხობს VIP-ის ARP მოთხოვნებს. Master აგზავნის VRRP შეტყობინებებს ყოველ რეკლამის ტაიმერში, რათა დაადასტუროს, რომ ის მუშაობს.

*May 13 19:52:18.531: %VRRP-6-STATECHANGE: Et1/0 Grp 1 state Init -> Backup
*May 13 19:52:21.751: %VRRP-6-STATECHANGE: Et1/0 Grp 1 state Backup -> Master

VRRP ასევე საშუალებას აძლევს დატვირთვის დაბალანსებას მრავალ როუტერში. ამისათვის ორი VRRP ჯგუფი იქმნება ერთ ინტერფეისზე. ერთ ჯგუფს ენიჭება უფრო მაღალი პრიორიტეტი, ვიდრე მეორე. ამ შემთხვევაში, მეორე როუტერზე პრიორიტეტი დაყენებულია საპირისპირო გზით. იმათ. თუ ერთ როუტერზე პირველი ჯგუფის პრიორიტეტია 100, ხოლო მეორე ჯგუფის 200, მაშინ მეორე როუტერზე პირველი ჯგუფის პრიორიტეტი იქნება 200, ხოლო მეორეს 100.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, თითოეულ ჯგუფს უნდა ჰქონდეს საკუთარი უნიკალური VIP. შედეგად, ჩვენ ვიღებთ ორ IP მისამართს, რომელსაც ემსახურება ორი როუტერი, რომელთაგან თითოეული შეიძლება იყოს ნაგულისხმევი კარიბჭე.

კომპიუტერების ნახევარს ენიჭება ერთი ნაგულისხმევი კარიბჭის მისამართი, ნახევარს მეორეს. ამრიგად, ტრაფიკის ნახევარი ერთი როუტერით გაივლის, ნახევარი კი მეორეზე. თუ ერთ-ერთი მარშრუტიზატორი ვერ ხერხდება, მეორე იღებს ორივე VIP-ის მუშაობას.

ამრიგად, VRRP საშუალებას გაძლევთ მოაწყოთ ნაგულისხმევი კარიბჭის შეცდომის ტოლერანტობა, გაზარდოთ ქსელის საიმედოობა. და თუ იყენებთ რამდენიმე ვირტუალურ როუტერს, ასევე შეგიძლიათ დააბალანსოთ დატვირთვა რეალურ მარშრუტიზატორებს შორის. მარცხის რეაგირების სიჩქარე შეიძლება შემცირდეს ტაიმერების შემცირებით.

წყარო: www.habr.com