VRRP 프로토콜 작동 방식

FHRP(첫 번째 홉 중복 프로토콜) - 기본 게이트웨이 중복성을 생성하도록 설계된 프로토콜 제품군입니다. 이러한 프로토콜의 일반적인 개념은 여러 라우터를 공통 IP 주소를 가진 하나의 가상 라우터로 결합하는 것입니다. 이 IP 주소는 호스트에서 기본 게이트웨이 주소로 할당됩니다. 이 아이디어의 무료 구현은 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol) 프로토콜입니다. 이 기사에서는 VRRP 프로토콜의 기본 사항을 다룰 것입니다.

VRRP 라우터는 하나의 가상 라우터로 결합됩니다. 그룹의 모든 라우터는 공통 가상 IP(VIP) 주소와 공통 그룹 번호 또는 VRID(가상 라우터 식별자)를 공유합니다. 하나의 라우터는 여러 그룹에 속할 수 있으며 각 그룹에는 고유한 VIP/VRID 쌍이 있어야 합니다.

Cisco의 경우 가상 라우터는 다음 명령을 사용하여 관심 있는 인터페이스에 설정됩니다.

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

모든 라우터는 VRRP 마스터와 VRRP 백업의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

VRRP 마스터 이 가상 그룹에 대한 패킷을 전달하는 라우터입니다.

VRRP 백업 마스터로부터 패킷을 기다리고 있는 라우터입니다. 마스터에서 오는 패킷이 중지되면 백업은 마스터 상태로 전환하려고 시도합니다.

라우터는 우선 순위가 가장 높은 경우 마스터가 됩니다. 마스터는 224.0.0.18 브로드캐스트 주소로 메시지를 지속적으로 브로드캐스트하여 백업 라우터에 실행 중임을 알립니다. 마스터는 기본적으로 1초인 광고 타이머에 따라 메시지를 보냅니다.

이 경우 그룹 주소 00:00:5E:00:01:xx가 발신자의 MAC 주소로 사용되며 여기서 xx는 XNUMX진수 형식의 VRID입니다. 이 예에서는 첫 번째 그룹이 사용됩니다.

백업 라우터가 XNUMX개의 Adver Timer(Master Down Timer) 내에 메시지를 수신하지 않으면 새 마스터가 우선 순위가 가장 높은 라우터 또는 가장 높은 IP를 가진 라우터가 됩니다. 이 경우 우선 순위가 높은 백업 라우터는 우선 순위가 낮은 마스터 역할을 차단합니다. 그러나 백업이 선점 모드를 비활성화하면 백업이 마스터에서 인계되지 않습니다.

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

VRRP 라우터가 VIP 주소의 소유자인 경우 항상 마스터 역할을 대신합니다.

VRRP 우선 순위는 1에서 254까지의 값으로 설정됩니다. 값 0은 마스터가 필요한 경우를 위해 예약되어 있습니다. 이륙하다 라우팅을 담당합니다. 값 255는 VIP 소유자 라우터로 설정됩니다. 기본 우선순위는 100이지만 관리상 설정할 수 있습니다.

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

여기에서 라우터가 관리적으로 설정된 경우 라우터의 우선 순위를 볼 수 있습니다.

라우터가 VIP의 소유자인 경우는 다음과 같습니다.

VRRP 라우터는 초기화, 백업, 마스터의 세 가지 상태를 가질 수 있습니다. 라우터는 이러한 상태를 순차적으로 변경합니다.

초기화 상태에서 라우터는 시작을 기다리고 있습니다. 이 라우터가 VIP 주소(우선순위 255)의 소유자인 경우 라우터는 자신이 마스터가 되었다는 메시지를 보냅니다. 그는 또한 보낸다 불필요한 ARP 요청, 여기서 소스 MAC 주소는 가상 라우터 주소와 같습니다. 그런 다음 마스터 상태로 전환됩니다. 라우터가 VIP의 소유자가 아니면 백업 상태가 됩니다.

백업 상태에서 라우터는 마스터의 패킷을 기다립니다. 이 상태의 라우터는 VIP 주소의 ARP 요청에 응답하지 않습니다. 또한 가상 라우터의 MAC 주소가 목적지 주소인 패킷도 허용하지 않습니다.

백업이 마스터 다운 타이머 동안 마스터로부터 메시지를 받지 못하면 마스터가 될 것이라는 메시지를 VRRP에 보냅니다. 그런 다음 소스 MAC 주소가 이 가상 라우터의 주소와 동일한 VRRP 브로드캐스트 메시지를 보냅니다. 이 메시지에서 라우터는 우선 순위를 나타냅니다.

마스터 상태에서 라우터는 가상 라우터로 향하는 패킷을 처리합니다. 또한 VIP에 대한 ARP 요청에 응답합니다. 마스터는 Adver Timer마다 VRRP 메시지를 전송하여 작동하는지 확인합니다.

*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

VRRP는 또한 여러 라우터에서 로드 밸런싱을 허용합니다. 이를 위해 하나의 인터페이스에 두 개의 VRRP 그룹이 생성됩니다. 한 그룹에 다른 그룹보다 높은 우선순위가 부여됩니다. 이 경우 두 번째 라우터에서는 우선 순위가 반대로 설정됩니다. 저것들. 한 라우터에서 첫 번째 그룹의 우선 순위가 100이고 두 번째 그룹이 200이면 다른 라우터에서 첫 번째 그룹의 우선 순위는 200이고 두 번째 그룹은 100입니다.

앞에서 설명한 것처럼 각 그룹에는 고유한 VIP가 있어야 합니다. 결과적으로 우리는 각각 기본 게이트웨이 역할을 할 수 있는 두 개의 라우터에서 제공하는 두 개의 IP 주소를 얻습니다.

컴퓨터의 절반에는 하나의 기본 게이트웨이 주소가 할당되고 나머지 절반에는 할당됩니다. 따라서 트래픽의 절반은 한 라우터를 통과하고 절반은 다른 라우터를 통과합니다. 라우터 중 하나가 실패하면 두 번째 라우터가 두 VIP의 작업을 대신합니다.

따라서 VRRP를 사용하면 기본 게이트웨이의 내결함성을 구성하여 네트워크의 안정성을 높일 수 있습니다. 그리고 여러 개의 가상 라우터를 사용하는 경우 실제 라우터 간에 부하를 분산할 수도 있습니다. 타이머를 줄임으로써 오류 응답 시간을 줄일 수 있습니다.

출처 : habr.com