FHRP (First Hop Redundancy Protocol) ā een familie van protocollen die zijn ontworpen voor het creĆ«ren van redundantie voor de standaard gateway. De gemeenschappelijke gedachte achter deze protocollen is om meerdere routers te combineren in Ć©Ć©n virtuele router met een gemeenschappelijk IP-adres. Dit IP-adres wordt aan hosts toegewezen als het standaard gateway-adres. Een vrije implementatie van dit idee is het VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol). In dit artikel behandelen we de basisprincipes van het VRRP-protocol.
VRRP-routers worden samengevoegd tot Ć©Ć©n virtuele router. Alle routers in de groep hebben een gemeenschappelijk virtueel IP (VIP) adres en een gemeenschappelijk groepsnummer of VRID (Virtual Router Identifier). EĆ©n router kan lid zijn van meerdere groepen, waarvan elke groep een unieke VIP/VRID-paar moet hebben.
In het geval van Cisco wordt de virtuele router ingesteld op de gewenste interface met het commando:
R1(config-if)# vrrp ipAlle routers worden verdeeld in twee types: VRRP Master en VRRP Backup.
VRRP Master is de router die zich bezighoudt met het doorsturen van pakketten voor deze virtuele groep.
VRRP Backup is de router die wacht op pakketten van de Master. Als de pakketten van de Master stoppen met aankomen, probeert de Backup de status van Master over te nemen.
Een router wordt Master als deze de hoogste prioriteit heeft. De Master verzendt voortdurend berichten naar het broadcast-adres 224.0.0.18 om aan te geven dat hij actief is voor Backup-routers. De Master verzendt berichten volgens de Adver Timer, die standaard op 1 seconde is ingesteld.
Bij het verzenden wordt het MAC-adres van de afzender het groepsadres 00:00:5E:00:01:xx, waarbij xx de VRID in hexadecimale notatie is. In dit voorbeeld wordt de eerste groep gebruikt.
Als Backup-routers geen berichten ontvangen gedurende drie Adver Timers (Master Down Timer), wordt de router met de hoogste prioriteit de nieuwe Master, of de router met het hoogste IP. In dit geval neemt de Backup-router met de hogere prioriteit de rol van Master over van de lagere prioriteit. Echter, wanneer de Backup geen preempt-modus heeft ingeschakeld, zal de Backup de rol van Master niet overnemen.
R1(config-if)# no vrrp preemptAls de VRRP-router de eigenaar is van het VIP-adres, neemt deze altijd de rol van Master over.
De VRRP-prioriteit wordt ingesteld op waarden van 1 tot 254. Waarde 0 is gereserveerd voor gevallen waarbij de Master moet afsocialeren over de routing. Een waarde van 255 wordt ingesteld op de router die de VIP bezit. De standaardprioriteit is 100, maar kan administratief worden ingesteld:
R1(config-if)#vrrp priorityHier kunnen we de prioriteit van de router zien, wanneer deze administratief is ingesteld:
En hier wordt een situatie weergegeven waarin de router de VIP bezitter is:
Een VRRP-router kan drie toestanden hebben: Initialize, Backup, Master. Deze toestanden wisselt de router opvolgend.
In de toestand Initialize wacht de router tot deze begint met werken. Als deze router de VIP-adres bezit (prioriteit is 255), dan stuurt de router berichten dat deze Master wordt. Hij verzendt ook , waarin het MAC-adres van de bron gelijk is aan het adres van de virtuele router. Vervolgens schakelt hij over naar de toestand Master. Als de router de VIP niet bezit, dan gaat hij over naar de toestand Backup.
In de toestand Backup wacht de router op pakketten van Master. De router in deze toestand reageert niet op ARP-verzoeken van het VIP-adres. Ook accepteert hij geen pakketten met als bestemmingsadres het MAC-adres van de virtuele router.
Als Backup geen berichten van Master ontvangt binnen de Master Down Timer, dan stuurt hij een VRRP-bericht dat hij van plan is Master te worden. Vervolgens verzendt hij een broadcast VRRP-bericht, waarin het MAC-adres van de bron gelijk is aan het adres van deze virtuele router. In dit bericht geeft de router zijn prioriteit aan.
In de toestand Master verwerkt de router pakketten, gericht aan de virtuele router. Hij reageert ook op ARP-verzoeken naar de VIP. Master verzendt VRRP-berichten elke Adver Timer om te bevestigen dat hij actief is.
*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 -> MasterVRRP maakt het ook mogelijk om de belasting te balanceren tussen meerdere routers. Hiervoor worden op Ć©Ć©n interface twee VRRP-groepen aangemaakt. Er wordt aan de ene groep een hogere prioriteit toegekend dan aan de andere. Hierbij wordt aan de tweede router de prioriteit omgekeerd ingesteld. Dus als op de ene router de prioriteit van de eerste groep 100 is, en van de tweede groep 200, dan zal op de andere router de prioriteit van de eerste groep 200 zijn en van de tweede 100.
Zoals eerder vermeld, moet elke groep een unieke VIP hebben. Hierdoor krijgen we twee IP-adressen die worden beheerd door twee router, waarvan elke kan dienen als de standaardgateway.
De helft van de computers krijgt Ć©Ć©n standaardgateway-adres toegewezen, de andere helft een ander. Op deze manier gaat de helft van het verkeer via de ene router en de andere helft via de andere. Als een van de routers uitvalt, neemt de andere de taken van beide VIP over.
Met VRRP kan de redundantie van de standaardgateway worden georganiseerd, wat de betrouwbaarheid van het netwerk verhoogt. Bij gebruik van meerdere virtuele routers kan ook de belasting tussen de fysieke routers worden gebalanceerd. De reactietijd bij een storing kan worden verkort door de timers te verlagen.
Bron: habr.com
