FHRP (First Hop Redundancy Protocol) — um conjunto de protocolos projetados para criar redundância no gateway padrão. A ideia comum para esses protocolos é unir vários roteadores em um único roteador virtual com um endereço IP compartilhado. Esse endereço IP será atribuído aos hosts como o endereço do gateway padrão. A implementação livre dessa ideia é o protocolo VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol). Neste artigo, vamos explorar os fundamentos do protocolo VRRP.
Os roteadores VRRP se unem em um único roteador virtual. Todos os roteadores no grupo têm um endereço IP virtual (VIP) compartilhado e um número de grupo ou VRID (Virtual Router Identifier) comum. Um roteador pode fazer parte de vários grupos, cada um dos quais deve ter um par VIP/VRID exclusivo.
No caso da Cisco, o roteador virtual é definido na interface desejada com o comando:
R1(config-if)# vrrp ipTodos os roteadores são classificados em dois tipos: VRRP Master e VRRP Backup.
VRRP Master — é o roteador responsável por encaminhar pacotes para este grupo virtual.
VRRP Backup — é o roteador que aguarda pacotes do Master. Se os pacotes do Master param de chegar, o Backup tenta assumir o estado de Master.
Um roteador torna-se Master se tiver a maior prioridade. O Master retransmite constantemente mensagens para o endereço de broadcast 224.0.0.18, informando aos roteadores Backup que está funcionando. O Master envia mensagens de acordo com o timer Adver Timer, que por padrão é de 1 segundo.
Nesse caso, o endereço MAC do remetente usa o endereço do grupo 00:00:5E:00:01:xx, onde xx é o VRID em formato hexadecimal. Neste exemplo, o primeiro grupo está em uso.
Se os roteadores Backup não receberem mensagens durante três Adver Timers (Master Down Timer), o novo Master se torna o roteador com a maior prioridade ou o roteador com o maior IP. Nesse caso, o roteador Backup com maior prioridade assumir o papel de Master com menor prioridade. No entanto, quando o Backup tem o modo preempt desativado, não assumirá a função do Master.
R1(config-if)# no vrrp preemptSe o roteador VRRP for o proprietário do endereço VIP, ele sempre assume o papel de Master.
A prioridade do VRRP é definida em valores de 1 a 254. O valor 0 é reservado para casos em que o Master precisa desconectar assume responsibility for routing. A value of 255 is set for the VIP owner router. The default priority is 100 but can be set administratively:
R1(config-if)#vrrp priorityHere we can see the router's priority when set administratively:
And here is a case where the router is the owner of the VIP:
A VRRP router can have three states: Initialize, Backup, Master. These states are changed sequentially by the router.
In the Initialize state, the router waits to start working. If this router is the owner of the VIP address (priority is 255), it sends messages indicating that it is becoming Master. It also sends , where the source MAC address equals the virtual router's address. It then goes to the Master state. If the router is not the owner of the VIP, it moves to the Backup state.
In the Backup state, the router waits for packets from the Master. The router in this state does not respond to ARP requests from the VIP address. It also does not accept packets that have the virtual router's MAC address as the destination address.
If the Backup does not receive messages from the Master during the Master Down Timer, it sends a VRRP message indicating that it intends to become Master. It then sends a broadcast VRRP message, with the source MAC address equal to that of the virtual router. In this message, the router specifies its priority.
In the Master state, the router processes packets addressed to the virtual router. It also responds to ARP requests for the VIP. The Master sends VRRP messages every Adver Timer to confirm that it is operational.
*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 also allows load balancing between multiple routers. For this, two VRRP groups are created on one interface. One group is assigned a higher priority than the other. Meanwhile, the priority on the second router is set inversely. That is, if the priority of the first group on one router is 100, and the second group is 200, then on the other router the priority of the first group will be 200, and the second will be 100.
Como mencionado anteriormente, cada grupo deve ter seu próprio VIP exclusivo. Como resultado, obtemos dois endereços IP, atendidos por dois roteadores, cada um dos quais pode servir como gateway padrão.
Metade dos computadores recebe um endereço de gateway padrão, a outra metade outro. Assim, metade do tráfego passará por um roteador e a outra metade por outro. Se um dos roteadores falhar, o segundo assume o funcionamento de ambos os VIPs.
Assim, o VRRP permite organizar a redundância do gateway padrão, aumentando a confiabilidade da rede. E ao usar vários roteadores virtuais, também é possível balancear a carga entre os roteadores reais. O tempo de resposta a uma falha pode ser reduzido diminuindo os temporizadores.
Fonte: habr.com
