FHRP (First Hop Redundancy Protocol) — rodina protokolov, určených na vytvorenie redundancie predvoleného brány. Spoločnou myšlienkou týchto protokolov je zlúčiť niekoľko smerovačov do jedného virtuálneho smerovača so spoločnou IP adresou. Táto IP adresa bude pridelená hostiteľom ako predvolená brána. Voľnou implementáciou tejto myšlienky je protokol VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol). V tomto článku sa pozrieme na základy protokolu VRRP.
Smerovače VRRP sa kombinujú do jedného virtuálneho smerovača. Všetky smerovače v skupine majú spoločnú virtuálnu IP (VIP) adresu a spoločné číslo skupiny alebo VRID (Virtual Router Identifier). Jeden smerovač môže patriť do viacerých skupín, pričom každá z nich musí mať svoj jedinečný pár VIP/VRID.
V prípade Cisco sa virtuálny smerovač nastavuje na zaujímavom rozhraní príkazom:
R1(config-if)# vrrp ipVšetky smerovače sú rozdelené na dva typy: VRRP Master a VRRP Backup.
VRRP Master — je smerovač, ktorý sa zaoberá prenášaním paketov pre túto virtuálnu skupinu.
VRRP Backup — je smerovač, ktorý čaká na paket od Mastera. Ak pakety od Mastera prestanú prichádzať, Backup sa pokúsi prejsť do stavu Master.
Smerovač sa stáva Masterom, ak má najvyšší prioritu. Master neustále vysiela správy na širokopásmovú adresu 224.0.0.18, aby oznámil Backup smerovačom, že funguje. Master posiela správy podľa časovača Adver Timer, ktorý je predvolený na 1 sekundu.
Pri tom sa ako MAC adresa odosielateľa používa adresa skupiny 00:00:5E:00:01:xx, kde xx je VRID v hexadecimálnom formáte. V tomto príklade sa používa prvá skupina.
Ak Backup smerovače nedostanú správy počas troch Adver Timer (Master Down Timer), novým Masterom sa stane smerovač s najvyššou prioritou, alebo smerovač s najvyššou IP adresou. Backup smerovač s vyššou prioritou prevezme úlohu Master s nižšou prioritou. Avšak, ak má Backup vypnutý režim preempt, Backup neprevezme úlohu od Mastera.
R1(config-if)# no vrrp preemptAk je VRRP smerovač vlastníkom VIP adresy, vždy preberá úlohu Master.
Priorita VRRP je nastavená na hodnoty od 1 do 254. Hodnota 0 je rezervovaná pre prípady, keď je to potrebné Masterovi zrušiť zodpovednosť za smerovanie. Hodnota 255 sa nastavuje routeru, ktorý vlastní VIP. Predvolená priorita je 100, ale môže byť administratívne upravená:
R1(config-if)#vrrp priorityTu môžeme vidieť prioritu routera, keď je administratívne nastavená:
A tu je prípad, keď router je vlastníkom VIP:
VRRP router môže mať tri stavy: Initialize, Backup, Master. Tieto stavy router postupne mení.
V stave Initialize router čaká na začatie činnosti. Ak je tento router vlastníkom VIP adresy (priorita je 255), router posiela správy, že sa stáva Master. Taktiež odosiela , v ktorej je MAC adresa zdroja rovná adrese virtuálneho routera. Potom prechádza do stavu Master. Ak router nie je vlastníkom VIP, prechádza do stavu Backup.
V stave Backup router čaká na pakety od Master. Router v tomto stave neodpovedá na ARP požiadavky od VIP adresy. Takisto neprijíma pakety, ktorých cieľovou adresou je MAC adresa virtuálneho routera.
Ak Backup nedostane správy od Master počas Master Down Timer, pošle VRRP správu, že sa chystá stať Master. Potom pošle vysielaciu VRRP správu, v ktorej je MAC adresa zdroja rovná adrese tohto virtuálneho routera. V tejto správe router uvádza svoju prioritu.
V stave Master router spracováva pakety smerované k virtuálnemu routeru. Taktiež odpovedá na ARP požiadavky na VIP. Master posiela VRRP správy každých Adver Timer, aby potvrdil, že je aktívny.
*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 tiež umožňuje zaťaženie rozloženie medzi viacerými routermi. Na jednom rozhraní sa vytvorí dve VRRP skupiny. Jednej skupine sa pridelí vyššia priorita ako druhej. Pri tom na druhom routeri sa priorita nastaví opačne. T.j. ak na jednom routeri priorita prvej skupiny je 100, a druhej skupiny — 200, potom na druhom routeri priorita prvej skupiny bude 200, a druhej 100.
Ako bolo spomenuté skôr, v každej skupine musí byť svoj unikátny VIP. Nakoniec dostaneme dve IP adresy obsluhované dvoma smerovačmi, z ktorých každý môže slúžiť ako predvolená brána.
Polovici počítačov sa priradí jedna predvolená brána, polovici druhá. Takto polovica prevádzky pôjde cez jeden smerovač a polovica cez druhý. V prípade poruchy jedného zo smerovačov druhý preberá úlohu oboch VIP.
Takto VRRP umožňuje organizovať vysokú dostupnosť predvolenej brány, čím zvyšuje spoľahlivosť siete. A v prípade použitia viacerých virtuálnych smerovačov je možné aj vyvážiť záťaž medzi fyzickými smerovačmi. Rýchlosť reakcie na poruchu môže byť skrátená znížením časovačov.
Zdroj: habr.com
