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图1 配置VRRP主备备份组网图
  • VRRP主备备份简介
  • 配置注意事项
  • 组网需求
  • 配置思路
  • 操作步骤
  • 配置文件

VRRP主备备份简介

通常，同一网段内的所有主机上都存在一条相同的、以网关为下一跳的缺省路由。主机发往其他网段的报文将通过缺省路由发往网关，再由网关进行转发，从而实现主机与外部网络的通信。当网关发生故障时，本网段内所有以网关为缺省路由的主机将无法与外部网络通信。增加出口网关是提高系统可靠性的常见方法，此时如何在多个出口之间进行选路就成为需要解决的问题。

VRRP的出现很好的解决了这个问题。VRRP能够在不改变组网的情况下，采用将多台路由设备组成一个虚拟路由器，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现默认网关的备份。当网关设备发生故障时，VRRP机制能够选举新的网关设备承担数据流量，从而保障网络通信的可靠性。

在配置VRRP备份组内各交换机时，建议将Backup配置为立即抢占，即不延迟（延迟时间为0），而将Master配置为延时抢占，并且配置15秒以上的延迟时间。这样配置的目的是为了在网络环境不稳定时，在上下行链路的状态恢复一致性期间等待一定时间，避免由于双方频繁抢占导致用户设备学习到错误的Master设备地址而导致流量中断问题。

  • 抢占模式：在抢占模式下，如果Backup设备的优先级比当前Master设备的优先级高，则主动将自己切换成Master。
  • 非抢占模式：在非抢占模式下，只要Master设备没有出现故障，Backup设备即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master设备。

配置注意事项

  • V200R003及之前版本，仅支持在VLANIF接口上配置VRRP。

    V200R005版本开始，支持在VLANIF接口、三层以太网接口下配置VRRP。

    对于框式交换机，V200R006及之后版本，支持在VLANIF接口、三层以太网接口、Dot1q终结子接口、QinQ终结子接口下配置VRRP。

    对于盒式交换机，V200R009及之后版本，支持在VLANIF接口、三层以太网接口、Dot1q终结子接口、QinQ终结子接口下配置VRRP。

  • 保证同一备份组的设备上配置相同的备份组号（virtual-router-id）。

  • 不同备份组之间的虚拟IP地址不能重复，并且必须和接口的IP地址在同一网段。

组网需求

如图1所示，HostA通过Switch双归属到SwitchA和SwitchB。为保证用户的各种业务在网络传输中不中断，需在SwitchA和SwitchB上配置VRRP主备备份功能。

  • 正常情况下，主机以SwitchA为默认网关接入Internet，当SwitchA故障时，SwitchB接替SwitchA作为网关继续进行工作，实现网关的冗余备份。
  • SwitchA故障恢复后，其延时20秒通过抢占的方式重新成为Master，承担数据传输。

请确保该场景下互联接口的STP处于未使能状态。同时将互连接口退出VLAN1，避免形成环路。因为在使能STP的环形网络中，如果用交换机的VLANIF接口构建三层网络，会导致某个端口被阻塞，从而导致三层业务不能正常运行。

配置思路

采用VRRP主备备份实现网关冗余备份，配置思路如下：

  1. 配置各设备接口IP地址及路由协议，使各设备间网络层连通。
  2. 在SwitchA和SwitchB上配置VRRP备份组。其中，SwitchA上配置较高优先级和20秒抢占延时，作为Master设备承担流量转发；SwitchB上配置较低优先级，作为备用交换机，实现网关冗余备份。

操作步骤

  1. 配置设备间的网络互连# 配置设备各接口的IP地址，以SwitchA为例。SwitchB和SwitchC的配置与SwitchA类似，详见配置文件。 
    <HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchA
[SwitchA] vlan batch 100 300
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port link-type hybrid
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid pvid vlan 300
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid untagged vlan 300
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port link-type hybrid
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid pvid vlan 100
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid untagged vlan 100
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit
[SwitchA] interface vlanif 100
[SwitchA-Vlanif100] ip address 10.1.1.1 24
[SwitchA-Vlanif100] quit
[SwitchA] interface vlanif 300
[SwitchA-Vlanif300] ip address 192.168.1.1 24
[SwitchA-Vlanif300] quit

    # 配置Switch的二层转发功能。

    <HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname Switch
[Switch] vlan 100
[Switch-vlan100] quit
[Switch] interface gigabitethernet 1/0/1
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port link-type hybrid
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid pvid vlan 100
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] port hybrid untagged vlan 100
[Switch-GigabitEthernet1/0/1] quit
[Switch] interface gigabitethernet 1/0/2
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port link-type hybrid
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid pvid vlan 100
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid untagged vlan 100
[Switch-GigabitEthernet1/0/2] quit

    # 配置SwitchA、SwitchB和SwitchC间采用OSPF协议进行互连。以SwitchA为例，SwitchB和SwitchC的配置与SwitchA类似，详见配置文件。

    [SwitchA] ospf 1
[SwitchA-ospf-1] area 0
[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255
[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.1.0 0.0.0.255
[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] quit
[SwitchA-ospf-1] quit
  2. 配置VRRP备份组# 在SwitchA上创建VRRP备份组1，配置SwitchA在该备份组中的优先级为120，并配置抢占时间为20秒。 
    [SwitchA] interface vlanif 100
[SwitchA-Vlanif100] vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.111
[SwitchA-Vlanif100] vrrp vrid 1 priority 120                  //设备在VRRP备份组中的优先级缺省为100，修改Master设备的优先级大于Backup设备
[SwitchA-Vlanif100] vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20   //设备在VRRP备份组中缺省采用立即抢占方式。修改Master设备的延迟抢占时间，以避免在网络环境不稳定时，由于双方频繁抢占而导致流量中断的问题
[SwitchA-Vlanif100] quit

    # 在SwitchB上创建VRRP备份组1，其在该备份组中的优先级采用缺省值100（不需要配置）。

    [SwitchB] interface vlanif 100
[SwitchB-Vlanif100] vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.111
[SwitchB-Vlanif100] quit
  3. 验证配置结果# 完成上述配置以后，在SwitchA和SwitchB上分别执行display vrrp命令，可以看到SwitchA在备份组中的状态为Master，SwitchB在备份组中的状态为Backup。 
    [SwitchA] display vrrp
  Vlanif100 | Virtual Router 1
    State : Master
    Virtual IP : 10.1.1.111
    Master IP : 10.1.1.1
    PriorityRun : 120
    PriorityConfig : 120                                                        
    MasterPriority : 120                                                        
    Preempt : YES   Delay Time : 20 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE                                                            
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101                                                
    Check TTL : YES                                                             
    Config type : normal-vrrp                                                   
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2012-01-12 20:15:46
    Last change time : 2012-01-12 20:15:46
    [SwitchB] display vrrp
  Vlanif100 | Virtual Router 1
    State : Backup
    Virtual IP : 10.1.1.111
    Master IP : 10.1.1.1
    PriorityRun : 100
    PriorityConfig : 100                                                        
    MasterPriority : 120                                                        
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE                                                            
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101                                                
    Check TTL : YES                                                             
    Config type : normal-vrrp                                                   
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2012-01-12 20:15:46
    Last change time : 2012-01-12 20:15:46

    # 在SwitchA和SwitchB上执行display ip routing-table命令，SwitchA上可以看到路由表中有一条目的地址为虚拟IP地址的直连路由，而SwitchB上该路由为OSPF路由。SwitchA和SwitchB上的显示信息如下。

    [SwitchA] display ip routing-table
Route Flags: R - relay, D - download to fib, T - to vpn-instance
------------------------------------------------------------------------------  
Routing Tables: Public                                                          
         Destinations : 9       Routes : 10                                    
                                                                                
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface      
                                                                                
     10.1.1.0/24    Direct   0     0         D      10.1.1.1        Vlanif100
     10.1.1.1/32    Direct   0     0         D      127.0.0.1       Vlanif100
 10.1.1.111/32    Direct  0     0         D      127.0.0.1      Vlanif100
     127.0.0.0/8    Direct   0    0          D      127.0.0.1       InLoopBack0
    127.0.0.1/32    Direct   0    0          D      127.0.0.1       InLoopBack0
   172.16.1.0/24    OSPF     10   2          D      192.168.1.2     Vlanif300
  192.168.1.0/24    Direct   0    0          D      192.168.1.1     Vlanif300
  192.168.1.1/32    Direct   0    0          D      127.0.0.1       Vlanif300
  192.168.2.0/24    OSPF     10   2          D      10.1.1.2        Vlanif100
                    OSPF     10   2          D      192.168.1.2     Vlanif300
    [SwitchB] display ip routing-table
Route Flags: R - relay, D - download to fib, T - to vpn-instance
------------------------------------------------------------------------------  
Routing Tables: Public                                                          
         Destinations : 9       Routes : 10                                    
                                                                                
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface      
                                                                                
     10.1.1.0/24    Direct   0     0         D     10.1.1.2        Vlanif100
     10.1.1.2/32    Direct   0     0         D     127.0.0.1       Vlanif100
 10.1.1.111/32    OSPF    10    2         D     10.1.1.1       Vlanif100
     127.0.0.0/8    Direct   0     0         D     127.0.0.1       InLoopBack0
    127.0.0.1/32    Direct   0     0         D     127.0.0.1       InLoopBack0
   172.16.1.0/24    OSPF     10    2         D     192.168.2.2     Vlanif200
  192.168.1.0/24    OSPF     10    2         D     10.1.1.1        Vlanif100
                    OSPF     10    2         D     192.168.2.2     Vlanif200
  192.168.2.0/24    Direct   0     0         D     192.168.2.1     Vlanif200
  192.168.2.1/32    Direct   0     0         D     127.0.0.1       Vlanif200

    # 在SwitchA的接口GE1/0/2上执行shutdown命令，模拟SwitchA出现故障。

    [SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] shutdown
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

    # 在SwitchB上执行display vrrp命令查看VRRP状态信息，可以看到SwitchB的状态是Master。

    [SwitchB] display vrrp
  Vlanif100 | Virtual Router 1
    State : Master
    Virtual IP : 10.1.1.111
    Master IP : 10.1.1.2
    PriorityRun : 100
    PriorityConfig : 100                                                        
    MasterPriority : 100                                                        
    Preempt : YES   Delay Time : 0 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE                                                            
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101                                                
    Check TTL : YES                                                             
    Config type : normal-vrrp                                                   
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2012-01-12 20:15:46
    Last change time : 2012-01-12 20:18:40

    # 在SwitchA的接口GE1/0/2上执行undo shutdown命令。

    [SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] undo shutdown
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

    # 等待20秒后，在SwitchA上执行display vrrp命令查看VRRP状态信息，可以看到SwitchA的状态恢复成Master。

    [SwitchA] display vrrp
  Vlanif100 | Virtual Router 1
    State : Master
    Virtual IP : 10.1.1.111
    Master IP : 10.1.1.1
    PriorityRun : 120
    PriorityConfig : 120                                                        
    MasterPriority : 120                                                        
    Preempt : YES   Delay Time : 20 s
    TimerRun : 1 s
    TimerConfig : 1 s
    Auth type : NONE                                                            
    Virtual MAC : 0000-5e00-0101                                                
    Check TTL : YES                                                             
    Config type : normal-vrrp                                                   
    Backup-forward : disabled
    Create time : 2012-01-12 20:15:46
    Last change time : 2012-01-12 20:20:56

配置文件

  • SwitchA的配置文件 
    #
sysname SwitchA
#
vlan batch 100 300
#
interface Vlanif100
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.111
 vrrp vrid 1 priority 120
 vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
#
interface Vlanif300
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 300
 port hybrid untagged vlan 300
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 100
 port hybrid untagged vlan 100
#
ospf 1
 area 0.0.0.0
  network 10.1.1.0 0.0.0.255
  network 192.168.1.0 0.0.0.255
#
return
  • SwitchB的配置文件 
    #
sysname SwitchB
#
vlan batch 100 200
#
interface Vlanif100
 ip address 10.1.1.2 255.255.255.0
 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.111
#
interface Vlanif200
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 200
 port hybrid untagged vlan 200
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 100
 port hybrid untagged vlan 100
#
ospf 1
 area 0.0.0.0
  network 10.1.1.0 0.0.0.255
  network 192.168.2.0 0.0.0.255
#
return
  • SwitchC的配置文件 
    #
sysname SwitchC
#
vlan batch 200 300 400
#
interface Vlanif200
 ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
#
interface Vlanif300
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
#
interface Vlanif400
 ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 300
 port hybrid untagged vlan 300
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 200
 port hybrid untagged vlan 200
#
interface GigabitEthernet1/0/3
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 400
 port hybrid untagged vlan 400
#
ospf 1
 area 0.0.0.0
  network 172.16.1.0 0.0.0.255
  network 192.168.1.0 0.0.0.255
  network 192.168.2.0 0.0.0.255
#
return
  • Switch的配置文件 
    #
sysname Switch
#
vlan batch 100
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 100
 port hybrid untagged vlan 100
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-type hybrid
 port hybrid pvid vlan 100
 port hybrid untagged vlan 100
#
return
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