一、VRRP
1、为了保证网络的稳定性，网络中需要部署多个网关，而多个网关间会存在IP地址冲突，主机会频繁切换网络。VRRP能够在不改变组网的情况下，将多台路由器虚拟成一个虚拟路由器，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现网关的备份。
协议版本：VRRPv2（常用，仅适用于IPv4网络）和VRRPv3（适用于IPv4和IPv6两种网络）。
VRRP协议报文：只有一种Advertisement报文，其目的地址224.0.0.18，目的MAC地址是01-00-5e-00-00-12，协议号是112 。
2、VRRP基本概念
（1）VRRP路由器（VRRP Router）:运行VRRP协议的设备；
（2）虚拟路由器（Virtual Router）：又称VRRP备份组，由一个Master设备和多个Backup设备组成，被当作一个局域网内主机的缺省网关；
（3）Master路由器（Virtual Router Master）:承担转发报文任务的VRRP设备
（4）Backup路由器（Virtual Router Backup）：一组没有承担转发任务的VRRP设备，当Master设备出现故障时，它们通过竞选成为新的Master设备
（5）Priority：设备在备份组中的优先级，取值0～255。0表示设备停止参与VRRP备份，用来使得备份设备尽快成为Master设备，而不必等到计时器超时；255则保留给IP地址拥有者，无法手工配置；设备缺省优先值为100.
（6）vrid：虚拟路由器的标识，需要手动指定，范围1～255
（7）虚拟IP地址（Virtual IP Address）：虚拟路由器的IP地址，一个虚拟路由器可以有一个或多个IP地址，需要手动配置。
（8）虚拟MAC地址（Virtual MAC Address）：虚拟路由器根据vrid生成的MAC地址。一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址，格式为：00-00-5E-00-01-{vrid}。当虚拟路由回应ARP请求时，使用虚拟MAC地址。
（9）IP拥有者（IP addess owner）：如果一个VRRP设备将真实的接口IP地址配置为虚拟路由器的IP地址，则该设备被称为IP地址拥有者。如果IP地址拥有者是可用的，它将一直成为Master。
3、VRRP协议状态机
三种状态：Initialize、Master、Backup。
VRRP的工作过程如下：
选举出Master：
VRRP备份组中的设备根据优先级选举出Master。Master设备通过发送免费ARP报文，将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机，从而承担报文转发任务。
选举规则：比较优先级的大小，优先级高者当选为Master设备。当两台设备优先级相同时，如果已经存在Master，则其保持Master身份，无需继续选举；如果不存在Master，则继续比较接口IP地址大小，接口IP地址较大的设备当选为Master设备。
Master设备状态的通告（VRRP备份组状态维持）：
Master设备周期性地发送VRRP通告报文，在VRRP备份组中公布其配置信息（优先级等）和工作状况。Backup设备通过接收到的VRRP报文来判断Master设备是否工作正常。 当Master设备主动放弃Master地位（如Master设备退出备份组）时，会发送优先级为0的通告报文，用来使Backup设备快速切换成Master设备，而不用等到Master_Down_Interval定时器超时。这个切换的时间称为Skew_Time，计算方式为：（256－Backup设备的优先级）/256，单位为秒。
当Master设备发生网络故障而不能发送通告报文的时候，Backup设备并不能立即知道其工作状况。等到Master_Down_Interval定时器超时后，才会认为Master设备无法正常工作，从而将状态切换为Master。其中，Master_Down_Interval定时器取值为：3×Advertisement_Interval＋Skew_Time，单位为秒。
抢占模式（Preemption Mode）：
控制具有更高优先级的备用路由器是否能够抢占具有较低优先级的Master路由器，使自己成为Master。缺省为抢占模式。
注意：存在的例外情况是如果IP地址拥有者是可用的，则它总是处于抢占的状态，并成为Master设备。
抢占延时（Delay Time）：
抢占延迟时间，默认为0，即立即抢占。
另外，在性能不稳定的网络中，网络堵塞可能导致Backup设备在Master_Down_Interval期间没有收到Master设备的报文，Backup设备则会主动切换为Master。如果此时原Master设备的报文又到达了，新Master设备将再次切换回Backup，如此则会出现VRRP备份组成员状态频繁切换的现象。为了缓解这种现象，可以配置抢占延时，使得Backup设备在等待了Master_Down_Interval时间后，再等待抢占延迟时间。如在此期间仍没有收到通告报文，Backup设备才会切换为Master设备。
4、VRRP联动功能
VRRP无法感知非运行VRRP接口的状态变化，故当上行链路发生故障时，VRRP无法进行感知，不会进行主备切换，这个时候需要使用VRRP的联动功能监视上行接口或其他链路故障，主动进行主备切换。
5、VRRP负载分担
指多个VRRP备份同时承担业务转发，VRRP负载分担与VRRP主备备份的基本原理和报文协商过程都是相同的。对于每一个VRRP备份组，都包含一个Master设备和若干Backup设备。负载分担方式需要建立多个VRRP备份组，各个备份组的Master设备分担在不同设备上；单台设备可以加入多个备份组，在 不同的备份组中扮演不同的角色。
6、配置示例
主备备份：
Router A:
int 0/0/1
ipaddress 10.0.0.1 24
vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.0.10 //配置vrid 1中的虚拟IP地址
vrrp vid 1 priority 120 //配置在vrid1中的优先级为120，其他设备不指定，默认100，本设备为Master
vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20 //配置Master设备的抢占延时为20秒
vrrp vrid 1 track interface g0/0/0 reduce 30 //跟踪上行接口G0/0/0的状态，如果该跟踪端口出现故障，则该Master设备优先级降低30，变为90
Router B配置：
int g0/0/1
ip address 10.0.0.2 24
vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.0.10
负载分担方式
RouterA：
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.0.1 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.0.10
vrrp vrid 1 priority 120
vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/0 reduce 30
vrrp vrid 2 virtual-ip 10.0.0.11
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.0.2 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 10.0.0.10
vrrp vrid 2 virtual-ip 10.0.0.11
vrrp vrid 2 priority 120
vrrp vrid 2 preempt-mode timer delay 20
vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/0 reduce 30