VRRP虛IP漂移

簡介

VRRP?是?Virtual Router Redundancy Protocol?的簡稱，即?虛擬路由冗余協議?。

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VRRP?最早被設計來解決網關的高可用問題：

我們知道，計算機進行網絡通訊時，需要網關來傳輸網絡報文。 每臺機器只能配置一個網關地址，這時網關的可靠性就非常重要了。 如果網關不幸故障了，那么使用該網關的所有機器都將受影響——斷網了！

解決網關單點問題的思路非常直觀——部署一個備用網關，在主網關故障時切換過去。

然而，由于機器只能配置一個網關地址，因此每次切換網關都需要修改該配置。 這個解決方案沒能做到自動化，并不優雅。

這時，?VRRP?應運而生！接下來，以一個簡單的例子介紹?VRRP?是如何工作的：

事情是這樣的。

這個網絡部署了兩臺?路由?進行互備，本網絡內其他機器以這兩臺路由為網關進行網絡通訊。 兩臺路由的?IP?地址分別是：?192.168.1.1?以及?192.168.1.2?。 但路由并不直接通過這些地址提供轉發服務，而是使用一個?虛擬地址?192.168.1.253?。 其他計算機，如?192.168.1.3?將網關地址配置為?192.168.1.253?。

通過?VRRP?，兩臺路由互相進行?健康檢查?。 當兩臺路由都是健康的情況下，只有主路由對外提供虛擬地址的?ARP?響應。 這時，發往虛擬地址?192.168.1.253?的流量都由主路由處理。

當主路由故障時，備用路由將檢測到。 這時，備用路由開始通過?ARP?協議對外通告：虛擬地址?192.168.1.253?對應的?MAC?地址是我， 被我接管了！

接下來，發往虛擬地址?192.168.1.253?的流量就開始由備用路由處理了。 這時，虛擬地址?192.168.1.253?看上去就像是?漂移?到備用路由上一樣。 換句話講，網關成功進行切換，而且無需修改其他機器的網關配置！

主路由恢復后，將通過類似的手段，重新拿回流量的處理權。 這部分將不再贅述。

完整流程如下：

1. 兩臺路由互相進行健康檢查；
2. 主路由對外響應虛擬地址的?ARP?請求，通告其?MAC?地址；
3. 虛擬地址網絡流量被主路由處理；
4. 備用路由發現主路由故障，開始響應虛擬地址的?ARP?請求，通告其?MAC?地址；
5. 虛擬地址網絡流量被備用路由處理；
6. 主路由恢復，重新響應?ARP?請求，奪回流量；
7. 備用路由發現主路由恢復，停止響應?ARP?請求，釋放流量處理權；

總結起來，?VRRP?主要做兩件事情：

1. 通過?ARP?響應?MAC?地址實現虛?IP?漂移；
2. 通過健康檢查決定什么時候進行虛?IP?漂移；

應用場景

本質上，?VRRP?是用來實現高可用的，與網關無關。

我們可以將其應用于一些網絡服務的高可用，如?Web?服務：

服務高可用方案有很多，?VRRP?特別適用于以下場景：

1. 服務對外只能呈現為單個?IP?；
2. 同一時刻只允許一個實例對外服務；

此外，?VRRP?也可用于實現負載均衡設施的高可用。 應用的高可用通過負載均衡設施解決，那么負載均衡設施如何實現高可用呢？ 答案是——?VRRP?！

下面是一個非常典型的例子：

局限性

由于?VRRP?依賴?ARP?實現?IP?漂移，因此相關機器必須在同個網絡內，?不能跨網段?。

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