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VRRP虛IP漂移

發布時間:2020-07-22 11:10:53 來源:網絡 閱讀:289 作者:fasionchan 欄目:網絡管理

簡介

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

原文地址:https://linux-network-programming.readthedocs.io
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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:

VRRP虛IP漂移

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:

VRRP虛IP漂移

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:

VRRP虛IP漂移

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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VRRP虛IP漂移

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