VBRP

VBRP（Virtual Backup Router Protocol），虛擬備份路由協定，提供一個網關備份的功能。

基本介紹

• 外文名：VBRP
• 作用：虛擬備份路由協定
• 狀態：六種
• 功能特點： 網關備份

VBRP原理說明

VBRP協定提供一個網關備份的功能，這個功能可以使主機能夠解決只能有一個默認網關的限制。多數IP

主機都使用唯一一個路由設備作為它們的默認網關。所有不準備到本地網路的流量將通過指定的路由設

備，如果那個路由設備變得不可到達，這個缺點將妨礙連通性。

VBRP通過使多個路由設備能夠發出關於單個IP位址的請求來解決這個問題，而這一IP位址對於終端系統

而言是完全透明的。無論使用哪一個路由設備來傳送網際網路的流量，這個過程對於終端系統來說都是

相同的，在網路主機上無須額外的配置。

為了使VBRP工作，首先要創建一個虛擬IP位址，這樣在這個網路上就加入了一個虛擬路由器。而這個網路上的主機與虛擬路由器通信，無須了解這個網路上物理路由器的任何信息。一個VBRP路由器被指定為活動路由器，同時另外一個物理路由器充當一個備份，以防活動路由器出故障。活動路由器不僅回響他自己的IP位址，同時也回響虛擬IP位址。

當主機傳送一個到本地網路之外的報文時，主機的配置會告訴報文下一跳是默認網關。儘管已經配置了默認網關的IP位址，但為了真正地傳送乙太網幀給路由器，主機需要知道路由器的MAC地址。主機傳送一個地址解析協定（ARP）請求給網路，詢問默認網關的MAC地址。因為網路上真實主機都沒有虛擬路由器的MAC地址，活動的路由器回響這個ARP請求。活動的路由器也監聽任何流向虛擬IP位址的流量，同時維護那些流量，就好像那些流量是定址到活動路由器一樣。

配置了VBRP的路由器利用組播用戶數據報協定（UDP）呼叫報文來通告它們的存在。使用這些通告來檢測路由器的失效及協商參數，例如虛擬IP位址、認證密碼等，這些通告還用於路由器的選擇。在任何時候，網路上只能有一個活動的和一個備份的路由器存在。配置在同一備份組中的所有其他路由器將處於監聽（Listen）狀態，一直到下一次路由選擇，下一次選擇會發生在活動的或備份的路由器變得不可用的時候。

在VBRP中定義了三種類型的報文。第一種報文是Hello報文，由活動路由器和備份路由器及處在競選狀態的路由器傳送，向它們所在的那個組的成員通知它們的存在。Hello報文也包含配置參數，如IP位址和定時器值等。沒有明確定義這些值的路由器可以通過Hello報文來獲得參數值。

第二種報文是Resign報文，當活動路由器由於配置改變或關閉路由器等原因從VBRP組退出時，活動路由器將傳送這個Resign報文。

第三種報文是Coup報文。由於preempt配置命令導致一個路由器替換活動路由器時送出這個報文。如果那個路由器是最高優先權備份路由器，它將成為活動路由器。

VBRP協定有六種狀態：初始化狀態（INITIAL）、學習狀態（LEARN）、傾聽狀態（LISTEN），競

選狀態（SPEAK）、備份狀態（STANDBY）、活躍狀態（ACTIVE）。

1． 初始化狀態

所有路由器都是從初始化狀態開始。這是一種起始狀態，同時它表明VBRP還沒有運行。當一個接口的狀態處於DOWN狀態時，或者轉換到DOWN狀態時，它就進入該狀態。

2． 學習狀態

在學習狀態時，路由器等待來自於ACTIVE的hello報文，並打算從中學習它的虛擬IP位址。當一台配置了某個虛擬路由器組的路由器沒有配置VIP時，才會出現這種狀態。

3． 傾聽狀態

在傾聽狀態，路由器知道了自己的VIP，但既不是ACTIVE路由器，也不是STANDBY路由器，它只接受來自於ACTIVE路由器和STANDBY路由器的協定報文。當在一定時間來沒有收到某個路由器的協定報文，它將會改變自己的狀態，參與ACTIVE路由器或者STANDBY路由器的競選。（穩定情況下，除ACTIVE和STANDBY路由器之外的其它路由器都保持在傾聽狀態）。

4． 競選狀態

在競選狀態，路由器傳送周期性的hello報文，並參與ACTIVE/STANDBY路由器的競選。路由器在沒有獲得VIP之前，不能進入競選狀態。

5． 備份狀態

在備份狀態，路由器成為下一個ACTIVE路由器的候選設備，並且它也傳送周期性的hello報文。在一個虛擬路由器組中，只能有一台備份路由器。

6． 活躍狀態

在活躍狀態，路由器負責轉發被傳送到該虛擬路由器組的虛擬MAC地址的數據包和回響目的IP為該VIP的ARP請求。活躍路由器傳送周期性的hello報文。在一個虛擬路由器組中，只能有一台活躍路由器。

VBRP的功能特點

¾ 網關備份；使多個路由器分享一個IP位址，防止多點接入的單點失效，使網路黑洞最小化。這是VBRP的主要功能。

¾ 負載均衡；通過在同一宿主接口配置兩個或者兩個以上虛擬路由器組，當這些虛擬路由器組都處於正常運行狀態時，它們可以均衡地轉發該網段的數據包。當某台路由器出現故障時，其它路由器就會接替出現故障路由器的工作；而當故障解除時，又可以均衡工作。

¾ 跟蹤功能；通過對某些重要接口狀態進行跟蹤，當某個接口狀態發生變化時，通過適當調整它們的優先權，當優先權達到一定的程度後(比如說處於Standby狀態的路由器因為某個接口狀態由DOWN轉換到UP狀態時，它的優先權可能會增加到超過Active狀態的路由器的優先權)，就會進行狀態之間的轉換。從而保證當別的鏈路出現故障時也能夠提供適當的備份功能。

¾ 遠程登錄；虛擬路由器的IP位址像一個接口IP位址一樣，可以對處於ACTIVE狀態的路由器進行遠程登錄。

¾ 安全認證；VBRP提供8位元組的文本認證方式。