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VRRP控制VLAN技术介绍

VRRP控制VLAN

背景知识介绍

VRRP

通常,同一网段内的所有主机都设置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。

VRRPVirtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由器冗余协议)可以用来提高网关的可靠性。它将可以承担网关功能的路由器加入到备份组中,形成一台虚拟路由器,由VRRP的选举机制决定哪台路由器承担转发任务。承担转发任务的路由器为Master,其余路由器为BackupMaster周期性以组播的形式发送VRRP通告报文,以便Backup了解Master的工作状态。如果Backup在一定时间内没有收到VRRP通告报文,则认为Master出现故障,重新选举Master,以保证通信不会中断。

VLAN终结

VLAN终结概述

VLAN终结的实质就是:

l              对收到的VLAN报文,去除VLAN tag后进行三层转发或其他处理。转发出去的报文是否带有tag由出接口决定。

l              对需要发送的报文,将相应的VLAN信息添加到报文中再发送。

VLAN终结的应用场景

VLAN终结主要应用于以下情况:

l              不同VLAN间的互通。

l              用于实现局域网和广域网的互联。

VLAN终结的分类

根据终结的VLAN tag层数,分为:

l              Dot1q终结:用来终结Dot1q报文。该方式在收到Dot1q报文时,会将报文里的VLAN tag去掉之后再继续处理。

l              QinQ终结:用来终结QinQ报文。该方式在收到QinQ报文时,会将报文里的内、外层VLAN tag都去掉之后再继续处理。

根据终结的VLAN数目的多少,分为:

l              明确终结:终结固定的一个VLANDot1q终结)或一对内、外层VLANQinQ终结)。

l              模糊终结:终结某个范围内的VLAN

VRRP控制VLAN产生背景

图 1 VRRP控制VLAN产生背景

 

1所示,在路由器的三层以太网子接口上配置模糊VLAN终结,终结VLAN 10VLAN 20。此时,如果使能VLAN终结支持广播/组播功能,则Master路由器将在所有模糊终结的VLAN内发送VRRP通告报文。三层以太网子接口上模糊终结的VLAN较多时,会导致发送的VRRP通告报文数量过多,严重影响设备的性能。如果关闭VLAN终结支持广播/组播功能,则Master路由器无法给Backup路由器发送VRRP通告报文。

通过配置VRRP控制VLAN,可以在关闭VLAN终结支持广播/组播功能、避免发送过多广播报文的情况下,使得Master路由器仅在控制VLAN内发送VRRP通告报文,解决上述问题。

配置VRRP控制VLAN后,存在什么问题?

没有配置VRRP控制VLAN时,Master在所有的VLAN内组播发送通告报文,VLAN内的二层交换机通过该报文学习并更新备份组虚拟MAC地址对应的MAC地址表项;只在VRRP控制VLAN内发送VRRP通告报文后,二层交换机只能在主备状态切换时,通过新成为Master的路由器发送的免费ARP报文学习虚拟MAC地址对应的MAC地址表项,却无法定期刷新该表项。MAC地址表项老化后,二层交换机在所有VLAN内广播发送目的MAC为虚拟MAC地址的报文。

通过执行arp send-gratuitous-arp命令配置备份组中的路由器周期性发送免费ARP报文,可以解决无法定期刷新二层交换机上虚拟MAC地址对应的MAC地址表项的问题。

 

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