VRRP



 ◆ VRRPとは

 VRRP( Virtual Router Redundancy Protocol )は、
デフォルトゲートウェイなどを冗長化するための
 
RFC3768で標準化されたプロトコルです。VRRPは、デフォルトゲートウェイとなる Layer3 デバイスに
 IPアドレスとMACアドレスを共有させることができるので、PCなどの「デフォルトゲートウェイのパスを
 冗長化」させることができます。VRRPはIETF標準プロトコルなので
マルチベンダー環境で実装できます。

 VRRPを使用することで、物理的には2台あるルータが論理的(仮想的)には、1台のルータに見せられます。
 下図で、R1とR2でVRRPを実装しています。ホストAのデフォルトゲートウェイのIPアドレスは、R1やR2の
 物理IPアドレスではなく仮想IPアドレス(VIP)を指定する。ホストAからパケットを受信した仮想ルータは
 物理的には「
マスタールータ」と呼ばれるルータ(下図ではR1)で、パケット転送などの処理が行われます。


   



 HSRPと異なる点として、VRRPの場合は仮想IPアドレスに「物理IPアドレスとは別のIPアドレス」を設定
 できるだけでなく、仮想IPアドレスに「
マスタールータの物理IPアドレス」を指定することもできます。

 また、マスタールータは定期的(1秒毎)に
アドバタイズメント(HSRPでのHelloパケット)を送信するが、
 バックアップルータはこのアドバタイズメントを一定時間内(3秒以内)に受信できなくなると、マスター
 ルータがダウンしたとみなして、バックアップルータがマスターに切り替わりパケット転送処理をします。

 なお、VRRPではバックアップルータがアドバタイズメントをマスタールータに送信しないので、マスター
 ルータは現在のバックアップルータを認識することはできない仕様になっています。

VRRP用語 解説
仮想IPアドレス  Masterルータで保持されるIPアドレス。PCなどに設定するデフォルトゲートウェイのIPアドレス。
仮想MACアドレス  Masterルータで保持されるMACアドレス。PCなどのARPテーブルにキャッシュされるMACアドレス。
仮想ルータ  仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを持つ仮想のルータ。マスタールータとバックアップルータで構成。
アドバタイズメント  VRRPを有効にしたルータ 間でVRRP情報をやり取りするマルチキャスト(224.0.0.18 IP番号112)
マスタールータ  仮想IPアドレス(正確には仮想MAC)を宛先として転送されてきたパケットをルーティングするルータ。
バックアップルータ  アクティブルータがダウンした場合に仮想IPアドレス(正確には仮想MAC)の制御を引き継ぐルータ。
VRRPグループ  VRRPに参加し仮想ルータをエミュレートするルータの集合。通常、セグメントごとに1グループを作成。
VRRPプライオリティ  アクティブかスタンバイになるかを決める値。高い値を持つルータがアクティブ。デフォルト値100。
仮想IPアドレスオーナー  仮想IPアドレス(VIP)を持つVRRPルータのことだが、その仮想IPを自身の物理IPアドレスとして保持。

 ※ HSRPと同様に、プライオリティが同じ値である場合、インターフェースのIPアドレスが大きい方がマスタールータとなります。


 ◆ VRRPの実装例

 下図ではR1とR2のルータで同じVRRPグループ「1」としており、VRRPプライオリティ値がR1のルータが
 大きいことから「R1がマスタールータ、R2がバックアップルータ」となっています。下図で、PCが異なる
 セグメントと通信する場合、デフォルトゲートウェイに指定した172.16.1.254にパケットが送信されるが、
 そのARP応答はマスタールータが行うので、PCからのパケットはR1に送信されて、R1で転送処理されます。


  



 上図のように、物理インターフェースに設定したIPアドレスとは異なるアドレスを仮想IPアドレスとして
 設定できますが、VRRPを実装する場合、一般的にマスタールータにしたいルータの物理インターフェース
 のIPアドレスを仮想IPアドレスとして設定することが多い。Cisco機器では仮想IPに物理IPアドレスを使用
 されたルータが自動的にマスタールータとなり、そのI/Fは自動的にプライオリティが「255」となります。


  



 上図のどちらの構成においても、マスタールータの障害発生時のフローは以下の通りです。


 

 ◆ VRRPの仮想MACアドレス

 マスタールータがARP応答する際に通知する「仮想MACアドレス」は以下のように構成されています。
 0000.5e00.01xx までの値は常に同じであり、最後の2ビットはVRRPのグループ番号で値が変わります。

 ・ VRRPグループが「1」の場合は、仮想MACアドレスは「0000.5e00.0101」
 ・ VRRPグループが「5」の場合は、仮想MACアドレスは「0000.5e00.0105」
 ・ VRRPグループが「10」の場合は、仮想MACアドレスは「0000.5e00.010a」



VRRP( 仮想IPアドレス、プライオリティ、プリエンプト )設定

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