Vídeo: VRRP – Virtual Router Redundancy Protocol

O VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) permite a utilização de um endereço IP virtual em diferentes Switches/Roteadores. O funcionamento do VRRP é bem simples, dois ou mais dispositivos são configurados com o protocolo para troca de mensagens e então, o processo elege um equipamento MASTER e um ou mais como BACKUP.

Em caso de falha do Roteador VRRP Master o Roteador VRRP Backup assumirá rapidamente a função e o processo ocorrerá transparente para os usuários da rede.

Até logo!

VRRP: Track baseado no estado de uma interface física

O protocolo VRRP funciona para redundância de Gateway em uma rede, com o objetivo de 2 ou mais roteadores compartilharem o mesmo IP virtual no modo ativo/backup (por padrão).

Para os outros dispositivos da rede, o VRRP permite que o gateway seja visualizado como um único equipamento.

O VRRP é bastante simples em sua função básica: um Roteador é eleito o Master e é responsável pelo encaminhamento do tráfego da rede para os equipamentos que tem aquele o IP Virtual como gateway. O segundo roteador chamado de Backup apenas monitora os pacotes VRRP do barramento. Entretanto, quando o equipamento Master deixar de funcionar,  o equipamento Backup assume suas funções como Master.

Os equipamentos configurados com VRRP possuem a sua adminstração de forma individual (Plano de dados e controle separados) e por isso a configuração de rotas e outras features, deverão ser configurada individualmente.

Para um equipamento se eleger como Master é verificado a prioridade (por padrão é 100), vence o roteador que tiver a maior prioridade.

Caso não seja configurada a prioridade do grupo VRRP em um Roteador, o mesmo atribuirá o valor padrão (100) para o equipamento.

Se o endereço IP do Roteador for o mesmo do IP virtual, o equipamento será o MASTER.

Se o Roteador principal falhar, o novo Master será o Roteador Backup com maior prioridade.

VRRP Track

Há também cenários que o roteador Master do VRRP continua ativo, mas  não consegue encaminhar os pacotes devido a interface saída (como para a Internet por exemplo) cair. Podemos  então fazer o track para o processo VRRP monitorar algum objeto, que pode ser o estado da interface( UP ou down), pingar determinado site, teste de conexão telnet e etc; e dessa forma  reduzir a prioridade VRRP baseando-se em uma condição.

No exemplo abaixo, o script demonstrará a redução da prioridade do VRRP do Roteador Master (R2) de forma que quando o link de saída para o Roteador 1 cair, o Roteador Backup (R3) se tornará o Master.

VRRP Track Interface

Configuração do VRRP com track

Roteador R2 (Master VRRP)

 
#
track 1 interface GigabitEthernet0/0/3
! Configurando o track para interface Giga0/0/3
#
interface GigabitEthernet0/0/4
 ip address 192.168.32.2 255.255.255.0
 vrrp vrid 32 virtual-ip 192.168.32.1
! configurando o grupo VRRP 32 com o IP virtual
 vrrp vrid 32 priority 115
! configurando a prioridade do grupo 32 como 110
 vrrp vrid 32 track 1 reduced 20
! configurando o track 1 e em caso de falha, ele reduzirá a 
! prioridade do VRRP para 95
#

Roteador R3 (Backup VRRP)

#
interface GigabitEthernet0/0/4
 ip address 192.168.32.3 255.255.255.0
 vrrp vrid 32 virtual-ip 192.168.32.1
#

Validando o Roteador R2 que é o VRRP Master

[R2]display vrrp verbose
IPv4 Virtual Router Information:
 Running Mode      : Standard
 Total number of virtual routers : 1
   Interface GigabitEthernet0/0/4
     VRID           : 32                  Adver Timer  : 100
     Admin Status   : Up                  State        : Master
     Config Pri     : 115                 Running Pri  : 115
     Preempt Mode   : Yes                 Delay Time   : 0
     Auth Type      : None
     Virtual IP     : 192.168.32.1
     Virtual MAC    : 0000-5e00-0120
     Master IP      : 192.168.32.2
   VRRP Track Information:
     Track Object   : 1                   State : Positive   Pri Reduced : 20

Simulando uma falha…

Quando a interface Giga0/0/3 do Roteador R2 falha, o track do VRRP irá identificar a falha e assim reduzir a prioridade do VRRP do Roteador, tornando dessa forma o R3 como Master

! Log do Roteador R2 após a falha na interface Giga0/0/3
%Jul  7 14:37:35:605 2015 R2 VRRP4/6/VRRP_STATUS_CHANGE:
The status of IPv4 virtual router 32 (configured on GigabitEthernet0/0/4) changed from Master to Backup: VRRP packet received.

Output do Roteador R3 após a falha demonstrando a sua eleição como Master

[R3]display vrrp verbose
IPv4 Virtual Router Information:
 Running Mode      : Standard
 Total number of virtual routers : 1
   Interface GigabitEthernet0/0/4
     VRID           : 32                  Adver Timer  : 100
     Admin Status   : Up                  State        : Master
     Config Pri     : 100                 Running Pri  : 100
     Preempt Mode   : Yes                 Delay Time   : 0
     Auth Type      : None
     Virtual IP     : 192.168.32.1
     Virtual MAC    : 0000-5e00-0120
     Master IP      : 192.168.32.3

Por padrão a preempção é ativa nos Roteadores e dessa forma quando a interface Giga 0/0/3 do Roteador R2 voltar ao estado UP, o R2 voltará a ser o Master do VRRP.

Até logo galera.

Laboratório para configuração de VRRP no HP Network Simulator

Galera, montei um laboratório de VRRP no Simulador HP para o Comware 7 com o objetivo de validar a sintaxe dos comandos, além de testar o protocolo conforme cenário abaixo..

Para aqueles que não conhecem o VRRP, o protocolo funciona para redundância de Gateway em uma rede, com o objetivo de 2 ou mais roteadores compartilharem o mesmo IP virtual no modo ativo/backup ou ativo/ativo. O padrão do protocolo é o ativo(Master)/backup

VRRP Simware

Segue a configuração do VRRP nos Roteadores R1 e R2 além da configuração do Switch.

# Switch
vlan 2
#
interface GigabitEthernet1/0/2
port link-mode bridge
port access vlan 2
#
interface GigabitEthernet1/0/3
port link-mode bridge
port access vlan 2
#
Roteador - R1
interface GigabitEthernet 0/0/2
port link-mode route
ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1
vrrp vrid 1 priority 110

Roteador - R2
interface GigabitEthernet 0/0/2
port link-mode route
ip add 192.168.1.3 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1

Os comandos display vrrp e display vrrp verbose executados nos roteadores exibem valiosas informações sobre o status do VRRP.

vrrp-device2

A configuração da topologia para HP Network Simulator 7.1.50 pode ser baixada aqui.
Os comandos são identicos para a versão 5 do Comware.

Até logo.

Configuração básica do VRRP entre equipamentos Cisco e HPN

Esses dias durante a finalização do Capítulo sobre VRRP para o segundo eBook “Guia Básico para Configuração de Switches”  com o foco em Alta Disponibilidade” para equipamentos HPN/3Com/H3C, fiz alguns laboratórios com o protocolo VRRP, incluindo a utilização entre diferentes fabricantes. Segue abaixo um mini resumo sobre o protocolo, scripts das configurações e as “saídas” dos dispositivos.

O VRRP permite que 2 ou mais roteadores atuem como um único Roteador Virtual – na visão das máquinas de uma rede local – atuando de forma redundante em caso de falha no Roteador que é o default gateway das estações.
O protocolo é bem simples. Os Roteadores elegem um equipamento para ser o MASTER que é o responsável por encaminhar o tráfego e atuar como gateway para as máquinas da LAN, enquanto os outros Roteadores monitoram as mensagens geradas pelo MASTER e atuam como um Roteador Backup para em caso de falha do equipamento principal.

Atuação principal do Roteador Master é responder as requisições ARP das máquinas da rede local sobre o endereço MAC do Gateway e consequentemente processar o trafego encaminhado.
Em caso de falha do equipamento Master, um dos Roteadores Backup será eleito como novo Master para o grupo VRRP.

O protocolo é descrito pelo IETF na RFC 3768 e permite a configuração entre equipamentos de diferente fabricantes.

Na topologia abaixo, mostraremos um Script com a configuração de um grupo VRRP entre um Roteador Cisco e um Switch e/ou Roteador HPN /H3C.

 

Roteador Cisco

!
interface FastEthernet0/0
 ip address 172.16.0.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 vrrp 1 ip 172.16.0.1
! Configurando o grupo vrrp 1 com o endereço IP virtual 172.16.0.1
 vrrp 1 priority 120
! Configurando a prioridade do Roteador para 120
 vrrp 1 authentication rdefault
! Configurando a autenticação do grupo VRRP 1 com a “senha” rdefault
end
!

Roteador HPN

#
interface Ethernet0/0
 port link-mode route
 ip address 172.16.0.3 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.0.1
! Configurando o grupo vrrp 1 com o endereço IP virtual 172.16.0.1
 vrrp vrid 1 authentication-mode simple rdefault
! Configurando a autenticação do grupo VRRP 1 com a “senha” rdefault
#

Comandos show e display

Roteador Cisco

Router#show vrrp
FastEthernet0/0 - Group 1
  State is Master
  Virtual IP address is 172.16.0.1
  Virtual MAC address is 0000.5e00.0101
  Advertisement interval is 1.000 sec
  Preemption enabled
  Priority is 120
  Authentication text, string "rdefault"
  Master Router is 172.16.0.2 (local), priority is 120
  Master Advertisement interval is 1.000 sec
  Master Down interval is 3.531 sec

Roteador HPN

[H3C]display vrrp  verbose
 IPv4 Standby Information:
     Run Mode       : Standard
     Run Method     : Virtual MAC
 Total number of virtual routers : 1
   Interface Ethernet0/0
     VRID           : 1                    Adver Timer  : 1
     Admin Status   : Up                   State        : Backup
     Config Pri     : 100                  Running Pri  : 100
     Preempt Mode   : Yes                  Delay Time   : 0
     Auth Type      : Simple               Key          : rdefault
     Virtual IP     : 172.16.0.1
     Master IP      : 172.16.0.2

Não esqueça

  • Caso não seja configurada a prioridade do grupo VRRP em um Roteador, o mesmo atribuirá o valor padrão (100) para o equipamento.
  • Se o endereço IP do Roteador for o mesmo do IP virtual, o equipamento será o MASTER.
  • Se o Roteador principal falhar, o novo Master será o Roteador com maior prioridade.

Agora uma pergunta: – É possível decrementar a prioridade de um Roteador/ Switch  VRRP  para em caso de falha no Link para Internet no Roteador principal  o outro equipamento Backup assumir como Master ? Se sim… deixem comentários! ;)

Outras referências e links:

Viva o linux http://www.vivaolinux.com.br/artigo/Firewalls-redundantes-utilizando-VRRP
Diferença entre VRRP, HSRP e GLBP http://blog.ccna.com.br/2008/12/16/pr-vrrp-x-hsrp-x-glbp/
RFC em inglês para suporte também a IPv6 http://tools.ietf.org/html/rfc5798
VRRP Load-Balance em Switches HPN http://www.comutadores.com.br/switches-hp-a7500-vrrp-load-balance/

Publicado originalmente em http://www.rotadefault.com.br/2012/09/26/configuracao-basica-do-vrrp-entre-equipamentos-cisco-e-hpn/

 

 

Switches HP A7500 – VRRP Load Balance

Publicado originalmente em 10 DE NOVEMBRO DE 2010

Cada estação de trabalho necessita de um endereço IP, Mascara e Gateway para comunicação com a Internet. Geralmente tais informações são distribuídas via servidor DHCP ou configuradas estaticamente na placa de rede.

Infelizmente tais configurações não são alteradas dinamicamente após mudanças na rede, como por  exemplo, a falha do Switch ou Roteador com papel de Gateway.

Se o default gateway falhar, não haverá conectividade com o acesso fora da LAN. Ao adicionar outro roteador de Backup, ajudará parcialmente, pois precisaremos alterar o endereço do Gateway de todas as máquinas da rede para novo Gateway.

O VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) permite utilizarmos um endereço IP virtual para mais de um Gateway. Baseado na troca de mensagens entre dispositivos com o VRRP ativo, o processo elege um equipamento MASTER e outro BACKUP.

A cada solicitação ARP dos hosts da rede solicitando o endereço MAC do Gateway o dispositivo Master irá responder a solicitação, em caso de falha do Master, o dispositivo de Backup ( que será o Master a partir da falha) irá continuar a responder pelo IP Virtual.

A eleição do MASTER é baseada no equipamento com maior prioridade, valor configurável no dispositivo entre 0 e 255, o valor default é 100. Se os dois Switches tiverem a mesma prioridade, vence a eleição o dispositivo com maior endereço IP configurado.

O MASTER deverá encaminhar anúncios em intervalos constantes, monitorados pelo BACKUP. Em caso de não recebimento de alguns anúncios, será efetuada nova eleição para substituição do Switch MASTER.

Obs: Os anúncios são encaminhados para equipamentos que estão no mesmo segmento. As mensagens VRRP são encaminhadas a cada 1 segundo e o tempo de falha é 3 vezes o valor.

VRRP Load Balance

Uma das desvantagens do VRRP é que o equipamento de Backup sempre estará em modo passivo enquanto não houver uma falha no dispositivo Master, o VRRP Load Balance permite balancearmos o encaminhamento dos tráfego, alterando a resposta ARP, hora com o endereço MAC do Master, hora com o endereço MAC do Backup .

No modo VRRP Load Balance, é criado dinamicamente endereços MAC virtuais para cada dispositivo do Grupo, cabe ao Master, continuar respondendo qual endereço será respondido em cada requisição ARP.

Obs: A feature é similar ao GLBP proprietário da Cisco!

Configurando

Switch Master VRRP

vrrp mode load-balance 
! Habilitando o VRRP em modo de Balanceamento
#
interface Vlan-interface1
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
! Endereço IP físico da Interface VLAN 1
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1
! Endereço IP Virtual do VRRP grupo 1
vrrp vrid 1 priority 120
! Aumentando a Prioridade para eleição do Master 
! (a prioridade default é 100, vence o maior)
vrrp vrid 1 authentication-mode md5 vrrpcomutadores
! Forçando a autenticação dos Switches que participarão do 
! Grupo VRRP 1 com a senha vrrpcomutadores

Switch Backup VRRP

vrrp mode load-balance 
! Habilitando o VRRP em modo de Balanceamento
#
interface Vlan-interface1
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
! Endereço IP físico da Interface VLAN 1
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1
! Endereço IP Virtual do VRRP grupo 1
vrrp vrid 1 authentication-mode md5 vrrpcomutadores
! Forçando a autenticação dos Switches que participarão do 
! Grupo VRRP 1 com a senha vrrpcomutadores

Display

Comando display no Switch eleito como Master

[SW1]display vrrp verbose 

IPv4 Standby Information:
Run Mode : Load Balance
Run Method : Virtual MAC

Total number of virtual routers : 2
Interface Vlan-interface1
VRID : 1 Adver Timer : 1 

Admin Status : Up State : Master 
Config Pri : 120 Running Pri : 120 
Preempt Mode : Yes Delay Time : 5 
Auth Type : MD5 Key : 0-Ma,R:)9P'Q=^Q`MAF4

Virtual IP : 192.168.1.1 
Master IP : 192.168.1.2
Forwarder Information: 2 Forwarders 1 Active 
Config Weight : 255 
Running Weight : 255 
Forwarder 01
State : Listening 
Virtual MAC : 000f-e2ff-0011 (Learnt)
Owner ID : 0024-7399-27f5 
Priority : 127 
Active : 192.168.1.2 
Forwarder 02
State : Active 
Virtual MAC : 000f-e2ff-0012 (Owner)
Owner ID : 0024-7399-27f0 
Priority : 255 
Active : local

Até a próxima!