「必看」VRRP、BGP 協議基礎知識

VRRP 協議

1.基本概念

VRRP(虛擬路由冗餘協議):通過把幾臺路由設備聯合組成一臺虛擬路由設備,將虛擬路由設備的ip地址作為用戶的默認網關地址實現與外部的通訊。當網關設備發生故障時,VRRP協議能夠快速選舉新的網關設備承擔數據流量,保障網絡的可靠通信。VRRP使用ip報文作為傳輸協議報文,協議號為112,使用固定的組播地址224.0.0.18進行發送,通過協議報文選舉處一臺路由器作為master,其他設備作為backup,來實現網關備份功能。VRRP只使用到advertisement這一種報文。


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2.Master選舉

master路由器的選舉:首先比較每臺路由器的優先級,優先級大的成為master,優先級相同的話,就比較接口ip地址,ip地址大的成為master。master會週期性的發送advertisement報文,其實也就是一秒發送一次,如果backup每隔3秒沒收到master發來的advertisement報文,則認為master down,就會進行新一輪的選舉。

3.三種思路

(1)VRRP是一種選擇協議

它可以把一個虛擬路由器的責任動態分配到局域網上的 VRRP 路由器中的一臺。控制虛擬路由器 IP 地址的 VRRP 路由器稱為主路由器,它負責轉發數據包到這些虛擬 IP 地址。

(2)VRRP是一種路由容錯協議

也可以叫做備份路由協議。一個局域網絡內的所有主機都設置缺省路由,當網內主機發出的目的地址不在本網段時,報文將被通過缺省路由發往外部路由器,從而實現了主機與外部網絡的通信。

(3)VRRP組織虛擬路由器

VRRP 將局域網的一組路由器(包括一個Master 即活動路由器和若干個Backup 即備份路由器)組織成一個虛擬路由器,稱之為一個備份組。如果備份組內的Master 路由器壞掉,Backup 路由器將會通過選舉策略選出一個新的Master 路由器,繼續向網絡內的主機提供路由服務。從而實現網絡內的主機不間斷地與外部網絡進行通信。


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4.VRRP負載特點

(1)備份組

每個備份組都包括一個主用路由器和若干個備用路由器。

(2)路由器

各備份組的主用路由器可以不相同。

(3)優先級

同一臺路由器可以加入多個備份組,在不同備份組中有不同的優先級,使得該路由器可以在一個備份組中作為主用路由器,在其他的備份組中作為備用路由器。


BGP協議

1.基本概念

邊界網關協議(BGP)是運行於 TCP 上的一種自治系統的路由協議。BGP 是唯一一個用來處理像因特網大小的網絡的協議,也是唯一能夠妥善處理好不相關路由域間的多路連接的協議。BGP 構建在 EGP 的經驗之上。BGP 系統的主要功能是和其他的 BGP 系統交換網絡可達信息。網絡可達信息包括列出的自治系統(AS)的信息。這些信息有效地構造了 AS 互聯的拓樸圖並由此清除了路由環路,同時在 AS 級別上可實施策略決策。

2.BGP協議的特點

BGP是自治系統外部路由協議,用來在AS之間傳遞路由信息

路徑矢量路由協議,從設計上避免了環路的發生

TCP承載,端口號是179

支持CIDR和路由聚合

路由附帶豐富的屬性

只發送增量路由更新

路由過濾和路由策略

3.BGP四種消息類型

Notification消息:

當BGP檢測到錯誤狀態時,就向對等體發出Notification消息,之後BGP連接會立即中斷。

Update消息:

Update消息用於在對等體之間交換路由信息。它既可以發佈可達路由信息,也可以撤銷不可達路由信息。

Keepalive消息:

BGP會週期性地向對等體發出Keepalive消息,用來保持連接的有效性。

Open消息:

Open消息是TCP連接建立後發送的第一個消息,用於建立BGP對等體之間的連接關係。

4.BGP協議的狀態轉換

1)空閒狀態

為初始狀態當協議激活後開始初始化,復位計時器,併發起第一個TCP連接。

2)連接狀態

開始TCP連接並等待TCP連接成功的消息。

3)行動狀態

試圖建立TCP連接。

4)open發送狀態

TCP連接已建立,自己已發送第一個OPEN報文,等待接收對方的Open報文,並對報文進行檢查。

5)open證實狀態

BGP等待Keepalive報文,同時復位保持計時器。

6)連接建立狀態

即建立了鄰居(對等體)關係,路由器將和鄰居交換Update報文,同時復位保持計時器。

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