H3CIE面试题-IPv6 VRRP原理是怎样的？

“在长老，我们前面学习过基于IPv4的VRRP，请问在IPv6环境下，VRRP的概念是否一样呢？”小智真诚的问道。

“这是个好问题，其实VRRP现在默认版本是VRRPv3，既支持IPv4 VRRP，也支持IPv6 VRRP，绝大多数概念与以往学习到的都是一致的，但是也有些许的区别。”在长老回复道：“要不，我们今天就把IPv6 VRRP展开讨论讨论。”

VRRP的优先级取值范围是0-255，可配置范围是1-254，默认值是100，数值越大表明优先级越高。优先级0为系统保留，255则是系统保留给IPv6地址拥有者。当优先级值相同时，将会比较接口的主IPv6地址，地址越大越优先成为Master。

虚拟MAC地址是一个IEEE 802 MAC地址，其格式为：00-00-5E-00-02-{VRID}。其中，00-00-5E为IANA规定的OUI地址；00-02表明该地址是为IPv6协议分配。

VRRP报文由Master设备发出，通告其优先级和状态信息。VRRP报文源地址为发送接口的IPv6链路本地地址，目的地址为IANA分配的IPv6组播地址ff02::12。报文中的Hop Limit值必须为255，Hop Limit不为255的VRRP报文将被丢弃，这样可以防止收到非本链路的VRRP报文。报文中Next Header值为112，表明该报文是一个VRRP报文。

VRRP路由器有3种状态，分别是Initialize、Master和Backup，状态机如图1所示。

图1

状态机制解析：

1）路由器启动后，首先进入Initialize状态。

2）在Initialize状态下，当路由器接口使能VRRP后，则会确认自己的角色。如果路由器在备份组中VRRP优先级小于255，则会先进入到Backup状态，如流程①；如果路由器在备份组中VRRP优先级为255，则说明该路由器为IPv6地址拥有者，此时路由器会直接进入Master状态，如流程②。

3）当路由器处于Backup状态时，会定期接受到Master发来的通告（advertisement）报文。如果路由器在Master_Down_Timer定时器超时之前都没有接收到Master路由器发来的通告报文时，则路由器会转换到Master状态，如流程③，并开始自己向外发送通告报文。

4）当路由器处于Master状态时，会定期（1秒或100厘秒）发送通告报文，并负责将目的MAC为虚拟路由器MAC地址的报文进行转发。当路由器收到其它路由器发送的通告报文，且其优先级高于本地的优先级，或者在优先级相同时其IPv6地址比自己大时，该路由器会停止发送通告报文，并转换至Backup状态，如流程④。

5）当路由器在Master或者Backup状态时，如果收到接口shutdown事件，则会转换至Initialize状态，如流程⑤和⑥。

H3C设备支持两种工作模式的VRRP，分别是标准协议模式和负载均衡模式。本节我们讨论标准协议模式。

如图2所示，显示了IPv6 VRRP单备份组的工作过程。其中R1和R2构成同一VRRP备份组，各自的优先级如图上标注所示。经过VRRP选举后，R1成为了Master，R2成为了Backup。当收到PC发来的RS报文时，Master路由器会使用虚IPv6地址作为RA报文的源IPv6地址，使用虚MAC作为RA报文的源MAC地址进行回应，因此该局域网内的主机都会学习到该虚拟IPv6地址，并将这个虚拟IPv6地址作为自己的网关。

图2

如图3所示，显示了IPv6 VRRP多备份组的工作过程。其中三层交换机SW1和三层交换机SW2构成两组VRRP备份组，各自的优先级如图上标注所示。经过VRRP选举后，SW1成为了vrid=1的Master，SW2成为了vrid=1的Backup；SW2成为了vrid=2的Master，SW1成为了vrid=2的Backup。当收到PC1发来的RS报文时，SW1（vrid=1的Master路由器）会使用虚IPv6地址作为RA报文的源IPv6地址，使用虚MAC作为RA报文的源MAC地址进行回应，因此PC1会都学习到虚拟IPv6地址，并将这个虚拟IPv6地址作为自己的网关，同理PC2也会通过RS\RA报文学习到vrid=2这个备份组中的虚IPv6地址，并将其作为自己的网关。

图3

闻道有先后，术业有专攻，让我们一起进步吧！