VRRP+Track+RTR配合使用解决-keepalive跨网段问题.doc

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在VRRP的应用中，经常要设置VRRP的主备状态需要根据广域网接口的状态决定是否切 换，在常用的点到点模式中，使用track再结合keepalive gateway功能就可以实现。但是在比较复杂的点到多点网络模式中，或者需要监控的gateway与广域网接口不在同一个网段时，使用此方法将不能或者 无法很好地解决这个问题。
Environment

如上图，LAN里的用户通过R1，R2访问外网资源。但是R1，R2不是直接 与ISP相连，中间还有R3，R4这两台三层设备。这种情况下用户需求在R1，R2上根据到ISP某地址10.1.1.1的可达与否来判断VRRP的主备 切换。显然，10.1.1.1与R1，R2上的地址不在同一个网段。那么这种情况Keepalive gateway就无能为力了，因为它是发送ARP广播来实现的。这个时候我们可以使用RTR功能配合TRACK和VRRP来实现这种用户需求。
实现步骤：
1，在R1上启用RTR功能
     R1(config)#rtr enable
2，创建一个ICMPECHO类型的RTR实体
     R1(config)#rtr 1 icmpecho
     R1(config-rtr-icmpecho)#set 10.1.1.1 1 70 2 10 extend 11.1.1.2 0 TRUE FALSE
     R1(config-rtr-icmpecho)#exit
3，创建一个RTR组，包含上面所创建的RTR实体
     R1(config)#rtr group 1
     R1(config-rtr-group)#member 1
     R1(config-rtr-group)#exit
4，创建一个TRACK组，包含上面创建的RTR组
      R1(config)#track 1
      R1(config-track)#rtr 1
      R1(config-track)#exit
5，创建schedule调用RTR组1
      R1(config)#rtr schedule 1 group 1 start now ageout 20 life forever
6，在相应VRRP接口F0下调用TRACK组1
      R1(config)#interface fastethernet0 
      R1(config-if-fastethernet0)#vrrp 1 track 1 20
      R1(config-if-fastethernet0)#exit
      R1(config)#end
以上的相关路由省略。
结果：
1，当R1上源地址11.1.1.2到目的地址10.1.1.1可达时，TRACK组1会返回TRUE给VRRP，这个时候R1是Master，数据流向 为：LAN-->R1-->R3-->ISP
2，当R1上源地址11.1.1.2到目的地址10.1.1.1不可达时，TRACK组1会返回FALSE给VRRP，这个时候R1在VRRP的优先级会 被减少所配置的20，假设R1的初始优先级为110，R2的初始优先级为100，那么现在R1的实际优先级就变为了90，R2成为了Master，数据流 向为：LAN-->R2-->R4-->ISP
3，当R1上源地址11.1.1.2到目的地址10.1.1.1恢复可达时，TRACK组1会返回TRUE给VRRP，这个时候R1在VRRP的实际优先 级会恢复为初始值110，R1恢复成为Master，数据流向也恢复为：LAN-->R1-->R3-->ISP
综上所述，VRRP+TRACK+RTR的方式，解决了VRRP里所TRACK的地址与本地router不在同一网段而无法使用keepalive gateway的问题。还有一个好处是这种方式不会对接口进行shutdown操作，比较好^_^
点到多点的情况，非常清晰明了，强烈推荐仔细阅读下面的部分：
一、网络结构：

如上图所示：R1和R2作为网点路由器，局域网启VRRP协议，R1的 VRRP状态为Master。R1通过F1口接入运营商ISP1，中心有两台设备作为主备接入ISP1。整个网络使用静态路由。在R1上面有两条默认路由 分别指向R3和R4，并且到R3的路由优先。
上行数据流和备份要求：
正常情况下数据流：网点－>R1－>ISP1－>R3
当R3出现故障或者到R3的线路出现故障时，数据流向：网点－>R1－>ISP1－>R4
当R3和R4同时出现故障或者ISP1线路出现故障时，VRRP切换，数据流向：网点－>R2－>ISP2
二、需求分析
要实现上面的需求，需要使用VRRP的track功能，常规的track功能只能监控某一个接口的状态。上面方案中互连都是以太口，F1接口又有两个网 关，也就无法使用keepalive gateway功能来实现。要实现上面的需求，需要解决如下两个问题：
1、 如何在R3和R4同时出故障或者ISP1整个线路出现问题后，VRRP才发生切换？
2、 当R3出现故障后，在R1上如何才能使到R4的默认路由生效？
三、解决办法
通过VRRP+track+RTR的方式来实现。
在VRRP的track设置中，除了track某个接口的状态外，还可以track一个组，在一个track组里面可以监控多个对象，其中就包含RTR的 状态，RTR可以分别检测到两个上端设备R3和R4是否可达。最后track组将这些监控对象的综合状态反馈给VRRP模块。具体实现步骤如下：
1、 在R1上配置两个rtr的icmpecho实体分别检测到两个上端设备是否可达，再配置两个rtr组 分别包含这两个rtr实体。
2、 配置一个track，包含这两个rtr组（注：在track组中只能关联rtr组），track组中采用或关系。
3、 配置vrrp＋track，只有两个rtr组都检测不到上端设备时，track才返回false，触发vrrp切换。
以上解决了上面提到的第一个问题，根据上面的方法，第二个问题也就容易了。在R1上再配置两个track组，分别关联一个rtr组，在R1上面的两条默认 路由后面加上track组就可以实现了。
四、配置实例
1、配置RTR实体：
rtr 1 icmpecho
 set 2.1.1.2 2 70 1 5 extend 2.1.1.1 0 TRUE FALSE
 log type local 100
 exit
rtr 2 icmpecho
 set 2.1.1.3 2 70 1 5 extend 2.1.1.1 0 TRUE FALSE
 log type local 100
 exit
上面配置中建立两个icmpecho类型的RTR实体，实体的内容为以源地址为2.1.1.1向2.1.1.2和2.1.1.3发送ICMP请求报文。报 文个数为2，大小为70，超时时间为1S，调度间隔为5S。
2、配置RTR组：
rtr group 1
 member 1
 exit
rtr group 2
 member 2
 exit
配置两个RTR组，分别包含上面配置的两个RTR实体，在此必须要配置RTR组，因为在track的引用中，是通过RTR组来进行引用的。
rtr schedule 1 group 1 start now ageout 10 life forever
rtr schedule 2 group 2 start now ageout 10 life forever
再通过上面两个命令把配置的RTR组调度。RTR组必须要通过命令调度才会执行。
3、配置track引用RTR组
track 1
 rtr 1
 rtr 2
 logic operator OR
 exit
此处track组中，引用了两个对象，两个对象使用“或”的关系，即只有两个RTR组都不可达时，才返回false。
4、配置VRRP引用此track
interface fastethernet0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
 vrrp 1 ip 1.1.1.10
 vrrp 1 preempt
 vrrp 1 priority 200
 vrrp 1 track 1 120
 exit
这个配置很简单，当track组返回false时，此接口的VRRP优先级降低120。
5、路由配置
track 2
 rtr 1
 logic operator AND
 exit
track 3
 rtr 2
 logic operator AND
 exit
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 2.1.1.2 track 2
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 2.1.1.3 100 track 3
此处的配置与上面类似，就不做解释了。
五、验证
通过以上配置就可以实现上面方案中的要求，下面通过一些切换操作来进行验证。
1、正常情况下的RTR状态和VRRP状态：
VRRP-A#sh rtr group 1
----------------------------------------------
ID:1            name:rtrGroup1          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:REACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :1
VRRP-A#sh rtr group 2
----------------------------------------------
ID:2            name:rtrGroup2          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:REACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :2
VRRP-A#sh vrrp
Interface fastethernet0 (Flags 0x1)
  Pri-addr : 1.1.1.1
  Vrf : 0
  Virtual router : 1
    Virtual IP address : 1.1.1.10
    Virtual MAC address : 00-00-5e-00-01-01
    Depend prefix:1.1.1.1/24
    State : Master
    Normal priority : 200
    Currnet priority : 200
    Priority reduced : 0
    Preempt-mode : YES
    Advertise-interval : 1
    Authentication Mode : None
      Track object : 1
      Reduce : 120
      Reduce state : NO
VRRP-A#
VRRP-A#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP,  O - OSPF, OE-OSPF External, M - Management
       D - Redirect, E - IRMP, EX - IRMP external, o - SNSP, B - BGP, i-ISIS
Gateway of last resort is 2.1.1.2 to network 0.0.0.0
S   0.0.0.0/0 [1/100] via 2.1.1.2, 00:01:29, fastethernet1
C   1.1.1.0/24 is directly connected, 01:25:05, fastethernet0
C   2.1.1.0/24 is directly connected, 01:25:22, fastethernet1
C   127.0.0.0/8 is directly connected, 03:33:16, lo0
VRRP-A#
从以上状态可以看出，两组RTR的状态都是REACHABLE的。同时VRRP的状态也是Master。路由的下一跳是指向R3。
2、断开R3
VRRP-A#sh rtr group 1
----------------------------------------------
ID:1            name:rtrGroup1          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:UNREACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :1
VRRP-A#sh rtr group 2
----------------------------------------------
ID:2            name:rtrGroup2          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:REACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :2
VRRP-A#sh vrrp
Interface fastethernet0 (Flags 0x1)
  Pri-addr : 1.1.1.1
  Vrf : 0
  Virtual router : 1
    Virtual IP address : 1.1.1.10
    Virtual MAC address : 00-00-5e-00-01-01
    Depend prefix:1.1.1.1/24
    State : Master
    Normal priority : 200
    Currnet priority : 200
    Priority reduced : 0
    Preempt-mode : YES
    Advertise-interval : 1
    Authentication Mode : None
      Track object : 1
      Reduce : 120
      Reduce state : NO
VRRP-A#
VRRP-A#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP,  O - OSPF, OE-OSPF External, M - Management
       D - Redirect, E - IRMP, EX - IRMP external, o - SNSP, B - BGP, i-ISIS
Gateway of last resort is 2.1.1.3 to network 0.0.0.0
S   0.0.0.0/0 [100/100] via 2.1.1.3, 00:00:00, fastethernet1
C   1.1.1.0/24 is directly connected, 01:25:52, fastethernet0
C   2.1.1.0/24 is directly connected, 01:26:09, fastethernet1
C   127.0.0.0/8 is directly connected, 03:34:02, lo0
VRRP-A#
当断开R3后，RTR组1的状态已经变为UNREACHABLE，但是VRRP的状态并没有切换还是master状态，默认路由的下一跳也由R3变到了 R4。
3、断开R3和R4
VRRP-A#sh rtr group 1
----------------------------------------------
ID:1            name:rtrGroup1          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:UNREACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :1
VRRP-A#sh rtr group 2
----------------------------------------------
ID:2            name:rtrGroup2          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:UNREACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :2
VRRP-A#sh vrrp      
Interface fastethernet0 (Flags 0x1)
  Pri-addr : 1.1.1.1
  Vrf : 0
  Virtual router : 1
    Virtual IP address : 1.1.1.10
    Virtual MAC address : 00-00-5e-00-01-01
    Depend prefix:1.1.1.1/24
    State : Backup
    Master addr : 1.1.1.2
    Normal priority : 200
    Currnet priority : 80
    Priority reduced : 120
    Preempt-mode : YES
    Advertise-interval : 1
    Authentication Mode : None
      Track object : 1
      Reduce : 120
      Reduce state : YES
VRRP-A#
VRRP-A#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP,  O - OSPF, OE-OSPF External, M - Management
       D - Redirect, E - IRMP, EX - IRMP external, o - SNSP, B - BGP, i-ISIS
Gateway of last resort is not set
C   1.1.1.0/24 is directly connected, 01:22:12, fastethernet0
C   2.1.1.0/24 is directly connected, 01:22:29, fastethernet1
C   127.0.0.0/8 is directly connected, 03:30:23, lo0
VRRP-A#
同时断开R3和R4后，两个RTR组的状态都变为UNREACHABLE，VRRP已经发生切换变为backup状态。同时两条默认路由都消失了。
4、恢复R4
VRRP-A# sh rtr group 1
----------------------------------------------
ID:1            name:rtrGroup1          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:UNREACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :1
VRRP-A# sh rtr group 2
----------------------------------------------
ID:2            name:rtrGroup2          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:REACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :2
VRRP-A#sh vrrp       
Interface fastethernet0 (Flags 0x1)
  Pri-addr : 1.1.1.1
  Vrf : 0
  Virtual router : 1
    Virtual IP address : 1.1.1.10
    Virtual MAC address : 00-00-5e-00-01-01
    Depend prefix:1.1.1.1/24
    State : Master
    Normal priority : 200
    Currnet priority : 200
    Priority reduced : 0
    Preempt-mode : YES
    Advertise-interval : 1
    Authentication Mode : None
      Track object : 1
      Reduce : 120
      Reduce state : NO
VRRP-A#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP,  O - OSPF, OE-OSPF External, M - Management
       D - Redirect, E - IRMP, EX - IRMP external, o - SNSP, B - BGP, i-ISIS
Gateway of last resort is 2.1.1.3 to network 0.0.0.0
S   0.0.0.0/0 [100/100] via 2.1.1.3, 00:00:21, fastethernet1
C   1.1.1.0/24 is directly connected, 01:22:56, fastethernet0
C   2.1.1.0/24 is directly connected, 01:23:13, fastethernet1
C   127.0.0.0/8 is directly connected, 03:31:07, lo0
VRRP-A#
在恢复R4后，同第2步。
5、恢复R3
VRRP-A#sh rtr group 1
----------------------------------------------
ID:1            name:rtrGroup1          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:REACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :1
VRRP-A#sh rtr group 2
----------------------------------------------
ID:2            name:rtrGroup2          Members schedule interval:0
Option: AND     Status:REACHABLE
*****************************
type:SINGLE     Entity Id :2
VRRP-A#sh vrrp
Interface fastethernet0 (Flags 0x1)
  Pri-addr : 1.1.1.1
  Vrf : 0
  Virtual router : 1
    Virtual IP address : 1.1.1.10
    Virtual MAC address : 00-00-5e-00-01-01
    Depend prefix:1.1.1.1/24
    State : Master
    Normal priority : 200
    Currnet priority : 200
    Priority reduced : 0
    Preempt-mode : YES
    Advertise-interval : 1
    Authentication Mode : None
      Track object : 1
      Reduce : 120
      Reduce state : NO
VRRP-A#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP,  O - OSPF, OE-OSPF External, M - Management
       D - Redirect, E - IRMP, EX - IRMP external, o - SNSP, B - BGP, i-ISIS
Gateway of last resort is 2.1.1.2 to network 0.0.0.0
S   0.0.0.0/0 [1/100] via 2.1.1.2, 00:00:16, fastethernet1
C   1.1.1.0/24 is directly connected, 01:23:52, fastethernet0
C   2.1.1.0/24 is directly connected, 01:24:09, fastethernet1
C   127.0.0.0/8 is directly connected, 03:32:03, lo0
VRRP-A#
恢复R3，网络恢复成最开始状态，同第1步。

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