计算机网络-VRRP切换与回切过程

前面我们学习了VRRP选举机制，根据VRRP优先级与IP地址确定主设备与备份设备，这里继续进行主备切换与主备回切以及VRRP抢占模式的学习。

一、VRRP主备切换

主备选举时根据优先级选择主设备，状态切换为Master状态，那当什么时候会切换到备份设备呢？有以下两种情况：

• Master设备主动退出VRRP组
• Master设备或者链路故障

1.1 Master主动退出VRRP组

当Master设备主动放弃Master地位（如Master设备退出备份组）时，会发送优先级为0的通告报文，用来使Backup设备快速切换成Master设备，而不用等到MASTER_DOWN定时器超时。这个切换的时间称为Skew_time。

主动退出不需要等待超时器，迅速切换状态。

1.2 Master设备或者链路故障

当Master设备发生网络故障而不能发送通告报文的时候，Backup设备并不能立即知道其工作状况。等到MASTER_DOWN定时器超时后，才会认为Master设备无法正常工作，从而将状态切换为Master。

如果是设备故障或者线路故障需要等待定时器超时Backup设备才能切换到主设备。

二、VRRP主备回切

正常情况下，由Master设备负责转发用户报文，如图所示，所有用户流量通过R1到达Internet。当R1出现故障时，网络会重新进行VRRP主备选举，如图所示，此时R2会成为新的Master设备负责转发用户报文。

当R1从故障恢复后，网络将重新进行VRRP主备选举，由于R1的优先级大于R2，所以R1又重新成为新的Master设备负责转发用户报文。

正常情况下Master设备转发用户报文，当发生故障时当Backup设备定时器超时则切换到Master承接用户流量，当故障恢复时故障设备发送VRRP报文重新进行选举进行主备回切。

VRRP默认开启抢占模式，如果网络不稳定，建议开启抢占延时，防止网络震荡。开启抢占模式的VRRP备份组，当主备进行切换时，总共时长为：3xAdver_Interval+Skew_time+Delay_time

在抢占模式下，当Master的设备状态不稳定或者网络质量差时，会导致VRRP备份组频繁切换，从而引发终端ARP表项频繁刷新，为缓解此问题，通常设置抢占延时定时器，通过MASTER_INTERVAL定时器超时时间加上延时时间，确定状态稳定后，再进行主备回切，抢占延时可以手动配置。

VRRP抢占模式（Preempt Mode） ：

• 抢占模式（默认激活）：如果Backup路由器激活了抢占功能，那么当它发现Master路由器的优先级比自己更低时，它将立即切换至Master状态，成为新的Master路由器
• 非抢占模式：如果Backup路由器没有激活抢占功能，那么即使它发现Master路由器的优先级比自己更低，也只能依然保持Backup状态，直到Master路由器失效。

总结：这里学习VRRP的主备切换以及进行主备回切，缺省是开启了抢占模式，当网络震荡时可能会导致流量黑洞，即Master已经切换但是流量还是走的Backup设备上，导致流量丢包，可以理解为在进行主备切换间隙导致的丢包。因此建议如果网络不稳定，开启抢占延时，防止网络震荡，合理配置抢占延时定时器。