VRRP/VRRPv3

作成日2010/March/31
最終変更日Tuesday, 06-Nov-2018 20:16:35 JST

概要

VRRPは、動的経路制御が利用できない環境で複数のルーターのバックアップを行 うためのプロトコルです。

VRRPには仮想のIPアドレスとMACアドレスを持つ仮想ルーターが存在します。 VRRPが動作している複数のルーターのうちマスターとなっている1台が仮想ルー タのIPアドレス/MACアドレスを利用して動作します。他のルーターはバックアッ プとして動作し、マスターがダウンした場合には速やかに仮想IPアドレス/MAC アドレスを引き継いで仮想ルーターが存在し続けているように動作します。ホス トは、仮想ルーターをデフォルトゲートウェイとして設定することでマスターが ダウンしてもバックアップ経由で通信を続けることができます。

                  +-----+      +-----+
                  | MR1 |      | BR1 |
                  |     |      |     |
                  |     |      |     |
     VRID=1       +-----+      +-----+
     IP A ---------->*            *<--------- IP B
                     |            |
                     |            |
                     |            |
   ------------------+------------+-----+--------+--------+--------+--
                                        ^        ^        ^        ^
                                        |        |        |        |
                                      (IP A)   (IP A)   (IP A)   (IP A)
                                        |        |        |        |
                                     +--+--+  +--+--+  +--+--+  +--+--+
                                     |  H1 |  |  H2 |  |  H3 |  |  H4 |
                                     +-----+  +-----+  +--+--+  +--+--+


対応機種とリビジョン

ヤマハルーターでは以下の機種およびファームウェアで、VRRP/VRRPv3をサポートしています。
リビジョンによって対応している項目が異なります。対応項目は以下のようになります

機種 VRRP VRRPv3
RTX830 初期から 初期から
NVR700W Rev.15.00.02以降
RTX1210 Rev.14.01.05以降
RTX5000 Rev.14.00.18以降
RTX3500 Rev.14.00.18以降
FWX120 Rev.11.03.08以降
RTX810 Rev.11.01.21以降
RTX1200 Rev.10.01.59以降
SRT100 -
RTX3000 初期から
RTX1500 -
RTX1100 -
RT107e -
RT250i -

※他社製品とのVRRPv3利用は動作確認が取れていません。


用語

VRRPルーター
VRRPプロトコルをサポートし、動作させているルーター
仮想ルーター
VRRPプロトコルにより実現される、仮想的なルーター。VRRPを走らせてい る環境では、デフォルトゲートウェイとしてこの仮想ルーターを指定する
マスタールーター
仮想ルーターの役割を果たす複数のVRRPルーターのうち、実際にパケット配 送を行うルーター
バックアップルーター
仮想ルーターの役割を果たす複数のVRRPルーターのうち、マスターが落ちた 時にはそのバックアップになるルーター
VRRPグループ
VRRPルーターのグループ。VRRPグループ一つにつき仮想ルーターが1台となる
VRID
VRRPグループの識別子で、1〜255の整数
VRRP広告
マスタールーターがLANに送信するVRRPデータ。バックアップルーターはこれ を受信することでマスタールーターが動作していることを知る
シャットダウン
マスタールーターがVRRP広告の送信を止めること

詳細

VRRPグループ

VRRPでは、VRRPルーターのグループをVRIDにより識別します。VRIDが同一である VRRPルーターは同一グループに属し、その中の一台だけがマスターとしてパケッ トの配送を行います。他のルーターはバックアップとしてマスターがシャットダ ウンしたら即座に動作を引き継ぎます。

VRIDが異なると違うVRRPグループとみなされます。同一LAN上に複数のVRRPグ ループが存在することができ、お互いはまったく独立に動作します。また、一 つのルーターが複数のVRRPグループに属することも可能です。例えば、2台のルー タa、bと2つのVRRPグループA、Bがあって、a、bともにA、Bの双方に所属し、A のマスターがa、Bのマスターがbという設定にしておくことができます。この 場合、PCのデフォルトゲートウェイとしてはA、Bいずれの仮想ルーターでも設定 でき、2台のVRRPルーターはお互いのバックアップを兼ねつつ、トラフィックを ロードバランシングして処理することができます。

                  +-----+      +-----+
                  | MR1 |      | MR2 |
                  |  &  |      |  &  |
                  | BR2 |      | BR1 |
     VRID=1       +-----+      +-----+         VRID=2
     IP A ---------->*            *<---------- IP B
                     |            |
                     |            |
                     |            |
   ------------------+------------+-----+--------+--------+--------+--
                                        ^        ^        ^        ^
                                        |        |        |        |
                                      (IP A)   (IP A)   (IP B)   (IP B)
                                        |        |        |        |
                                     +--+--+  +--+--+  +--+--+  +--+--+
                                     |  H1 |  |  H2 |  |  H3 |  |  H4 |
                                     +-----+  +-----+  +--+--+  +--+--+

仮想ルーター

仮想ルーターのIPアドレスは自由に設定できるので、以下の2つのケースが考え られます。

  1. 仮想ルーターのIPアドレスとして、VRRPグループに所属するVRRPルーターのうち の1台のIPアドレスを利用する。

    この場合、仮想ルーターのIPアドレスを持つVRRPルーターが必ずマスターとなり、 他のルーターはバックアップになる。

  2. 仮想ルーターのIPアドレスとして、まったく別のIPアドレスを利用する。

    この場合、マスタールーターはあらかじめVRRPルーターに設定された優先度に応 じて自動的に決定される。優先度は1〜254の整数で、大きい方が優先される。 優先度が同じVRRPルーターの間ではIPアドレスの大きい方が優先される。

仮想ルーターのMACアドレスは、VRRPグループ毎に決められたユニキャストアド レスを利用します。

マスタールーターのシャットダウン

マスタールーターはLANから切り離されたり、電源が落ちたりした場合には不可 避的にシャットダウンしますが、回線側での通信が何らかの理由でできなくなっ た場合に積極的にシャットダウンし、バックアップルーターに切り替えることも できます。

優先度

VRRPルーターはそれぞれ優先度を持ち、優先度の高いルーターがマスタールーターと なり、他のルーターはバックアップとなります。優先度は1〜255の数値で設定し ますが、スムーズなマスター/バックアップ切り替えのためにはできるだけ優 先度は大きな差をつけておくのがいいでしょう。

また、優先度はまったく同じ値を設定してもよいことになっていますが、その 場合、各VRRPルーターのLANインタフェースのIPアドレスの大小によって優先さ れるべきVRRPルーターが決まりますが、複数のルーターが同時にマスタールーターに なろうとしますので、その間の調整でマスタールーターがばたばたすることが起 こりえます。やはり優先度はできるだけ大きな差をつけて設定すべきです。

プリエンプトモード

VRRPの動作モードの一つに、プリエンプトモードがあります。プリエンプトモー ドか否かでマスタールーター選出の方法が変わってきます。

非プリエンプトモードでは、先に優先度の低いVRRPルーターがマスタールーターと なっていた場合には、そこに後から優先度の高いVRRPルーターが参加してもマス タールーターの切り替わりは起こらず、従来からのマスタールーターがマスターと して動作し続けます。一方、プリエンプトモードで動作している場合には、優 先度の高いVRRPルーターが加わると必ずそちらにマスタールーターが切り替わりま す。

通常は、プリエンプトモードで運用します。非プリエンプトモードは、マスター ルーターが頻繁にダウンする場合に利用できます。

動的経路制御

VRRPを設定しているLANインタフェースでは動的経路制御は動作させない方が よいでしょう。一方、VRRPを設定していないインタフェースで動的経路制御を 動作させ、その状態によってマスタールーターを切り替えるという形はありえま す。

VRRPとNATとの連携

ヤマハルーターの仕様としてはVRRPの仮想IPアドレスとNATの外側アドレスが 同一であれば連携する(マスタ状態である場合にだけARPに応答する)ように なっています。 静的NATについても同じで、VRRPの仮想IPアドレスと一致する外側アドレスを もつエントリ1つだけがVRRPと連携します。 VRRPの仮想IPアドレスと一致しない静的NATの外側アドレスまでもVRRPに連携 させることはできません。


コマンド