H3C交换机的VRRP负载均衡模式

一、VRRP负载均衡模式基础

• 基于标准协议模式：H3C交换机的VRRP负载均衡模式以VRRP标准协议模式为基础，VRRP标准协议模式中的工作机制，如Master路由器的选举、抢占、监视功能等，VRRP负载均衡模式均支持。其中标准协议模式包含基于RFC实现的VRRPv2（基于IPv4）和VRRPv3（基于IPv6），二者在功能实现上没有区别，只是应用的网络环境不同。
• 支持的设备系列：在一些H3C交换机中，主要包括S58、S9500E系列支持VRRP负载均衡模式，但S5600、S7500、7500E系列不支持。

二、与标准协议模式对比

• 标准协议模式的局限
  • 在VRRP标准协议模式中，只有Master路由器可以转发报文，Backup路由器处于监听状态，无法转发报文。虽然创建多个备份组可以实现多个路由器之间的负载分担，但是局域网内的主机需要设置不同的网关，增加了配置的复杂性。
• 负载均衡模式的优势
  • 在VRRP负载均衡模式中，只需创建一个备份组，就可以实现备份组中多个路由器之间的负载分担，避免了VRRP备份组中Backup路由器始终处于空闲状态、网络资源利用率不高的问题。并且在IRF堆叠模式下使用VRRP负载均衡功能时，须配置IRF的桥MAC地址为永久保留（默认情况下，IRF的桥MAC地址为永久保留）。

三、工作原理

• 虚拟MAC地址分配
  • 负载均衡模式中，Master路由器负责为备份组中的路由器分配虚拟MAC地址，并为来自不同主机的ARP（IPv4网络中）/ND（IPv6网络中）请求，应答不同的虚拟MAC地址，实现流量在多台路由器之间分担。备份组中的Backup路由器不会应答主机的ARP/ND请求。例如，在虚拟IP地址为10.1.1.1/24的备份组中，RouterA作为Master路由器，RouterB作为Backup路由器。RouterA为自己分配的虚拟MAC地址为000f - e2ff - 0011，为RouterB分配的虚拟MAC地址为000f - e2ff - 0012。当Master路由器接收到主机发送的目标IP地址为虚拟IP地址的ARP请求后，根据负载均衡算法使用不同的虚拟MAC地址应答主机的ARP请求，使得不同主机的流量发送到不同的路由器。
• 虚拟转发器相关
  • 虚拟转发器的权重标识了虚拟转发器的转发能力。当权重低于一定的值——失效下限时，虚拟转发器无法再为主机转发流量。在地址对应的虚拟转发器中，优先级最高的虚拟转发器处于Active状态，称为AVF（Active Virtual Forwarder，动态虚拟转发器），负责转发流量；其它虚拟转发器处于Listening状态，称为LVF（Listening Virtual Forwarder，监听虚拟转发器），监听AVF的状态，不转发流量。虚拟转发器的优先级取值范围为0 - 255，其中，255保留给VFOwner使用。如果VFOwner的权重高于或等于失效下限，则VFOwner的优先级为最高值255。

四、配置注意事项

• 地址要求：在负载均衡模式下，VRRP的虚拟IP地址和物理端口IP地址需不同，并且虚拟IP地址不能采用备份组中交换机物理端口上的实际地址，否则负载均衡功能将无法正常工作。同时，备份组中交换机物理端口的地址需要与虚拟地址对应。
• 配置步骤示例（以设置工作在负载均衡模式为例）：[Sysname]?vrrp?mode?loadbalance?，通过本命令配置VRRP的工作模式后，路由器上所有的备份组都工作在该模式。