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Configuração de VRRP: guia prático para provedores

Configuração de VRRP: é fazer dois roteadores dividirem um mesmo endereço de gateway, de modo que, se o principal cair, o reserva assume em poucos segundos. Os equipamentos atrás deles continuam usando o mesmo gateway e nem percebem a troca.

Resumo

  • O VRRP cria um gateway virtual que responde pelo roteador ativo, chamado mestre, e passa ao reserva numa falha.
  • Sozinho, ele só percebe o roteador vizinho sumir, e por isso precisa rastrear o uplink ou a sessão BGP.
  • A preempção com atraso evita que o mestre volte antes de as sessões externas subirem de novo.
  • O caminho de volta depende do roteamento interno, que precisa apontar para o mesmo roteador que é mestre.

O que a configuração de VRRP resolve

Ela tira o gateway de dentro de um roteador específico e o transforma num endereço virtual que passa de um equipamento para outro. Assim, a queda de um roteador deixa de derrubar tudo o que está atrás dele.

Sem VRRP, o gateway de uma rede é um roteador específico. Se ele cai, concentradores, servidores e CGNAT perdem a saída até alguém trocar a configuração ou religar o equipamento.

No provedor, o VRRP aparece entre os roteadores de borda e os equipamentos internos, e é uma das peças da alta disponibilidade de borda, ao lado do segundo roteador, do iBGP e da detecção rápida de falha.

Termos do VRRP
TermoO que é
Endereço virtualO gateway que os equipamentos usam
MestreO roteador que responde pelo endereço agora
ReservaO roteador que assume se o mestre parar de anunciar
PrioridadeNúmero que decide quem é o mestre
Grupo (VRID)Identificador que junta os roteadores que dividem o mesmo endereço

Onde o VRRP entra na rede do provedor

O lugar mais comum é a VLAN que liga o par de bordas aos concentradores PPPoE, ao CGNAT e aos servidores de DNS. Esses equipamentos apontam a rota padrão para o endereço virtual, e não para o endereço de cada borda.

Cada roteador de borda do par mantém o próprio endereço na VLAN, e só o endereço virtual muda de dono. Por isso a configuração dos equipamentos internos não precisa mudar quando um roteador sai para manutenção.

Como funciona a configuração de VRRP?

O mestre envia anúncios periódicos na VLAN, e o reserva fica escutando. Se os anúncios param por cerca de três intervalos, o reserva assume o endereço virtual e passa a responder por ele.

Troca do mestre numa falha e volta depois do atraso
  1. 1 · Normal

    O mestre anuncia

    O roteador com maior prioridade responde pelo gateway e envia anúncios a cada segundo, no tempo padrão.

  2. 2 · Falha

    Os anúncios param

    O mestre cai ou baixa a própria prioridade porque perdeu o uplink rastreado.

  3. 3 · Troca

    O reserva assume

    O reserva passa a responder pelo endereço e pelo MAC virtual, e o tráfego segue por ele.

  4. 4 · Volta

    Preempção com atraso

    Quando o principal se recupera, espera o atraso configurado antes de retomar o papel de mestre.

Com os tempos padrão, a troca leva cerca de três segundos. Reduzir esse tempo exige cuidado para não gerar trocas falsas por perda de um único anúncio.

Os anúncios usam o protocolo IP 112, enviados ao endereço multicast 224.0.0.18 no IPv4 e ff02::12 no IPv6. A configuração de VRRP exige que nenhum filtro da VLAN bloqueie esse tráfego entre os dois roteadores.

Por que os servidores nem percebem a troca?

O endereço virtual vem acompanhado de um MAC virtual, derivado do número do grupo. Quando o reserva assume, ele passa a responder por esse mesmo MAC, e a tabela ARP dos servidores continua certa.

Para o equipamento interno, nada mudou: o gateway tem o mesmo IP e o mesmo MAC. Quem aprende a mudança é o switch da VLAN, que passa a encaminhar o MAC virtual para a porta do novo mestre.

Prioridade, dono do endereço e quem vence a eleição

A prioridade vai de 1 a 254 nos roteadores comuns, e vence o maior número. Se o endereço virtual for igual ao endereço real de um dos roteadores, esse roteador vira dono do endereço e assume prioridade 255.

Usar um endereço virtual separado, como no exemplo deste guia, deixa a eleição sob controle da prioridade e do rastreamento. Com dono fixo, o principal tende a retomar o gateway assim que volta, antes de a borda estar pronta.

Decisões de desenho antes de configurar

O VRRP sozinho só percebe quando o outro roteador some. Se o mestre continua de pé mas perdeu a saída, é preciso rastrear essa saída para a troca acontecer.

  • Rastreamento do uplink ou da sessão BGP: baixa a prioridade quando a saída cai.
  • Preempção com atraso: o mestre volta só depois de o BGP subir de novo.
  • Mestre igual para IPv4 e IPv6: evita tráfego indo por caminhos diferentes.
  • VRRPv3: suporta IPv4 e IPv6 com o mesmo protocolo.
  • Um grupo por VLAN: com numeração documentada.

Ativo e reserva ou dois grupos dividindo a carga?

Com um grupo só, um roteador carrega todo o tráfego interno e o outro espera. Com dois grupos, cada roteador é mestre de um deles, e metade dos equipamentos aponta para cada endereço virtual.

Formas de usar o VRRP no par de bordas
FormaFaz sentido quandoCuidado
Um grupo, ativo e reservaCada roteador aguenta sozinho todo o tráfego do picoO reserva fica parado e precisa ser testado para não esconder defeito
Dois grupos, mestres cruzadosO tráfego interno é grande e os dois roteadores precisam trabalharNuma falha, o roteador que sobra carrega tudo e precisa ter folga para isso

Rastrear a interface ou a sessão BGP?

Rastrear a interface do uplink pega o cabo rompido e o transceptor queimado, mas não a sessão que caiu com o link fisicamente de pé. Rastrear a sessão BGP, ou uma rota recebida da operadora, pega os dois casos.

O exemplo deste guia rastreia a interface por ser o caso mais simples. Em bordas com mais de um trânsito, vale rastrear a presença da rota padrão ou de um prefixo conhecido, e a sintaxe muda de fabricante para fabricante [CONFIRMAR sintaxe no equipamento do provedor].

Configuração de referência com rastreamento

O exemplo configura o roteador principal de um par, com gateway 192.0.2.1 e rastreamento do uplink de trânsito. O reserva recebe a mesma estrutura, com outro endereço próprio e prioridade menor.

VRRPv3 com rastreamento em sintaxe Cisco IOS-XE (roteador principal)
fhrp version vrrp v3
!
track 1 interface TenGigabitEthernet0/0/0 line-protocol
!
interface Vlan100
 description SERVIDORES
 ip address 192.0.2.2 255.255.255.0
 vrrp 10 address-family ipv4
  address 192.0.2.1 primary
  priority 120
  preempt delay minimum 60
  track 1 decrement 30

O reserva usa 192.0.2.3 e prioridade 100. Se o uplink do principal cair, a prioridade dele vai a 90 e o reserva assume; quando o uplink volta, o principal espera 60 segundos antes de retomar o gateway.

No RouterOS 7

Crie a interface em /interface/vrrp com vrid e priority, e coloque o endereço virtual com máscara /32 nessa interface. Para rastrear o uplink, use um script no netwatch que altera a prioridade.

Borda com gateway em um roteador só?

Na alta disponibilidade de borda, um Especialista monta o par de roteadores, configura o VRRP com rastreamento da saída e testa cada queda em janela.

Pedir proposta de alta disponibilidade de borda

O caminho de volta também precisa acompanhar

O VRRP decide quem recebe o tráfego de dentro para fora. O caminho de volta depende do roteamento interno e do BGP, que precisam apontar para o mesmo roteador.

Os dois roteadores do mesmo ASN trocam rotas por iBGP, e a configuração de iBGP mostra como mantê-los sincronizados. Para o roteamento interno, veja a configuração de OSPF.

Configuração de VRRP passo a passo em janela

Monte primeiro o reserva, depois o principal, e só então aponte os equipamentos internos para o endereço virtual. A troca de gateway é a única etapa que mexe no tráfego e deve acontecer em janela.

  1. Planeje os endereços: endereço virtual, endereço próprio de cada roteador e número do grupo, anotados na documentação.
  2. Configure o reserva: grupo, endereço virtual e prioridade 100, sem mexer no gateway atual.
  3. Configure o principal: prioridade maior, rastreamento do uplink e preempção com atraso.
  4. Libere os anúncios: confira se filtros e switches deixam passar o protocolo 112 entre os dois.
  5. Troque o gateway: em janela, aponte concentradores e servidores para o endereço virtual.
  6. Teste a falha: derrube o uplink do principal e depois religue, conferindo a volta com atraso.

Exemplo: queda do trânsito no roteador principal

Numa noite qualquer, o link de trânsito do roteador principal cai. O rastreamento derruba a prioridade de 120 para 90, o reserva assume o gateway e os concentradores seguem saindo pelo outro roteador.

Quando o link volta, a sessão BGP com a operadora leva alguns segundos para subir e receber as rotas. O atraso de 60 segundos na preempção garante que o principal só retome o gateway com a tabela já carregada.

Erros comuns na configuração de VRRP

Os problemas mais comuns são os dois roteadores achando que são mestres ou a troca acontecendo sem necessidade. Quase todos aparecem só no primeiro teste de queda, por isso o teste não pode ficar para depois.

Evite

  • Nenhum rastreamento da saída do mestre.
  • Preempção imediata, antes de o BGP subir.
  • Filtro bloqueando os anúncios VRRP entre os roteadores.
  • Mestre do IPv4 diferente do mestre do IPv6.
  • Mesmo número de grupo em VLANs que se enxergam.
  • Tempos de anúncio reduzidos sem testar perda de pacotes na VLAN.

Dois mestres ao mesmo tempo

Quando os anúncios não chegam de um roteador ao outro, cada um conclui que o vizinho caiu e assume o endereço virtual. O resultado é o mesmo IP respondendo de dois lados, com tráfego intermitente e difícil de explicar.

A causa costuma ser um filtro novo na VLAN, uma porta de switch bloqueada pelo spanning tree ou um link entre os roteadores fora do ar. Monitorar o estado do VRRP nos dois equipamentos mostra o problema na hora.

Checklist de validação da troca

Teste a troca em janela, nos dois sentidos, e repita o teste depois de qualquer atualização dos roteadores. O par só está pronto quando cair e voltar sem ninguém atrás dele perceber.

Marque o que já foi conferido no teste

  • Um roteador aparece como mestre e o outro como reserva.
  • Derrubar o uplink do mestre move o gateway para o reserva.
  • O mestre volta só depois do atraso configurado.
  • Os servidores mantêm a saída durante a troca.
  • O mestre do IPv6 é o mesmo do IPv4.
  • O estado do VRRP está no monitoramento dos dois roteadores.

Item sem marca é uma queda que ainda não foi testada de verdade. Repita o teste antes de considerar a borda redundante.

A Táquion Tech configura o VRRP com rastreamento da saída, ajusta a preempção ao tempo real de subida do BGP e testa a troca em janela, nos dois sentidos.

Perguntas frequentes sobre configuração de VRRP

Qual a diferença entre VRRP e HSRP?

HSRP é um protocolo da Cisco, enquanto o VRRP é padrão aberto e funciona entre marcas diferentes. Num par com roteadores de fabricantes distintos, o VRRP é o caminho.

Quanto tempo leva a troca do mestre?

Com os tempos padrão, cerca de três segundos. Dá para reduzir, com cuidado para não gerar trocas falsas.

Os dois roteadores podem dividir o tráfego?

Sim, usando dois grupos com mestres diferentes e metade dos equipamentos em cada gateway. Cada roteador precisa aguentar sozinho o total, para o caso de o outro cair.

VRRP funciona com IPv6 também?

Sim. A versão 3 suporta IPv4 e IPv6 com o mesmo protocolo, e o mestre das duas famílias deve ser o mesmo roteador.

VRRP substitui o BGP na borda?

Não. O VRRP cuida do gateway dos equipamentos internos, e o BGP cuida das rotas trocadas com as operadoras. Os dois trabalham juntos numa borda redundante.

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Thiago Manoel

Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]

Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.

A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.

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Fontes

  1. RFC 9568, Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) Version 3 for IPv4 and IPv6: especificação atual do VRRP.
  2. RFC 5798, Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) Version 3: versão anterior, ainda citada por muitos fabricantes.

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