端末は、外に出るときいつもデフォルトゲートウェイ(出口の機器)宛に送ります。ここが1台だけだと、その機器が壊れると全員が外に出られません。VRRPは、2台の機器を1つの仮想的な出口に見せ、普段はマスタが担当し、壊れたらバックアップが引き継ぐ仕組み。しかも仮想IP・仮想MACごと引き継ぐので、端末は設定を何も変えずに通信を続けられます。
端末は「ゲートウェイのIPは決まっている」前提で通信します。VRRPは仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを1組つくり、マスタがそれを持って応答します。端末から見える出口は常にこの仮想IP。中で担当機器が入れ替わっても、端末の見る宛先は変わりません。
通常時 ― マスタが仮想IPを持って生存を知らせる
端末は仮想IP宛に送り、実際にはマスタが処理します。バックアップは広告を受け取っている間は動かず待機します。
動きで見る
番号順に追うと、マスタが仮想IPを持って広告→故障→バックアップが昇格して仮想IP・仮想MACを引き継ぐ流れが見え、端末が設定を変えずに通信を続けられる理由が分かります。(図は横スクロールできます)
故障時 ― 広告の途絶を検知して引き継ぐ
新マスタは同じ仮想MACを名乗るので、端末やスイッチが覚えているMACの対応表も作り直す必要がありません。だから切替が速く、端末側の再設定も不要です。
冗長化しているのは「出口(デフォルトゲートウェイ)」で、切替の合図は「VRRP広告の途絶」です。設問では「なぜ端末の設定を変えずに切り替わるか(=仮想IP・仮想MACを引き継ぐ)」「どの機器が現用か(優先度・プリエンプション)」「上流の障害をどう反映するか」が問われます。物理の1台ではなく仮想の1台を相手にしていると捉えると筋が通ります。
端末のゲートウェイは物理機器のIPではなく仮想IPです。また、下流(端末側)が生きていても上流リンクが切れたら意味がないので、上流の状態を監視して優先度を下げ、健全な側へ現用を移す連動(トラッキング)がよく問われます。「現用が本当に外へ通じているか」まで見るのが急所。
NW/SC向け:冗長化の落とし穴と保護
切替の合図が「広告」だからこそ、その広告を疑わないと危険です。午後では仮想IP/MACの引き継ぎで何が起きるか、意図せぬ切替(フラップ)や乗っ取りをどう防ぐかが問われます。
攻撃・リスク
- 現行のVRRPには広告を認証する仕組みが無い(旧版にあった認証は、なりすましを防げないため規格から削除された)。そのため不正な機器が高い優先度の広告を送るだけでマスタを奪取でき、仮想IP宛トラフィックを引き込んで中間者化できてしまう。
- プリエンプション(優先度の高い機器の復帰で自動的に切り戻す動作)が不安定だと、切替が繰り返し起きてフラップする。
- 広告間隔と判定時間(ダウンとみなすまでの時間)の設計が不足すると、切替が遅い・誤検知する。
効く対策
- 守りの主役はL2側:VRRP自体の認証には頼れないので、不正な機器を接続させない(ポート認証・未使用ポートの閉塞・広告を流すVLANの限定)ことで、そもそも偽の広告を注入させない。
- 広告が届く範囲を冗長機器どうしのセグメントに閉じる設計にする。
- プリエンプションと優先度・トラッキング(上流リンク障害で優先度を降格)を適切に設計し、健全な側へ現用を寄せつつ無用な切り戻しを抑える。
午後では「仮想IP・仮想MACの引き継ぎで誰が広告を出しているか」を疑い、L2保護・広告範囲の限定・切替設計のどれで守るかを選べるかが分かれ目になります。プロトコル自身が広告の正当性を確かめてくれないという前提を落とさないのが急所です。