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由微软、诺基亚、IBM等公司参与制订的RFC2338标准于1998年4月份发布,该标准文档第一次详细全面介绍了虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol)。VRRP协议应用于局域网网关设备上,通过增加多台备份路由器,解决当作为网关的路由器出现故障时,其备份路由器能够自动切换,继续充当网关而无需通知用户更改网关地址,提高了网络的稳定性与可靠性。首先,本文以VRRP最新标准文档RFC5798为对象,深入研究VRRP协议的工作原理、工作过程、报文结构和状态机等内容,对协议中的重要概念进行解释,并进一步分析其设计理念和存在的必要性。同时为了进一步提高网络稳定性,针对接口与端口故障的特殊性,设计了接口监视与端口监视功能；为了避免IP冲突,增加了免费ARP报文定时发送的设计。其次,本文的另一个目的是实现三层交换机的VRRP软件,因此在对VRRP协议的研究基础上,对VRRP的软件实现进行分析设计。其中重点说明了用户接口功能和协议主体功能,对用户接口对应的功能和设置参数详细阐述。协议主体功能是实现协议的重要部分,文中对协议主体功能进行大致的划分,明确了各部分的功能。最后,在设计的基础上对,阐述软件架构,子模块的算法实现等。VRRP的软件架构介绍了模块构成和模块间的数据交互,对VRRP模块和设备中其他模块的交互方式进行设计,减小了模块间的耦合性。子模块包括命令行、AVL树管理、状态机等部分,文章分析了这些模块的输入输出量、主体算法和实现细节等。