VRRP(ブイアールアールピー)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）は、ネットワークにおいてルーティングの可用性を高めるための標準プロトコルの一つである。企業ネットワークやデータセンターなど、高い安定性が求められる環境では、ネットワークの単一障害点を解消することが極めて重要となる。通常、クライアント端末が外部ネットワークと通信する際には、デフォルトゲートウェイと呼ばれる特定のルータを設定する。しかし、このデフォルトゲートウェイが単一のルータである場合、そのルータに障害が発生すると、ネットワーク全体が外部との通信不能に陥ってしまうという問題がある。VRRPはこのような状況を防ぐため、複数のルータを連携させ、仮想的なルータを構成することで、デフォルトゲートウェイの冗長化を実現する技術である。これにより、たとえ物理的なルータの一つが故障したとしても、別のルータがその役割を迅速に引き継ぎ、サービスの中断を最小限に抑えることが可能となる。

VRRPの基本的な動作原理は、複数のルータの中から一つをMasterルータとして機能させ、残りをBackupルータとして待機させる点にある。これらのルータ群は共通の「仮想ルータ」を構成し、この仮想ルータに対して「仮想IPアドレス」と「仮想MACアドレス」が割り当てられる。クライアント端末は、この仮想IPアドレスを自身のデフォルトゲートウェイとして設定する。クライアントは、物理的なルータのIPアドレスを直接指定するのではなく、常にこの仮想IPアドレス宛てにパケットを送信するため、背後でどの物理ルータが動作しているかを意識する必要はない。VRRPの仕組みにより、この仮想IPアドレスに対応する通信は、常に稼働中のMasterルータが処理する。

通常時、仮想IPアドレスと仮想MACアドレスはMasterルータが保持し、Masterルータが仮想ルータ宛ての全てのパケットを処理する。Masterルータは定期的に「Helloメッセージ」と呼ばれる信号をマルチキャストで送信し、自身の稼働状況をVRRPグループ内のBackupルータに通知する。BackupルータはMasterルータからのHelloメッセージを継続的に監視しており、Masterルータが正常に動作している間は待機状態を維持する。

Masterルータの選出は、各ルータに設定される「優先度（Priority）」に基づいて行われる。優先度は0から255までの値で設定され、最も高い優先度を持つルータがMasterルータとして選出される。デフォルトの優先度は100に設定されていることが多い。もし複数のルータが同じ優先度を持つ場合、VRRPの仕様では通常、IPアドレスが大きいルータがMasterに選ばれる。また、VRRPには「プリエンプション（Preemption）」という機能がある。これは、現在Masterとして動作しているルータよりも高い優先度を持つルータがネットワークに加わった場合、自動的にMasterの役割を奪い取るかどうかを設定する機能だ。プリエンプションを有効にすることで、より高性能なルータや、特定のルータを常にMasterとして運用したい場合に役立つ。プリエンプションを無効にすると、一度Masterになったルータは、より高い優先度のルータが参加しても、自身の障害が発生するまではMasterの役割を継続する。

Masterルータに障害が発生し、Helloメッセージの送信が一定期間（タイマー切れ）途絶えると、BackupルータはMasterルータがダウンしたと判断する。すると、待機していたBackupルータの中で最も優先度の高いものが新しいMasterルータへと昇格し、仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを引き継ぐ。この切り替え（フェイルオーバー）の際、新しいMasterルータはARP（Address Resolution Protocol）のGratuitous ARPという仕組みを利用して、自身の仮想MACアドレスと仮想IPアドレスの対応関係をネットワーク上の他の機器に能動的に通知する。これにより、スイッチなどのネットワーク機器のMACアドレステーブルが迅速に更新され、クライアント端末は自身のデフォルトゲートウェイが引き続き機能していると認識し、サービスの中断をほとんど感じることなく通信を継続できる。このような迅速な切り替えメカニズムは、ネットワークの可用性を大きく向上させる。

VRRPは、単一の物理ルータが持つ単一障害点のリスクを排除し、ネットワークの冗長性を高めるための効果的な解決策である。クライアント側でのデフォルトゲートウェイ設定を変更する必要がないため、運用管理の負担も軽減される。また、VRRPは標準プロトコルであるため、異なるベンダーのルータ間でも互換性があり、幅広い環境で利用できるという大きな利点がある。主にレイヤー3（ネットワーク層）の冗長化を実現するプロトコルであり、特に外部ネットワークとの接続を担うデフォルトゲートウェイの安定性を確保する上で重要な役割を果たす。VRRPを設定する際には、仮想ルータID、仮想IPアドレス、優先度、プリエンプションの有効・無効などを適切に定義する必要がある。