返信

>質問１
....
>（宛先MACアドレスが自宛のためルータ機能部へ上げられて、
>バーチャルルータの状態がバックアップ状態のため）
>と思ったのですが、違うでしょうか？

ビンゴ！
考え方としては，
左下のL3スイッチの内部にあるL2スイッチ部分のアドレステーブルに，
バーチャルルータのMACアドレスがどのように登録されるかということですね。
バーチャルルータがアクティブじゃないのに，
そのMACアドレスをL2スイッチ部分のアドレステーブルに登録するようだと，
L2スイッチ部分は②で流れてきたパケットを受け取りルータ部分に渡そうとして，
おかしくなっちゃうわけです。
逆に言えば，バーチャルルータの状態を考慮して，
L2スイッチ部分にアドレスを登録するようにすれば，
パケットは②→④→③を通って上のスイッチに届くはずだということですね。

L3スイッチは単純にL2スイッチをルータを合体させたものではありませんし，
アドレステーブルの構造も違いますから，
実際の機器の動作はこの考え方とはちょっと違うんですけど，
こんな感じで理解しておけばいいと思います。
この辺は機器内部の実装の問題であって，
本来どうあるべきかという話とはちょっと違うので厄介ですね。

>質問２
....
>そもそもループになっていないように思うのですが、違うでしょうか？

これも，いかだくだりさんの指摘のとおりで，
(b)はループがありませんから，スパニングツリーを使う必要はありません。
その旨，明記していませんでした。説明不足でスミマセン。

>質問３
>L3スイッチではバーチャルルータはVLAN毎に設定できるのでしょうか？
>例えば、①が切れた場合はVLAN1のバーチャルルータは切り替えが起こるが、
>VLAN2のバーチャルルータは③→④の経路でADVERTISEMENTを交換できるので
>切替えは起こらないといったイメージになるのでしょうか？

ビンゴ！

最後に念のため補足しますけど，
この辺の詳細な動作は実装によって異なる可能性がありますから，
実際に使うときは，実機で動作確認してください。