1.2 熱備份路由協(xié)議概念

熱備份路由選擇協(xié)議（HSRP，Hot standby routing protocol）：cisco私有協(xié)議，確保了當(dāng)網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備或接入鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，用戶通信能迅速并透明地恢復(fù)，以此為IP網(wǎng)絡(luò)提供冗余性（冗余就是備份的作用）。通過使用同一個(gè)虛擬IP地址和虛擬MAC地址，LAN網(wǎng)段上的兩臺(tái)或者多臺(tái)路由器可以作為一臺(tái)虛擬路由器對外提供服務(wù)。HSRP使組內(nèi)的cisco路由器能互相監(jiān)視對方的運(yùn)行狀態(tài)（router2要一直監(jiān)視r(shí)oute1，router1一旦出現(xiàn)故障就自動(dòng)把網(wǎng)關(guān)切到router2，但客戶端的網(wǎng)關(guān)地址沒有變，始終指向虛擬網(wǎng)關(guān)地址）。

1.3 HSRP組中成員

活躍路由器：轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送到虛擬路由器的數(shù)據(jù)包，不斷向組中發(fā)送Hello報(bào)文，表示活躍狀態(tài)。

備份路由器：監(jiān)視 HSRP組的運(yùn)行狀態(tài),并且當(dāng)活躍路由器不能運(yùn)行時(shí)（在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到活躍路由器的Hello消息，判斷為活躍路由器掛掉了），迅速承擔(dān)起轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的責(zé)任。

備份路由器也傳輸Hello消息,告知組中所有路由器備份路由器的角色和狀態(tài)變化

虛擬路由器：向最終用戶提供臺(tái)可以連續(xù)工作的路由器。虛擬路由器配有它自己的IP地址和 MAC 地址，但并不實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包

其他路由器：這些路由器監(jiān)視 Hello消息,但不做應(yīng)答。這些路由器轉(zhuǎn)發(fā)任何經(jīng)由它們的數(shù)據(jù)包但并不轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)由虛擬路由器的數(shù)據(jù)包

設(shè)備需要跨網(wǎng)段通信時(shí)，首先是發(fā)送報(bào)文請求網(wǎng)關(guān)的MAC地址，再將報(bào)文發(fā)送給網(wǎng)關(guān)

1.3 虛擬MAC地址

48位二進(jìn)制組成，前面24位是廠商編碼，后面24位是序列號(hào)

后24位：虛擬MAC地址的固定值（07AC）加上HSRP的組號(hào)（十六進(jìn)制的兩位表示）

???????? 例如組號(hào)位50 那么將16轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制，為32 后24位就確定位07AC32

虛擬MAC地址不需要設(shè)置，當(dāng)設(shè)置完HSRP組號(hào)后。會(huì)自動(dòng)生成虛擬MAC，所以自需要配置虛擬路由器的IP地址即可

1.4 HSRP的消息

采用UDP的協(xié)議，UDP效率高，能以最快的速度選出活備份、端口號(hào)是1985、采用組播方式發(fā)送，組播地址是224.0.0.2

組播：表示網(wǎng)絡(luò)中的一組設(shè)備 ?一對一組

生命周期：TTL值=1，遇到路由器就停止發(fā)送

1.5 工作原理

HSRP組內(nèi)的每個(gè)路由器都有指定的優(yōu)先級（Priority),用于衡量路由器在活躍路由器選擇中的優(yōu)先程度。默認(rèn)的優(yōu)先級是100，它是用戶配置中的可先項(xiàng)可以是0-255內(nèi)的任何值。組中優(yōu)先級最高的路由器將成為活躍路由器。

活躍路由器替代虛擬路由器對數(shù)據(jù)流進(jìn)行響應(yīng)。如果末端主機(jī)發(fā)送了一個(gè)數(shù)據(jù)包到虛擬路由器的MAC地址,那么,活躍路由器將接收并且處理這個(gè)數(shù)據(jù)包。如果末端主機(jī)對虛擬路由器的IP地址發(fā)送 ARP解析請求，那么,活躍路由器將使用虛擬路由器的MAC地址進(jìn)行應(yīng)答。

運(yùn)行 HSRP的設(shè)備會(huì)發(fā)送和接收基于UDP (User Datagram Protocol,用數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)的組播 Hello包，以檢測路由器故障，并確定活躍路由器和備份路由器。一個(gè)組內(nèi)的HSRP 路由器會(huì)從活躍路由器那里學(xué)到 Hello間隔、保持時(shí)間(Hold Time)和虛擬IP地址,就好像這些參數(shù)在每個(gè)路由器上進(jìn)行了顯示配置一樣。

如果活躍路由器由于預(yù)定的維修、電源故障或其他原因變得不可達(dá),則備份路由器會(huì)在數(shù)秒內(nèi)接替其功能。這種功能的接替在保持時(shí)間超時(shí)后發(fā)生

1.6 HSRP狀態(tài)與計(jì)時(shí)器

六種狀態(tài)

1.初始狀態(tài)
2.學(xué)習(xí)狀態(tài)
3.監(jiān)聽0狀態(tài)
4.發(fā)言狀態(tài)
5.備份狀態(tài)
6.活躍狀態(tài)

提示：不是所有的HSRP路由都會(huì)經(jīng)歷所有狀態(tài)，例如非備份路由就不會(huì)經(jīng)歷備份狀態(tài)，非活躍路由就不會(huì)經(jīng)歷活躍狀態(tài)

初始狀態(tài)

最開始路由器都是初始狀態(tài)，剛給端口配置IP，端口開啟時(shí)，進(jìn)入初始狀態(tài)

學(xué)習(xí)狀態(tài):

該組員未設(shè)定虛擬IP地址，并等待從本組活動(dòng)路由器發(fā)出的認(rèn)證的 Hello 報(bào)文中學(xué)習(xí)得到自己的虛擬IP地址

監(jiān)聽狀態(tài):

該組員已得知或設(shè)置了虛擬IP地址，通過監(jiān)聽Hello 報(bào)文監(jiān)視活躍/備份路由器，一旦發(fā)現(xiàn)活躍/備份路由器長時(shí)間未發(fā)送Hello報(bào)文，則進(jìn)入發(fā)言(speak)狀態(tài)，開始競選

發(fā)言狀態(tài):

參加競選活躍/備份路由器的組員所處的狀態(tài)，通過發(fā)送Hello報(bào)文使競選者間相互比較、競爭

備份狀態(tài):

組內(nèi)備份路由器所處的狀態(tài)，備份組員監(jiān)視活躍路由器，準(zhǔn)備隨時(shí)在活躍路由器壞掉時(shí)接替活躍路由器。備份路由器也周期性發(fā)送 Hello報(bào)文告訴其他組員自己沒有壞掉

活躍狀態(tài):

組內(nèi)活躍路由器即負(fù)責(zé)虛擬路由器實(shí)際路由工作的組員所處的狀態(tài)。活躍路由器周期性發(fā)送Hello報(bào)文告訴其他組員自己沒有壞掉

計(jì)時(shí)器

Hello報(bào)文的間隔時(shí)間（默認(rèn)是3 S）

保持時(shí)間（10 S 對端路由器多久沒有收到Hello報(bào)文，判斷活躍路由壞掉）

1.7 配置的思路

設(shè)置組號(hào)（決定虛擬路由器MAC地址）

優(yōu)先級（確定活躍路由器，優(yōu)先級最高的為活躍路由器）

占先（網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在活躍路由器，當(dāng)優(yōu)先級比較高的路由器想要成為活躍路由器，就需要配置占先,占先一般是配置在優(yōu)先級比較高的路由器上）

端口追蹤（線路壞掉；但是活躍路由器是好的，如果活躍路由器端口關(guān)閉，也需要切換活躍路由，啟用備份路由）

查看命令

1.8 配置實(shí)例（單VLAN）

注意：三層交換機(jī)如果想讓它作為PC的網(wǎng)關(guān)，配置IP和子網(wǎng)掩碼，一定不是通過轉(zhuǎn)它的物理接口為非交換接口，而是引入虛接口vlan 1 在Vlan 1上配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，建立虛路由器

?

?首先確認(rèn)有幾個(gè)網(wǎng)段，兩個(gè)三層交換機(jī)和二層交換機(jī)相連是一個(gè)網(wǎng)段

配置三層交換機(jī)的vlan 1 虛接口IP地址，兩個(gè)三層交換機(jī)均需要配置

Switch#

Switch#conf t

Switch(config)#

Switch(config)#ip routing

Switch(config)#

Switch(config)#int vlan 1

Switch(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0

Switch(config-if)#no shutdown

進(jìn)入虛接口VLAN 1 、指定HSRP組號(hào)、配置虛擬路由器的IP地址

組號(hào)和虛擬路由器的ip地址、必須和另一臺(tái)路由設(shè)置的一樣

占先，一般是組中已經(jīng)存在活躍路由，那么這時(shí)就算設(shè)置優(yōu)先級高于活躍路由也不會(huì)切換為活躍路由，需要在該路由設(shè)置占先。該HSRP組會(huì)重新選舉出新的活躍路由和備份路由

設(shè)置組號(hào)和虛擬路由器的IP地址

先進(jìn)對應(yīng)接口

Switch(config-if)#standby 50 ip 192.168.10.250? ?//50是組號(hào)，ip是虛擬路由的IP

設(shè)置優(yōu)先級

先進(jìn)對應(yīng)接口

Switch(config-if)#standby 50 priority 100? ? ? ? ?//50是組號(hào)，priority 是優(yōu)先級

Switch>en

Switch#conf t

Switch(config)#int vlan 1

Switch(config-if)#standby 50 ip 192.168.10.250

%HSRP-6-STATECHANGE: Vlan1 Grp 50 state Speak

Switch(config-if)#standby 50 priority 100

Switch(config-if)#standby 50 priority 210

Switch(config-if)#standby 50 preemt

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的交换机和路由器技术-18-热备份路由选择协议HSRP的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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