HSRP热备份路由器协议的解析和配置

 HSRP的解析

 

个人简介 

HSRP = hot standby router protocol  热备份路由协议（思科私有协议）

HSRP v1 = version 1

HSRP v2 = version 2

虚拟一个HSRP虚拟IP地址 192.168.1.1

开启HSRP的抢占功能  == 通过其他参数  人为调整谁是主  谁是从 ！

查看HSRP 组查询

默认情况下 谁是主 谁是从？

官方角度︰谁的物理接口的IP地址大 谁是主！

实际角度︰谁先起来 谁是主！

Active路由器

  • 响应对虚拟路由器P地址的ARP请求，使用虚拟路由器的MAC地址进行响应
  • 负责虚拟路由器的报文转发
  • 发送Hello消息
  • 知道虚拟路由器的IP地址

Standby路由器

  • 监听周期性的Hello消息
  • 发送Hello消息
  • 若没有从Active路由器收到Hello消息则成为Active路由器

如果出现故障  导致切换  设备恢复后  默认不切换回来的  ！

HSRPv1     HSRPv2

HSRPv2 支持lPv6的环境；以及组号0- 4095；组播地址变了

组播地址 === 原来  224.0.0.2 ==== 224.0.0.102  更改了组播地址

HSRP状态

Initia1             

            初始状态，配置变化时的状态或接口刚刚up时的状态

Listen  

            路由器知道虚拟IP地址，它正在监听来自其他路由器的Hello消息

Speak

            路由器发送周期性的Hello消息，参与activea或standby路由器的选举

Standby

               路由器作为下一个active路由器的候选，路由器发送周其期性的Hello消息

Active

            路由器当前负债转发，发送到该HSRP组虚拟MAC地址的报文,路由器发送周期性

            的Hello信息  

HSRP优先级和抢占模式

  • 一个HSRP组中具有最高优先级的设备成为Active路由器
  • 缺省优先级为100
  • 若优先级相同，具有最高接口IP地址的路由器成为Active路由器
  • 抢占(Preempt)使得具有更高优先级的设备成为Active。

建议：HSRP的Active路由器应该和STP根桥配置在同一台设备

配置命令

Switch(config)#interface vlan 10

Switch(config-if)# ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

Switch(config-if)#standby 10 ip 10.1.1.1

Switch(config-if)#standby 10 priority 110

Switch(config-if)#standby 10 preempt

HSRP验证

Switch(config-if)#standby 10 authentication liu

HSRP计时器配置

  • 配置Hello和Hold计时器(可设置为毫秒级别)
  • Hold计时器应该至少3倍于Hello计时器
  • 配置抢占延迟，使得抢占在交换机完全启动并且网络连通性收敛后进行抢占

Switch(config-if)##standby 10 timers msec 15 （范围15 - 999）msec 600 （范围600 - 3000）

Switch(config-if)#standby 10 preempt delay minimum 1 （范围0 -3600 ）

HSRP版本

HSRPv1(默认)

  • 组号从0到255
  • 虚拟MAC地址为0000.0C07.ACXX (XX为HSRP组号)
  • Hello报文发送到组播地址224.0.0.2

HSRPv2

  • 组号从0到4095
  • 虚拟MAC地址为0000.0C9FFXXX (XXX为HSRP组号)
  • Hello报文发送到组播地址224.0.0.102
  • HSRPv2和HSRPv1具有不同的报文格式

        同一个HSRP组中的所有设备应该配置相同的版本

           Switch(config-if)#standby version 2

HSRP接口跟踪

  • 配置备份组
  • 配置优先级(缺省为100)
  • 配置同一个HSRP组中所有设备的抢占
  • 配置跟踪接口及其优先级减少值(缺省为10)

配置命令

Switch(config)#interface vlan 10

Switch(config-if)# ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

Switch(config-if)#standby 10 ip 10.1.1.1

Switch(config-if)#standby 10 priority 110

Switch(config-if)#atandby 10 preempt

Switch(config-if)#standby 10 track f0/0 20

Switch(config-if)#standby 10 track f0/1

跟踪对象

Switch(config)#track 1 ?

  interface  Select an interface to track

  ip         IP protocol

  list       Group objects in a list

  rtr        Response Time Reporter (RTR) entry

  • Standby命令可以跟踪接口或对象。
  • 跟踪对象使用track命令定义。

- Track编号 interface检查线路协议。

- Track编号 ip route检查网络可达性(即是否存在该路由)。

- Track 编号 list定义更复杂的条件。

- Track 编号rtr检省诸如IP SLA的参数等。

HSRP和IP SLA跟踪

配置命令

Switch(config)#ip sla 10

Switch(config-ip-sla)#icmp-echo 12.1.1.1

Switch(config)#ip sla schedule 1 life forever start-time now

Switch(config)#track 90 rtr 10 state

Switch(config)#interface vlan 10

Switch(config-if)# ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

Switch(config-if)#standby 10 ip 10.1.1.1

Switch(config-if)#standby 10 priority 110

Switch(config-if)#standby 10 preempt

Switch(config-if)#standby 10 track 90 decrement 30

多个HSRP组

  • 为了在接入/汇聚层链路上进行负载分担，在同一台多层交换机上为每个VLAN配置HSRP Active路由器和生成树的根桥。

多个HSRP组的配置

将VLAN10设置为主根桥

Switch(config)#spanning-tree vlan 10 root primary

将VLAN20设置为从根桥

Switch(config)#spanning-tree vlan 20 root secondary

Switch(config)#interface vlan 10

Switch(config-if)# ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

Switch(config-if)#standby 10 ip 10.1.1.1

Switch(config-if)#standby 10 priority 110

Switch(config-if)#standby 10 preempt

Switch(config)#interface vlan 20

Switch(config-if)# ip address 10.1.2.2 255.255.255.0

Switch(config-if)#standby 20 ip 10.1.2.1

Switch(config-if)#standby 20 priority 110

Switch(config-if)#standby 20 preempt

查看HSRP

总结

  • 单个默认网关或Proxy ARP无法为园区网络提供冗余。
  • HSRP为终端设备提供路由器冗余。
  • 在接口上使用standby命令配置HSRP。
  • 配置抢占、计时器和接口跟踪可以优化HSRP并减少切换时间。
  • 使用debug命令检查HSRP状态变化。

拓扑图

  1. R1是运营商电信
  2. R2是运营商联通

配置命令

IP地址的配置

R1(config)#int e0/0
R1(config-if)#ip add 13.1.1.1 255.255.255.0 
R1(config-if)#no sh
R2(config)#int e0/0
R2(config-if)#ip add 24.1.1.2 255.255.255.0 
R2(config-if)#no sh
R3(config)#int e0/0
R3(config-if)#ip add 13.1.1.3 255.255.255.0 
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#int e0/1
R3(config-if)#ip add 192.168.1.100 255.255.255.0 
R3(config-if)#no sh
R4(config)#int e0/0
R4(config-if)#ip add 24.1.1.4 255.255.255.0 
R4(config-if)#no sh
R4(config-if)#int e0/1
R4(config-if)#ip add 192.168.1.200 255.255.255.0 
R4(config-if)#no sh

配置PC1

  1. PC1(config)#int e0/0
PC1(config-if)#ip add 192.168.1.10 255.255.255.0 
PC1(config-if)#no sh
PC1(config)#no ip routing 
PC1(config)#ip default-gateway 192.168.1.1

配置HSRP

R3(config)#int e0/1
配置HSRP                               组号要一样（范围0-255）
R3(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.1（虚拟一个HSRP的虚拟IP地址）
开启HSRP的抢占功能
R3(config-if)#standby 1 preempt R4(config)#int e0/1
R4(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.1
R4(config-if)#standby 1 preempt

查看HSRP状态信息

R3主（活跃路由）

 R4从（备用路由）

检验一下

  1. 假设我们在上网的时候突然路由器的接口短路了
  2. 我们就用R3的接口e0/1断开来测试一下
R3(config)#int e0/1
R3(config-if)#sh

查看状态

  • 我们发现就丢了两个数据包

查看HSRP状态信息

R3

 R4

当R3的接口回复时

R3(config)#int e0/1
R3(config-if)#no sh

 查看R3的HSRP状态信息

  • 会经过四种HSRP状态
  1. 监听状态
  2. 协商状态
  3. 选举状态

修改HSRP的优先级

R3(config)#int e0/1
R3(config-if)#standby 1 priority 120

 查看状态信息

修改HSRP的时间

R3(config)#int e0/1
R3(config-if)#standby 1 timers msec 15（时间范围 15-999）毫秒 msec 50（时间范围50-3000）毫秒
R4(config)#int e0/1
R4(config-if)#standby 1 timers 1 2（Hello时间范围1 -254）2（ Hold时间2 -255）秒

查看HSRP的状态信息

  1. 这样改收敛速度会变快

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