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HSRP协议详解:配置HSRP实现网关的冗余备份

时间:2010-10-03 23:35来源:未知 编辑:编辑部

在配置HSRP之前,有必要深刻了解一些基础的概念。 什么是HSRP协议?HSRP也叫热备份路由协议,即第一跳冗余协议,第一跳实际就是网关。从而实现网关的冗余和自动切换。该协议确保了当网络边缘设备或接入链路出现故障时,用户通信能迅速并透明地恢复,并以此为IP网络提供冗余性。为IP网络提供了容错和增强的路由选择功能。 为什么要使用HSRP协议?当一台三层交换机宕机的时候,主机是没有办法自动切换网关的,所以我们用HSRP来解决这个问题,用两台三层交换机配置HSRP协议,实现网关的冗余备份。主机只需要配置一个网关,就可以自动选择任何一台三层设备作为网关。 使用HSRP有什么优点? 路由设备的切换对主机就是透明的。 HSRP向主机提供了默认网关的冗余,减少了主机维护路由表的任务。 通过多个热备份组,路由器可以提供冗余备份,并在不同的IP子网上实现负载分担。 较好的解决了路由器切换的问题。通过一组路由器的协同工作,这个组形成一个虚拟路由器,配置有一个虚拟IP地址和MAC地址。 因为:从末端主机的角度来看,虚拟路由器就是一台有IP,有MAC的路由器,因为是虚拟的,所以这个虚拟的路由器一直存在,不会受到单台路由器故障的影响,整个路由器组中如果当前活动的路由器发生故障,那么会自动切换到另一台备份的路由器上,而末端主机是感觉不到真实的网关的跳动的(虚拟网关一直不变),不会受到故障的影响而影响了通信。  下面来看看一个HSRP组由哪几个部分组成?  1、 活跃路由器:功能是转发发送到虚拟路由器的数据包。 2、 备份路由器:功能是监视HSRP组的运行状态。当活跃路由器不能运行时,迅速承担起转发数据包的责任。  3、 虚拟路由器:功能是想最终用户代表一台或多台可以连续工作的路由器。但是并不实际转发数据包,客户端的网关虽然指向虚拟路由器,但是数据的转发实际上还是有当前的活跃路由器来完成。  4、 HSRP组还可以包含其他路由器,这些路由器监视HELLO消息,但不做应答。路由器转发任何经由它们的数据包,但并不转发经由虚拟路由器的数据包。 HSRP组内的每个路由器都有指定的优先级,用于衡量路由器在活跃路由器选择中的优先程度。组中具有最高优先级的路由器将成为活跃路由器,如果优先级相同,IP地址最大的路由器获胜。 运行HSRP的设备会发送和接收基于UDP1985端口的组播HELLO包,以检测路由器故障,并确定活跃和备份路由器。  虚拟MAC地址和虚拟IP地址维持在HSRP组中每台路由器的ARP表中。且在虚拟MAC中由一个众所周之的字段07.ac,如图   clip_image002    HSRP的消息类型有哪几种?  1、 hello消息,HSRP路由器没3S发送一个hello消息。值为0 2、 coup(政变)消息,当备份路由器接替活跃路由器功能时,会发送政变消息。 3、 resign(辞职)消息,表明路由器不想再当活跃路由器,或者收到另一个优先级更高的路由器发出的hello消息。 HSRP的工作状态有哪几种?  当路由器以某种状态存在时,它将执行该状态所需要进行的工作。  1、 初始状态,表明HSRP还没有运行。配置发生变化或一个端口第一次启用时,就进入该状态。 2、 学习状态,路由器等待来自活跃路由器的消息。 3、 监听状态,除活跃和备份路由器之外的路由器都保持监听状态。  4、 发言状态,路由器周期性发送hello消息,参与活跃或备份路由器的竞选。  5、 备份状态,该路由器是成为下一个活跃路由器的候选设备。 6、 活跃状态,在活跃状态,路由器负责转发发送到备份组的虚拟MAC地址的数据包。 什么是HSRP的计时器? HSRP使用两个计时器:hello间隔和保持时间。默认的hello间隔是3s,默认的保持间隔是10s 当收到任何活跃路由器发出的HELLO包时,路由器会根据HSRP Hello消息中的相应字段重置保持时间的值。 下面将通过一个实际的案例来详细的讲述HSRP的配置方法。  先说一下实验的环境: 飞龙公司为了实现网关的自动切换,决定在公司的园区网上实现HSRP 协议,这样可以保证网络的 3 层可靠性,使网络宕机的可能性将为最低。 试验目的: 1、配置 2 个热备份组,实现网络的网关可靠性,并且要实现负载分担 2、配置端口优先级  3、配置端口追踪,保证路由器在任何一个端口宕掉的情况下都可以切换网关  4、配置占先权,使路由器在恢复时能够保持原有的状态。 下面是一个简易的拓扑结构图

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