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HSRP
详解与配置
2012-04-15 12:24:32|
分类：
ip service
|
标签：
hsrp
热备路由
|
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一、
HSRP
的概念
HSRP
是
Hot Standby Routing Protocol
（热备份路由协议）的缩写。它的作用是能够把一台或多台路由
器用来做备份，所谓热备
份是指当使用的路由器不能正常工作时，候补的路由器能够实现平滑的替换，尽
量不被察
觉。通常，我们的网络上主机设置一条缺省路由，指向主机所在网段内的一个路由器
<
/p>
R
，这样，
主机发出的目的地址不在本网
段的报文将被通过缺省路由发往路由器
R
，从而实现了主机与外部网络的通
信。在这种情况下，当路由器
R
坏掉时，本网段内所有以路由器
R
为缺省路由下一跳的主机将断掉与外
部的通信。
HSRP
实现容错备份功能，可以有效解决上述可靠性问题。
二、
HSRP
解决的问题
作为冗余网路的要求，
R6
为局域网设备，
R4
与
R5
为两个出口网关路由器，
R6
设置
的默认网关为
155.1.100.254
，这是一个虚
拟地址，当
R5
出现故障时，
R6
能够通过
R4
出去，同理
当
R4
出现故障时，
R6
能够通过
R5
出去。
R5<
/p>
与
R4
是需要选举产生主路由器和备份路
由器，默认情况下以优先级大的为主路由器。
三、
HSRP
的用途
HSRP
用于广播或多播局域网上的路由器热备份，并适于静态的路由配置，实际上
HSRP
正是解决设备
不能动态适应
路由改变的问题。
HSRP
主要用途：
1
、主机设置缺省网关假设主机
A
是局域网中一台需
要访问远程数据
的服务器，要求远程访问能力可靠。由于主机
A
中静态设置缺省网关，一旦想更换网关，
必须在主机中重新配置。通过使用
HSRP
，主机中设置虚拟路由器为
缺省网关，具体由虚拟路由器中的哪
台路由器完成网关的实际工作，主机并不关心，这就
为应用提供了较好的可靠性和灵活性。
2
、设置静态
路由可以通过配置静态缺省路由指向虚拟路由器来实现另外一种备份。<
/p>
四、
HSRP
工作原理
当采用
HSRP
，用户看到的是一台虚拟路由器，该虚拟路由器有自己的虚拟
IP
地址和虚拟
MAC
地址，
该虚拟路由器是由一组
路由器组成的，这组路由器称为备份组。备份组内由一台活动路由器、一台备份路
由器，
以及群众路由器构成。一般情况下，一旦活动路由器坏掉，该备份路由器成为活动路由器，然后备
份组内选举组内的另一台路由器为备份路由器。组内路由器通过接受来自活动路由器的周期性
Hello
报文
来判
断活动路由器是否工作正常
。
如果组内备份路由器
R
在一定时间间隔未收到活动路由器
Hello
报文
，
< br>就认为活动路由器坏掉了，优先级高的备份路由器最终成为活动路由器。备份路由器也是通过类似过程产< /p>
生的。这样总能保证备份组中有一台活动路由器，一台备份路由器。
五、
HSRP
状态
备份组内的路由器处于各自的状态，根据相互间发送
HSRP
报文来调整新的状态。
HSRP
状态：
（
1
）
init:
所有备份组内组员的初始状态
为
INIT
，当组员配置属性或端口
UP
时，进入
INIT
状态。
（
2
）
learn:
该组员未设定虚拟
IP
地址，并等待从本组活动路由器发出的认证的
Hello
报文中学习得
到自己的虚拟
IP
地址。
（
3
）
listen
:
该组员已得知或设置了虚拟
IP
地址，通过监听
Hello
报文监视活动
/
备份路由器，一旦
发现活动
/
备份路由器长时间
未发送
Hello
报文，则进入
SPEAK
状态，开始竞选。
（
4
）
speak:
参加竞选活动
/
备份路由器的组员所处的状态
，
通过发送
Hello
报文使竞选者间相互比较、
竞争。
（
5
）
standby:
组内备份路由器所处
的状态，备份组员监视活动路由器，准备随时在活动路由器坏掉
时接替活动路由器。备份
路由器也周期性发送
Hello
报文告诉其他组员自己没有坏掉。
（
6
）
ACTIVE:
组内活动路由器即负责虚拟路由器实际路由工作的组
员所处的状态。活动路由器周期性
发送
Hello
报文告诉其他
组员自己没有坏掉。
六、
HSRP
报文
?
Version
：
1 Byte HSRP
报文的版本号。本文档的
HSRP
报文版本为
0
。
?
Oper Code
：
1
Byte
描述了
HSRP
报文的类型，共有
3
种报文类型：（
1
）
0 -- Hello
Hello
类
型报文说明发送者处在运
行状态，有能力成为活动
/
备份路由器。（
2
）
1
--COUP COUP
类
型报文说明发送者希望成为活动路
由器。（
3
）
2 -- RESIGN
COUP
类型报文说明发送者不再是
活动路由器。
?
State
：
1 Byte
描述发送者发送报文时所处的状态。
?
Hello Time
：
1 Byte
该域只在
Hello
报文中有意义
。
它包含发送者发送
< br>
Hello
报文的时间间隔，
以秒计；如果路由器上未配置
Hello Time
值，它可以从组中活动路由器发送的
Hello
报文中学
习到，但须本路由器认证该
Hello
报文；如果路由器上既未配置
Hello
Time
，也未学习到，则
赋予缺省值
3
。
?
Hold Time
：
1 Byte
该域只在
Hello
报文中有意义
。
它包含发送者发送
< br>
Hello
报文的持有时间，
以秒计；
Hold Time
必须大于
Hello Time
，而且最好大于三倍
Hello
Time
；如果路由器上未
配置
Hold Time
，它可以从组中活动路由器发送的
Hello
报文中学习到，但须本路由器认证该
Hello
报文；如果路由器上既未配置
Hello Time
，也未学习到，则赋予缺省值
10
。
?
Priority
：
1 Byte
该域用来选举活动
/
备份路由器。当选
举过程中出现竞争（多个路由器都想成为
活动
/
备份路由器）时，优先级最高的竞
争者胜，对于优先级相等的竞争者，
IP
地址最大的竞争者胜。
?
Group
：
1 Byte
此域中记录发送者所在的备份组号。对于以太网，
Group
取值范围为
0-255
。
?
Authentication Data
：
8 Byte 8
字符长的的口令，用于组内成员相互鉴别。
?
Vritual IP
Address
：
4 Byte
备份
组的虚拟
IP
地址，备份组模拟的虚拟路由器的
IP
地址。虚拟
路由器还有一
MAC
地址，它由组号直接映射而成：
0X00 00 0C 07
AC **
，其中
“**”
为备份组
号。组内各成员须至少有如下信息：（
1
）备份组号（
Group
）；（
2<
/p>
）虚拟
MAC
地址（
Virtual
MAC Ad
dress
）
；
（
3
）优先级（
Priority
）
；
（
4
）
Authentication Data
；
（
5
）
Hello Time
；
（
6
）
Hold Time
；至少一位组员有如下信息：（
1
）虚拟
IP
地址（
Virtual IP Address
）；每位组员可
选择配置如下信息：（
1
）抢占标志（
Preempt
）；如果某位组员的<
/p>
Preempt
置位，又收到活动
路由器的
Hello
报文，发现自己的优先级比活动路由器高，则该组
员可强行取代成为活动路由
器。
七、
HSRP
多备份组（
MHSRP
）
在一网段内，多个备份组可以共存。每个备份组模拟成一虚拟路由器，每个这样的虚拟路由器配
置一虚拟
MAC
地址和一虚拟
IP
地址。该虚拟
IP
地址应属于本网段，而且不与网段内的任何路由器和主机的
IP
地
址相同，也不与网段内的其他虚拟路由器的虚拟
I
P
地址相同。一台路由器也可以参加多个备份组，为多个
组作备
份。路由器的
HSRP
配置是针对
具体接口的，因此需要在接口模式下配置。在一台路由器上，备
份组由（接口，组号）唯
一确定。每个备份组都有属于自己的数据和状态。如果一台路由器有两个以太网
口，可以
分别在两个接口上配置两个
HSRP
备份组，为不同网段使用。
八、
HSRP
配置方法
?
[no]
standby
[
group-
number
]
ip
[
virtual ip
address
]
说明：使路由器在指定局域网段加入或退出
一个备份组
。
需要指定备份组号和虚拟
IP
地址
。
备份组号范围从
0
到
255
，
如
group-number
不指定，备份组号缺省为
0
，
virtual ip
address
如果不指定，路由器不会参与备份，直到从备份
组中的活动路由器获得虚拟
IP
地址。注意虚拟
IP
地址应该是接口所在网段的地址。一旦退出
HSRP
备份组，则路由器在该备份组上设置的所有
HSRP
特性不再有效（如优先级，授权字
< br>等）。
?
standby
[
group-
number
]
priority
[
priority-value
]
说明：
HSRP
< br>中根据优先级来确定参与备份
组的每台路由器的地位
，<
/p>
备份组中优先级最大并且已获得虚拟
IP
地址的路由器将成为活动路由
器
，优先级其次的路由器将成为备份路由器。优先级缺省值是
100
，可设置范围从
0
到
255
。
?
standby
[group-number]
preempt
说明：一旦备份组中的某台路由器成为活动路由器，只要它
没有出现故障，
其它路由器即使随后被配置更高的优先级，也不会成为活动路由器，除非被设置
抢占方式
。
路由器如果设置抢占方式
，
它一旦发现自己的优先级比当前的活动路由器的优先级高
，
就会成为活动路由器。相应地，原活动路由器会退出活动态，成为备份路由器或其它。缺省方式
是不抢占。
?
standby
[group-number]
authentication
string
说明：
HSRP
< br>授权字确认同备份组间其它路由
器的有效性。授权字
string
的长度不超过
8
个字节。注意：同一备份组要设置相同的授权字。
?
standby
[group-number]
timers
[hello_time]
[hold_time]
说明
：
HSRP
备份组路由器之间通过定
时发送
Hello
报文确认相互的状态
，<
/p>
超过一定时间
（
hold
time
）
没有收到某台路由器的
Hello
报
文，则认为它已关机或
出现故障。用户可以调整发送
Hello
报文的间隔
时间（
hello
time
）
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