HSRP热备技术的应用分析

【摘要】随着Internet的日益普及，人们对网络的依赖性也越来越强。这同时对网络的稳定性提出了更高的要求，人们自然想到了基于设备的备份结构，就像在服务器中为提高数据的安全性而采用双硬盘结构一样。路由器是整个网络的核心和心脏，如果路由器发生致命性的故障，将导致本地网络的瘫痪，如果是骨干路由器，影响的范围将更大，所造成的损失也是难以估计的。因此，对路由器采用热备份是提高网络健壮性（robust）的必然选择。在一个路由器完全不能工作的情况下，它的全部功能便被系统中的另一个备份路由器完全接管，直至出现问题的路由器恢复正常，这就是Cisco公司的热等待路由协议（Hot Standby Router Protocal，hsrp）要解决的问题。

【关键词】hsrp 协议 应用

一、hsrp协议概述

实现hsrp的条件是系统中有多台路由器，它们组成一个“热等待组”，这个组形成一个虚拟路由器。在任一时刻，一个组内只有一个路由器是活动的，并由它来转发数据包，如果活动路由器发生了故障，将选择一个等待路由器来替代活动路由器，但是在本网络内的主机看来，虚拟路由器没有改变。所以主机仍然保持连接，没有受到故障的影响，这样就较好地解决了路由器切换的问题。

为了减少网络的数据流量，在设置完活动路由器和等待路由器之后，只有活动路由器和等待路由器定时发送hsrp报文。如果活动路由器失效，等待路由器将接管成为活动路由器。如果等待路由器失效或者变成了活动路由器，将由另外的路由器被选为等待路由器。

在实际的一个特定的局域网中，可能有多个热等待组并存或重叠。每个热等待组模仿一个虚拟路由器工作，它有一个Well-known-MAC地址和一个IP 地址。该IP地址、组内路由器的接口地址、主机在同一个子网内，但是不能一样。当在一个局域网上有多个热等待组存在时，把主机分布到不同的热等待组，可以使负载得到分担。

二、hsrp中路由器的状态及状态转换

在热等待组中，每个路由器运行着一个简单的状态机，通过当前的状态和事件的触发，而转换成不同的状态。其中包括以下状态。

①初始状态：hsrp启动时的状态，hsrp还没有运行，一般是在改变配置或端口刚刚启动时进入该状态；②学习状态：在该状态下，路由器还没有决定虚拟IP地址，也没有看到认证的、来自活动路由器的HELLO报文。路由器仍在等待活动路由器发来的HELLO报文；③监听状态：路由器已经得到了虚拟IP地址，但是它既不是活动路由器也不是等待路由器。它一直监听从活动路由器和等待路由器发来的HELLO报文；④说话状态：在该状态下，路由器定期发送HELLO报文，并且积极参加活动路由器或等待路由器的竞选；⑤等待状态：处于该状态的路由器是下一个候选的活动路由器，它定时发送HELLO报文；⑥活动状态：处于活动状态的路由器承担转发数据包的任务，这些数据包是发给该组的虚拟MAC地址的。它定时发出HELLO报文。另外，每一个路由器都有3个计时器，即活动计时器、等待计时器和呼叫计时器。状态的变化都是由事件引起的，不同的事件作用于不同的状态在就会产生不同的动作，如启动计时器、发报文等。

三、hsrp应用

（1）RT1

RT1（config）#int e0/0

RT1（config-if）#ip add 192.168.20.2 255.255.255.0

RT1（config-if）#no shutdown

RT1（config-if）#standby 20 ip 192.168.20.254 //配置HSRP组20的虚拟IP

RT1（config-if）#standby 20 priority 200 //配置HSRP组20 E0/0口的优先级

RT1（config-if）#exit

RT1（config）#int e0/1

RT1（config-if）#ip add 192.168.10.2 255.255.255.0

RT1（config-if）#no shutdown

RT1（config-if）#standby 10 ip 192.168.10.254 //配置HSRP组10的虚拟IP

RT1（config-if）#exit

（2） RT2

RT2（config）#int e0/0

RT2（config-if）#ip add 192.168.20.3 255.255.255.0

RT2（config-if）#no shutdown

RT2（config-if）#standby 20 ip 192.168.20.254 //配置HSRP组20的虚拟IP

RT2（config-if）#exit

RT2（config）#int e0/1

RT2（config-if）#ip add 192.168.10.3 255.255.255.0

RT2（config-if）#no shutdown

RT2（config-if）#standby 10 ip 192.168.10.254 //配置HSRP组10的虚拟IP

RT2（config-if）#standby 10 priority 200 //配置HSRP组10 E0/1口的优先级

实验调试

PC1 ping pc2

VPCS 1 >ping 192.168.20.1

192.168.20.1 icmp_seq=1 time=0.001 ms