FHRP - 网关冗余协议

通常情况下，在终端设备进入网络前，都会有一个 Router 充当网络，作为第一跳的网络地址。但假设路由器发生故障，此时终端设备就无法再接入互联网。

为了防止这样的问题，一般会再加入一台路由器充当备份。但此时就出现一个问题，网关地址配这两个路由器中的那个？

于是 FHRP 协议出现，可以将多个路由器虚拟成一个路由器提供服务，当提供服务的路由器发生故障时，会自动切换到另一台上。

FHRP 是这类路由协议的统称，常见路由协议如下：

HSRP 协议，Cisco 私有协议。

VRRP 协议，公有协议。

HSRP

HRSP 热备份冗余协议，是 CISCO 私有协议，用于解决网关的备份问题。

能够在不改变组网的情况下，将多台路由器虚拟成一个虚拟路由器。

HRSP 角色

HRSP 组：由多个 HRSP 路由器组成，属于同一个 HSRP 组，组内的路由器会交换信息，每个组由唯一 ID 指定。经过选举会推选出 Active 路由器和 Standby 路由器。

HSRP 虚拟路由：对每个 HSRP 组，抽象出的虚拟路由器。作为我拿过来。具有虚拟 IP 和 MAC。虚拟出来的 IP 作为网关地址。

Active 路由器：HSRP 中实际转发数据包的路由器，每个 HRSP 组中，仅有一个 active 路由器，并绑定虚拟 IP，用于响应请求。

Stand by 路由器：在 HSRP 组中，处于监听状态的路由器，当 Active 路由器出现问题时，接替工作。

HSRP 选举过程

处于同一 HRSP 组的路由器会向组播地址 224.0.0.2 发送 Hello 报文，使用 UDP 1985 端口。

然后⽐较 Hello 报⽂中的优先级，拥有最⾼优先级（默认为100，范围为1~255）的设备将成为活动路由器。

最后优先级⼀样则⽐较接⼝ IP 地址，选⼤的。

HSRP状态

Initial：初始化状态，当接⼝UP的时候或某些配置变更时

Listen：路由器已获知虚拟IP，开始侦听其他同组HSRP路由器的Hello消息

Speak：发送周期的Hello同时参与Active/Standby路由器的选举

Standby：成为Standby路由器，同时周期性的发送Hello，持续侦听Active路由器的Hello消息以便在其失效后接替其位置

Active：成为Active路由器，响应PC对于虚拟IP的ARP请求，同时周期性发送Hello消息以宣告⾃⼰的存活状态

HSRP 版本 HSRPV1 HSRPV2
IPv4   HSRPv4/v6  
Group numbers 0 - 255   Group numbers 0 -4095  
Virtual MAC: 0000:0C07:ACxx (xx 来源 HSRP 组)   Virtual MAC: 0000:0C9F:Fxxx (xxx 来源 HSRP 组)  
广播地址：224.0.0.2   广播地址：224.0.0.102  
HSRP 特性

在 Active 路由器中负责分发虚拟 IP 和 MAC

Active 路由器会每三秒给 Standby 路由器发送 Hello 报文，如果 10s 未发送，Standby 会成为 Master 宣告 Active 路由器死亡。

支持开启抢占功能，默认未开启，开启后，可配置立即抢占和延时抢占。

支持追踪功能，用于检测当某个接口或路由条目丢失时，降低其 HSRP 优先级。

每个接口最多支持 255 个 HSRP 组，可在一定意义上实现负载。

HSRP 支持明文和 MD5 认证。

HSRP 实验1

将 R1 和 R2 配置 HRSP 协议，down 掉 R1，网络依然正常。

# R1 inter Eth0/0 standby 1 ip 192.168.1.254 standby 1 priority 120 show standby # R2 inter Eth0/0 standby 1 192.168.1.254 standby 1 priority 100 HSRP 实验2

准备工作 1 - 4：

# PC 5: IP 网关 VPC5> ip 10.1.1.1/24 10.1.1.251 # PC 6： VPC6> ip 20.1.1.1/24 20.1.1.252 # SW3： vlan 10,20 ! hostname SW3 ! interface Ethernet0/0 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! interface Ethernet0/1 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! interface Ethernet0/2 switchport access vlan 10 switchport mode access ! interface Ethernet0/3 switchport access vlan 20 switchport mode access ! # SW1 vlan 10,20 ip routing ! hostname SW1 ! interface Ethernet0/0 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! interface Ethernet0/1 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! interface Ethernet0/2 no switchport ip address 100.1.1.1 255.255.255.0 ! interface Vlan10 ip address 10.1.1.251 255.255.255.0 ! interface Vlan20 ip address 20.1.1.251 255.255.255.0 ! router eigrp 1 network 100.1.1.0 0.0.0.255 network 10.1.1.251 0.0.0.255 network 20.1.1.251 0.0.0.255 ! # SW2 vlan 10,20 ip routing ! hostname SW2 ! interface Ethernet0/0 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! interface Ethernet0/1 switchport trunk encapsulation dot1q switchport mode trunk ! interface Ethernet0/2 no switchport ip address 200.1.1.1 255.255.255.0 ! interface Vlan10 ip address 10.1.1.252 255.255.255.0 ! interface Vlan20 ip address 20.1.1.252 255.255.255.0 ! ! router eigrp 1 network 200.1.1.0 0.0.0.255 network 10.1.1.252 0.0.0.255 network 20.1.1.252 0.0.0.255 ! # Router ! hostname R1 ! interface Loopback0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 ! interface Ethernet0/0 ip address 100.1.1.2 255.255.255.0 duplex auto ! interface Ethernet0/1 ip address 200.1.1.2 255.255.255.0 duplex auto ! router eigrp 1 network 1.1.1.1 0.0.0.0 network 100.1.1.0 0.0.0.255 network 200.1.1.0 !

配置成功后，PC 5 可以 ping 通 PC6.