浅谈HSRP（热备份路由选择协议）

Posted 2021-11-28

HSRP是Cisco私有的一种技术，它的作用是当网络边缘设备或接入链路出现故障时，通信流量能够迅速恢复，可以使网络正常的运行时间接近100％。
HSRP有六种状态

HSRP的工作原理就是将两台以上的路由器作为一个组，映射为一个虚拟路由器对外提供服务，而这两台路由器就是HSRP组成员，一个组中有活跃路由器、备份路由器、虚拟路由器和其他路由器。

活跃路由器：转发发送到虚拟路由器的数据包，通过发送hello消息来承担和保持它活跃的角色；
备份路由器：监视HSRP组的运行状态，并且当前活跃路由器不能正常运行时，迅速承担起转发数据包的责任。 备份路路由器也传输hello消息，告知组内所有路由器备份路由器的角色和状态变化；

虚拟路由器：（就是该LAN上的网关）是向最终用户提供一台可以连续工作的路由器，虚拟路由器有它自己的Mac地址和ip地址，但并不实际转发数据包；

HSRP备份组可以包含其他路由器，这些路由器监视hello消息，但是不做应答，这些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；

当活跃路由器失效时，其他HSRP路由器将不能接收到hello消息，随后备份路由器就会承担起活跃路由器的角色。

随着备份路由器成为活跃路由器，那么备份路由器位置空缺，组中所有的路由器将竞争备份路由器的角色，默认情况（优先级相同）下，IP地址最大的路由器将成为新的备份路由器。

尽管一个HSRP组中有多台路由器，但只有活跃路由器才负责转发发送到虚拟路由器的数据包。


模拟一个网络环境，我们来配置一下HSRP：

R1的配置如下：
R1#conf t 进入全局配置模式
R1(config)#in f0/0 进入F0/0接口
R1(config-if)#ip add 202.1.1.1 255.255.255.0 配置接口IP地址
R1(config-if)#no sh 打开接口
接着其它接口一样，配置IP地址打开端口即可
然后配置相应的静态路由
R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.1
R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 20.0.0.1
可根据工作环境配置动态路由
MLS1的配置：
MLS1#conf t #进入全局配置模式
MLS1(config)#ip routing 开启路由功能
MLS1(config)#ip route 202.1.1.0 255.255.255.0 10.0.0.2 配置路由条目
MLS1#vlan database
MLS1(vlan)# vlan 10 创建VLAN10
MLS1（vlan）vlan 20 创建VLAN20
MLS1(vlan)#vtp do lv 定义vtp的域名
MLS1(vlan )# vtp server 定义vtp工作模式
MLS1(config)#in f0/0 进入与路由器相连的端口
MLS1(config-if)#no sw 关闭接口的交换功能
MLS1(config-if)#ip add 10.0.0.1 255.0.0.0 配置接口IP
MLS1(config-if-range)#in vl 10 进入VLAN10
MLS1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 配置该三层交换机上的VLAN 10 IP地址
MLS1(config-if)#stan 10 ip 192.168.1.254 #配置虚拟路由器IP地址（该ip地址就是VLAN10 网段中的网关地址）
MLS1(config-if)#stan 10 pri 150 配置优先级为150
MLS1(config-if)#stan 10 pre 配置占先权（其中的“10”是备份组的编号，若要配置同一组中的备份路由器，组号必须一致）
MLS1(config-if)#standby 10 track f 0/0100 配置接口跟踪（若与外网通信接口出现故障，优先级会降低100，从而优先级比它低的备份路由器才可以成为活跃路由器）
MLS1(config-if)#standby 10 track f 0/1100 同上，所有有流量通过的接口最好都配置接口跟踪，若不然，可能接口无法与外界通信，它依然是活跃路由器，从而无法实现冗余。
经过上述配置，该三层交换机就会成为VLAN10的活跃路由器。
接下来把它配置为VLAN20 的备份路由器：
MLS1(config-if)#in vl 20 #进入VLAN 20
MLS1(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0 #配置该VLAN的IP地址
MLS1(config-if)#stan 20 ip 192.168.2.254 #配置备份组20的虚拟路由器IP
MLS1(config-if)#stan 20 pre #配置占先权

注意：备份组20 使用默认的优先级100即可，当组中出现优先级比它高的路由器，它就会成为备份路由器。

至此，该交换机就配置完成了。
MLS2的配置：
MLS2#conf t #进入全局配置模式
MLS2(config)#ip routing 开启路由功能
MLS2(config)#ip route 202.1.1.0 255.255.255.0 20.0.0.2 配置路由
MLS2(config)#in f0/0 进入0/0接口
MLS2(config-if)#no sw 关闭该端口的交换功能
MLS2(config-if)#ip add 20.0.0.1 255.0.0.0 配置接口IP地址
MLS2（vlan）#vtp do lv 定义vtp域名，要与之前的一致
MLS2(vlan)#vtp mo cli 定义该vtp为客户机模式
MLS2(config-if)#in vl 10 等待VLAN信息同步过来后，进入VLAN10
MLS2(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0 配置该交换机上VLAN10 的IP地址
MLS2(config-if)#stan 10 ip 192.168.1.254 配置该交换机备份组10的虚拟路由器IP（要与MLS1交换机上备份组10的虚拟路由器IP一致）
MLS2(config-if)#stan 10 pre 配置占先权
MLS2(config-if)#in vl 20 进入VLAN 20
MLS2(config-if)#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0 配置此交换机VLAN20的IP地址
MLS2(config-if)#stan 20 ip 192.168.2.254 配置备份组20的虚拟路由器IP（与MLS1交换机配置的备份组20虚拟路由器IP一致）
MLS2(config-if)#stan 20 pri 150 此交换机要配置为活跃路由器，所以要配置它的优先级比默认的高
MLS2(config-if)#stan 20 pre 配置占先权
MLS2(config-if)#stan 20 track f 0/0100 配置接口跟踪
MLS2(config-if)#stan 20 track f 0/2100 配置接口跟踪
可以通过show Stan br 命令来两个三层交换机查看备份路由器的信息
SW1的配置：
sw3#conf t
sw3(config)#in ra f0/1 -2 进入F0/1-2
sw3(config-if-range)#sw mo tr 配置为trunk链路
sw3（vlan）#vtp do lv 配置vtp
sw3（vlan）#vtp mo cli #定义vtp模式为客户机模式
sw3(config)#in f0/3 #把接口添加到相应的VLAN中
sw3(config-if)#sw ac vl 10
sw3(config-if)#in f0/4
sw3(config-if)#sw ac vl 20
最后将客户机配置IP和网关，实现全网互通