《局域网交换技术》项目4-3 HSRP技术
三层交换技术的原理及应用
２００７．７43１ 西安科技大学计算机系 陕西 ７１００５４２ 中国人民解放军西安通信学院 陕西 ７１０１０６三层交换技术的原理及应用温钰１，２ 龚尚福１ 王照峰２ 李红卫２摘要：本文在分析比较二、三层交换技术的基础上介绍了三层交换技术的工作原理。
从网络扩展能力、数据处理能力、多协议支持能力以及冗余通道等多方面阐述了三层交换技术的特点。
对比分析了基于硬件结构和基于软件结构的两种三层交换技术的工作流程，阐述了三层交换技术在虚拟局域网中的应用。
关键词：三层交换技术；路由；ＶＬＡＮ０ 引言计算机技术与通信技术的结合促进了计算机网络的迅猛发展，在计算机网络中，交换机和路由器起着至关重要的作用。
随着２０世纪９０年代后期千兆交换式以太网的登台亮相，短短的３０年间，局域网经历了从单工到双工、从共享到交换、从专用到普及、从第二层交换到多层交换的过程。
网络初期，采用局域网技术组网时，使用的网络互联设备是集线器，主要工作在物理层，基于ＣＳ—ＭＡ／ＣＤ协议的用户数据的冲突检测和出错重发过程，使传输的效率很低，实现的功能主要局限于主机连接、文件和打印资料的共享，此时，多个用户共享１０Ｍｂｐｓ带宽即可满足要求。
随着网络规模的日益扩大，这种网络系统已不能胜任。
因此采用了工作在数据链路层上的设备网桥，它可起到使网段细化、减小冲突域，从而优化局域网性能的目的。
但它是对高层（第三层以上）协议透明的设备，不能有效阻止广播风暴，因此引入了路由器的概念。
路由器在子网间互连、安全控制、广播风暴限制等方面起了关键的作用，但复杂的算法、较低的数据吞吐量使其成为网络的瓶颈，为此迫切需要一种具有路由转发功能，同时还能减少网络瓶颈的技术，三层交换技术孕育而生。
１ 三层交换技术的原理三层交换是相对于传统的交换概念而提出的。
传统的交换技术是在ＯＳＩ网络参考模型中的第二层（数据链路层）进行操作，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
hsrp工作原理
hsrp工作原理HSRP（Hot Standby Router Protocol）是一种冗余路由器协议，用于提供网络设备的冗余和可靠性。
它的工作原理如下：1. HSRP定义了一个虚拟IP地址（Virtual IP Address），所有的冗余路由器共享该虚拟IP地址。
虚拟IP地址是网络中的一个互不连接的地址，用作默认网关。
客户端设备将其配置为默认网关，所有数据包都将通过虚拟IP地址转发。
2. 所有的冗余路由器形成一个组，其中一个被选为活动（Active）路由器，其余的为备份（Standby）路由器。
活动路由器负责转发所有从网络中发出的数据包，而备份路由器处于待命状态。
3. 活动路由器通过向组播地址发送Hello消息来维持与备份路由器之间的通信。
备份路由器检测到活动路由器故障后，将接收到的Hello消息中的优先级和预先配置的优先级进行比较。
如果备份路由器的优先级高于或等于活动路由器，则备份路由器将接管虚拟IP地址并成为活动路由器。
4. 如果备份路由器成为活动路由器，它将通过发送Gratuitous ARP消息来更新网络中的所有设备的ARP缓存。
这样，网络中的所有客户端设备将更新其ARP缓存并将数据包发送到新的活动路由器。
5. 一旦活动路由器恢复正常，它将发送Hello消息来通知备份路由器。
备份路由器收到Hello消息后，将放弃虚拟IP地址，并恢复到待命状态，等待下一次故障发生。
总结起来，HSRP基于虚拟IP地址和组播通信的方式实现冗余路由器的工作。
它通过监测活动路由器的状态，并在故障发生时自动切换到备份路由器，确保网络的连通性和可靠性。
hsrp工作原理概念
hsrp工作原理概念HSRP（Hot Standby Router Protocol）是一种网络协议，它为路由器提供了一种机制，以确保在主路由器发生故障时，备份路由器能够快速接管网络连接，从而保持网络的连通性和可靠性。
一、HSRP工作原理HSRP协议在路由器之间建立了一个虚拟IP地址，这个虚拟IP地址充当网络中所有主机之间的默认网关。
当主路由器正常运行时，它负责处理所有到达虚拟IP 地址的数据包。
如果主路由器发生故障，备份路由器将接管虚拟IP地址，从而接管数据包的传输。
HSRP协议使用UDP协议进行通信，主路由器和备份路由器之间通过定期发送Hello消息来保持通信。
当备份路由器没有收到Hello消息时，它会认为主路由器已经发生故障，然后接管虚拟IP地址。
二、HSRP的优点HSRP的优点包括：1. 提高网络可靠性：HSRP确保在网络中主路由器发生故障时，备份路由器能够快速接管，从而保持网络的连通性。
2. 简化网络设计：HSRP使得网络设计者无需为每个主机配置多个默认网关，只需配置一个虚拟IP地址即可。
3. 负载均衡：HSRP支持多个备份路由器，当主路由器发生故障时，备份路由器可以分担数据传输负载，从而提高网络性能。
4. 自动切换：HSRP能够自动检测主路由器和备份路由器的状态，无需人工干预。
三、HSRP的配置要配置HSRP，需要执行以下步骤：1. 为主路由器和备份路由器分配IP地址和其他必要的配置。
2. 在主路由器和备份路由器上启用HSRP。
通常可以通过路由器的管理界面或命令行界面进行配置。
3. 配置虚拟IP地址。
这个虚拟IP地址应该是在网络中未被使用的IP地址，它将成为主机之间的默认网关。
4. 配置优先级。
可以为每个路由器设置优先级，以便在发生故障时确定哪个路由器应该成为主路由器。
5. 配置认证。
为了防止非法路由器接管虚拟IP地址，可以配置认证来确保只有合法的路由器能够参与HSRP。
6. 确认配置是否正确。
HSRP与VRRP区别
HSRP与VRRP的区别HSRP是cisco的专有协议.在Cisco的HSRP之后,internet工程任务小组(internet engineering task force,IETF)也制定一种路由冗余协议:虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol,VRRP),目前包括Csico在内的主流厂商均在其产品中支持VRRP协议VRRP的工作原理与HSRP相似,也是将系统中的多台路由器组成VRRP组，该组拥有同一个虚拟IP 地址作为LAN 的默认网关地址，在任何时刻，一个组内控制虚拟IP地址的路由器是主路由器（Master），由它来转发数据包。
如果主路由发生了故障，VRRP组将选择一个优先权最高的冗余备份路由器（Backup）作为新的主路由器。
VRRP和HSRP也有很多不同。
VRRP和HSRP 的一个主要的区别在安全方面：它允许参与VRRP组的设备间建立认证机制。
另一个主要区别：VRRP中只有三种状态----初始状态（Initialize）、主状态（Master）、备份状态（Backup），而HSRP 有六种状态。
其余在报文类型、报文格式和通过TCP而非UDP发送的报文方面也有所不同HSRP配置路由器的六种状态：1）初始状态：所有路由器都从初始状态开始，是一种起始状态，同时表明HSRP还没有运行，配置发生变化或一个端口第一次启用时，就进入状态。
2）学习状态：路由器等待来自活跃路由器的消息。
路由器还没有看到来自活跃路由器的hello 消息，也没有看学习到虚拟路由器的IP地址3）监听状态：路由器知道了虚拟的IP 地址，但它既不是活跃路由器，也不是备份路由器。
这时，路由器监听来自活跃路由器和备份路由器的hello消息。
除活跃路由器和备份路由器之外的路由器都保持监听状态。
4）发言状态：路由器的周期性的发送hello消息，并参与活跃或备份路由器的竞选。
路由器在获得虚拟路由器的IP 地址之前，不能进入发言状态。
HSRP实验过程及报告
目录HSRP实验过程及报告 (2)实验环境： (2)实验拓扑： (2)实验目的： (2)实验过程： (3)1 配置交换机 (3)2 测试HSRP (5)3测试HSRP跟踪 (8)实验总结： (10)HSRP实验过程及报告实验环境：DynamipsGUI模拟器模拟出4台cisco3640三层交换机。
两台开启HSRP协议，设备之间使用Ethernetchannel绑定的两条线路互联。
其余两台交换机分别连接到这两台交换机。
实验拓扑：实验拓扑如图1实验目的：熟悉HSRP协议，验证HSRP网关冗余特性，测试HSRP抢占过程及HSRP接口跟踪。
实验过程：1 配置交换机在交换机SW1配置F0/0.F0/1接口加入channel-group 1 并将port-channel 1 配置为trunk模式。
SW1(config)#int range f0/0 - 1SW1(config-if-range)#channel-group 1 mode onCreating a port-channel interface Port-channel1SW1(config-if-range)#*Mar 1 01:23:58.639: %EC-5-BUNDLE: Interface Fa0/0 joined port-channel Po1 *Mar 1 01:23:58.935: %EC-5-BUNDLE: Interface Fa0/1 joined port-channel Po1 SW1(config-if-range)#*Mar 1 01:24:01.415: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Port-channel1, changed state to upSW1(config-if-range)#exitSW1(config)#int port-channel 1SW1(config-if)#switchport mode trunkSW1(config-if)#endSW1#sh etherchannel suFlags: D - down P - in port-channelI - stand-alone s - suspendedR - Layer3 S - Layer2U - in useGroup Port-channel Ports-----+------------+-----------------------------------------------------------1 Po1(SU) Fa0/0(P) Fa0/1(P)在交换机SW2上同样的配置。
双机热备技术：CISCO的HSRP配置解析
ｓｐａｎｎｉｎｇ－ｔｒｅｅ ｍｏｄｅ ｐｖｓｔ ｓｐａｎｎｉｎｇ－ｔｒｅｅ ｖｌａｎ １００ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ８１９２ ｓｐａｎｎｉｎｇ－ｔｒｅｅ ｖｌａｎ ２００ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ４０９６
解 析 ：第 一 步 ，先 将 生 成 树 模 式 设 置 成 ｐｖｓｔ即 每 个 ｖｌａｎ生 成 一 个 树 模 式 ， 以使 交 换 机 能 够 提 供 负 载 均 衡 的 功 能 ；第 二 步 ，指 定 交 换 机 转 发 的 优 先 值 ， 该 值 越 大 优 先 级 别 越 高 ； 第 三 步 ， 为 了 使 ｖｌａｎ１００的 数 据 均 由核 心 交 换 机 １转 发 ，使 ｖｌａｎ２００ 的 数 据 均 由 核 心 交 换 机 ２转 发 ，设 置 ｖｌａｎ１Ｏ０ 的 优 先 值 大 于 ｖｌａｎ２００的 优 先 值 。这 三 条 命 令 就 完 成 了 负 载 均 衡 设 置 。
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１１ 应 用 技 术
２００７年 １１月 １０ １３第 １１期
双机热备技术 ：ＣＩＳＣｏ 的 ＨＳＲＰ配置解析
◆ 中国人 民银 行北 海市 中心 支行 颜 承林
“双 机 热 备 ＋负 载 均 衡 ”模 式 作 为 骨 干 网络 设 备 配 置 的 主 流 技 术 被 广 大 企 事 业 单 位 所 接 受 和 应 用 。 笔 者 结 合 自 己 的 实 际 经 验 。
ＨＳＲＰ协 议 实 质 就 是 赋 予 一 组 线 路 完 全 一 致 的 路 由 器 一 个 相 异 于 他 们 本 身 的 虚 拟 ＭＡＣ地 址 和 虚 拟 ＩＰ地 址 ，每 个 路 由器 都 有 一 个 权 值 ，权 值 最 高 的 路 由 器 作 为 活 动 路 由 器 以 虚 拟 ＭＡＣ地 址 和 虚 拟 ＩＰ地 址 进 行 数 据 转 发 ，其 他 的 路 由器 都 作 为 备 份 路 由 器 。 当 活 动 路 由 器 发 生 故 障 无 法 工 作 时 ，权 值 最 高 的 备 份 路 由 器 接 管 虚 拟 ＭＡＣ 地 址 和 虚 拟 ＩＰ 地 址作 为 活动 路 由器 为局 域 网计 算 机用 户提 供无 缝 透 明 的 服 务 。
HSRP协议热备份路由协议的故障切换机制
HSRP协议热备份路由协议的故障切换机制HSRP（Hot Standby Router Protocol）热备份路由协议是一种用于提高网络可靠性和冗余性的协议，常用于企业和组织的网络架构中。
本文将介绍HSRP协议以及其故障切换机制，以帮助读者更好地理解和应用这一协议。
1. HSRP协议概述HSRP协议是一种第一层和第三层中的路由协议，通过将多台路由器组合为一个虚拟路由器来提供高可用性。
在这个虚拟路由器中，一个路由器被选为主路由器，其他路由器作为备份路由器提供冗余。
主路由器接收并转发进入虚拟路由器的数据流量，备份路由器则处于监听状态。
2. HSRP协议的工作原理在HSRP协议中，虚拟路由器被赋予一个虚拟IP地址，用于将数据流量转发到虚拟路由器的设备。
主路由器负责处理虚拟IP地址，备份路由器处于备份状态以便在主路由器故障时接管。
3. HSRP协议的故障切换机制在正常情况下，主路由器会周期性地发送HSRP Hello消息以维持虚拟路由器的正常工作。
当备份路由器连续一段时间没有收到主路由器的Hello消息时，将会宣布自己为新的主路由器，并更新虚拟路由器的MAC地址。
这个过程叫做故障切换。
故障切换过程如下：- 备份路由器宣布自己为新的主路由器。
- 新的主路由器将立即发送 Gratuitous ARP 报文，以更新其他设备的 ARP 缓存并告知它们虚拟IP地址的变化。
- 虚拟路由器的状态和虚拟IP地址更新为新的主路由器。
- 备份路由器继续监听，等待主路由器的故障恢复。
4. HSRP协议的配置方法在实际应用中，配置HSRP协议需要以下几个步骤：- 配置虚拟IP地址和组号。
- 配置路由器的优先级，优先级高的被选定为主路由器。
- 配置HSRP Hello时间间隔，即主路由器发送Hello消息的频率。
- 配置HSRP延迟时间，即故障切换发生时的等待时间。
5. HSRP协议的优势和应用场景HSRP协议具有以下优势：- 提供高可用性和冗余性，当主路由器发生故障时，备份路由器可以快速接管。
华为HSRP协议原理及配置
HSRP协议原理及配置8.1 实验目的：1. 熟悉HSRP协议原理；2. 掌握HSRP的配置；3. 熟悉HSRP的应用。
8.2 实验环境：本实验至少需要三台路由器、一台交换机、两台主机。
实验中用交换机模拟局域网，其中局域网A有两台路由器与局域网B相连，所以为了安全可靠，我们在两台路由器之间进行备份。
这就是我们本实验要讨论的热备份路由协议。
具体的实验组网如下：8.3 实验步骤：8.3.1 实验准备本实验需要使用HSRP协议完成路由器之间的热备份，在HSRP中需要使用到虚拟IP 地址，用该IP地址用作主机的缺省网关，就可以在一台路由器故障时，不修改主机配置而仍然与主机PCC通信。
所以我们首先要规划IP地址。
本实验的IP地址规划如下：路由器的接口IP地址分配如下：RTA RTB RTCE0 10.110.32.11/21 10.110.32.10/21 10.110.10.100/24S0 1.0.0.1/24 1.0.0.2S1 2.0.0.1/24 2.0.0.2各主机的IP地址分配如下：PCA PCB PCCIP 10.110.32.20 10.110.10.30 10.110.10.1Gateway 10.110.32.1 10.110.10.1 10.110.10.1008.3.2 单备份组配置本实验需要路由器RTA与RTB实现热备份，并且正常时以RTA为活动路由器，并且在RTA由故障状态恢复正常时能继续担当活动路由器。
根据实验要求和HSRP协议原理可以设定RTA的优先级较高（默认值为100），同时置抢占标志，即可满足要求。
具体实验配置步骤很简单，不再赘述，下面列出各路由器的配置信息供您参考：RTA(config-if-Ethernet0)#show running-configNow create configuration...Current configuration!version 1.5.6hostname RTA!interface Aux0async mode interactiveencapsulation ppp!interface Ethernet0speed autoduplex autono loopbackip address 10.110.32.11 255.255.248.0standby 1 ip 10.110.32.1 //创建备份组并设定虚拟IP地址standby 1 preempt //设定抢占标志standby 1 priority 120 //设定优先级ip rip version 2 mcast //设定RIP协议版本!interface Serial0encapsulation pppip address 1.0.0.1 255.255.255.0ip rip version 2 mcast!interface Serial1encapsulation ppp!exitrouter ripno auto-summary //取消自动聚合功能network all!endRTB(config-if-Serial1)#show running-configNow create configuration...Current configuration!version 1.5.6hostname RTB!interface Aux0async mode interactiveencapsulation ppp!interface Ethernet0speed autoduplex autono loopbackip address 10.110.32.10 255.255.248.0standby 1 ip 10.110.32.1standby 1 preemptip rip version 2 mcast!interface Serial0encapsulation ppp!interface Serial1encapsulation pppip address 2.0.0.1 255.255.255.0ip rip version 2 mcast!exitrouter ripno auto-summarynetwork all!endRTC(config-if-Serial1)#show running-config Now create configuration...Current configuration!version 1.5.6logging consolehostname RTC!interface Aux0async mode interactiveencapsulation ppp!interface Ethernet0speed autoduplex autono loopbackip address 10.110.10.100 255.255.255.0ip rip version 2 mcast!interface Serial0clock-select DTECLK1encapsulation pppip address 1.0.0.2 255.255.255.0ip rip version 2 mcast!interface Serial1clock-select DTECLK1encapsulation pppip address 2.0.0.2 255.255.255.0ip rip version 2 mcast!exitrouter ripno auto-summarynetwork all!end注意：在配置动态路由协议时，由于使用的是RIP协议，该协议默认版本version 1不支持可变长子网掩码，而实验中设定的IP地址又是A类地址。
计算机交换机hsrp
By Chen min
4
二、HSRP的配置 HSRP的配置
配置示意图： 配置示意图：
图中的主交换机和备份交换机 都必须是具有三层及以上功能 的交换机。 的交换机。 By Chen min
示例：网络中有 示例：网络中有Vlan10和Vlan20，给每个 和 ， Vlan定义一个管理地址和一个虚拟地址。其 定义一个管理地址和一个虚拟地址。 定义一个管理地址和一个虚拟地址 不同交换机上的vlan管理地址不同，但 管理地址不同， 中，不同交换机上的 管理地址不同 虚拟地址是一样的。 虚拟地址是一样的。虚拟地址作为主机在本 vlan中的网关。Vlan10在SW_master上优先 中的网关。 中的网关 在 上优先 级较高； 级较高；Vlan20在SW_backup上优先级较 在 上优先级较 高。这样就实现了流量的负载均衡。 这样就实现了流量的负载均衡。
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二、HSRP的配置 HSRP的配置
以下是SW_backup上的配置，注意是在vlan 20上设置为优先 上的配置，注意是在 上设置为优先: 以下是 上的配置 上设置为优先 SW_backup (config)# int vlan 10 SW_backup (config-if)# ip add 192.168.1.253 255.255.255.0 SW_backup (config-if)# standby 1 ip 192.168.1.252 SW_backup (config-if)#exit SW_backup (config)# int vlan 20 SW_backup (config-if)# ip add 192.168.2.253 255.255.255.0 SW_backup (config-if)# standby 2 ip 192.168.2.252 SW_backup (config-if)# standby 2 priority 150 SW_backup (config-if)# standby 2 preempt
HSRP协议介绍
介绍HSRP：热备份路由器协议（HSRP：Hot Standby Router Protocol）关于HSRP该协议中含有多种路由器，对应一个虚拟路由器。
HSRP 协议只支持一个路由器代表虚拟路由器实现数据包转发过程。
终端主机将它们各自的数据包转发到该虚拟路由器上。
工作原理负责转发数据包的路由器称之为主动路由器（Active Router）。
一旦主动路由器出现故障，HSRP 将激活备份路由器（Standby Routers）取代主动路由器。
HSRP 协议提供了一种决定使用主动路由器还是备份路由器的机制，并指定一个虚拟的 IP 地址作为网络系统的缺省网关地址。
如果主动路由器出现故障，备份路由器（Standby Routers）承接主动路由器的所有任务，并且不会导致主机连通中断现象。
HSRP 运行在 UDP 上，采用端口号1985。
路由器转发协议数据包的源地址使用的是实际 IP 地址，而并非虚拟地址，正是基于这一点，HSRP 路由器间能相互识别.HSRP技术在网络中的应用随着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可靠性的必然选择。
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，这就是热备份路由协议（HotStandbyRouterProtocal），HSR PRFC2281 技术要解决的问题。
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“热备份组”，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，将选择一个备份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。
基于PRP和HSR的无缝冗余通信技术
基于 PRP和 HSR的无缝冗余通信技术摘要对于常用的通讯技术而言，一个通讯的终端需要有PRP协议以及HSR 协议构成，这一才可以保证有效的与另一端的网络设备的通讯。
同时，终端还可以通过网络技术借助复数的形式，将数据包按照不同的路径进行传送，要是有一端的单一通信链路发生故障无法完成通讯时，就可以借助备用数据包完成数据的送达，从而实现数据的冗余通信。
并且，使用了PRP协议以及HSR协议的通讯技术能够是得在通讯系统中的中断的消耗时间为0，这样就可以保证传输的有效，保证传输数据的完整。
关键字：PRP；HSR；冗余通信技术前言在本文中，主要想要介绍一项新的创新项目，同时在本项目中，希望能够实现无缝的冗余通信技术、冗余协议以及高可靠的冗余通信，所以就需要进行一系列的实验，进一步验证实验的可行性。
一、PRP与HSR的冗余协议PRP和HSR是不同的网络冗余协议，但是基本原理又非常的相似。
同时两者都可以很好地适应多种网络拓扑结构，并且还能够通过利用链路层的冗余单元对上层应用实现透明，从而达到理想中的冗余效果。
1.PRP协议原理PRP协议要想实现冗余效果，就需要借助一些能够支持PRP的网络节点的协助，同时，一些网络节点能够支持PRP的，都需要拥有两个独立的运行端口，并且这两个端口还可以进行独立的工作，能够独立的与局域网进行连接。
这就会使得在使用的过程中，PRP网络节点将报文复制成两份，发送给两个不同的局域网中的节点里。
对于任意一个独立的网络出现故障时，并不会影响到PRP网络节点接收到报文的功能，因此就可以实现冗余通信。
1.HSR协议原理HRS协议能够实现冗余通信的原理与PRP协议类似，但是HRS协议主要是依靠两个物理端口，才可以为系统提供冗余通信。
并且HRS的网络结构类似一个环形，在运行的过程中，就需要借助HRS的网络节点对两个端口同时发送报文。
1并且在运行的过程中，首先需要判断报文是否是广播帧，如果判断出报文是广播帧，就会进行接受以及转发；若是判断出报文不是广播帧，则会自动检查链路地址是否正确，从而实现冗余通信。
Cisco HSRP 路由器的配置
Cisco HSRP 路由器的配置1、介绍本文档将详细说明如何配置Cisco HSRP（Hot Standby Router Protocol）路由器。
HSRP是一种用于提供冗余路由的协议，通过同时配置多个路由器来实现高可靠性和冗余性。
在本文档中，将介绍HSRP的概念、配置过程以及一些常见问题的解决方法。
2、HSRP概念及工作原理⑴ HSRP概念HSRP是一种用于提供冗余路由的协议，通过将多个路由器配置为一个虚拟路由器来实现冗余性。
在一个HSRP组中，有一个主路由器和一个或多个备用路由器。
主路由器负责转发数据流量，而备用路由器在主路由器失效时接管主路由器的功能。
⑵ HSRP工作原理每个HSRP组都有一个主要的虚拟IP地质，该地质与组中的主路由器相对应。
当主路由器失效时，备用路由器中的其中一个将成为新的主路由器，接管原先主路由器的功能，并使用相同的虚拟IP 地质。
主路由器和备用路由器通过互相发送心跳包来检测彼此的状态。
3、配置前的准备工作在开始配置HSRP之前，确保满足以下条件：⑴路由器上已运行适当的IOS版本，支持HSRP功能。
⑵彼此连接的路由器中至少有两台路由器。
⑶路由器之间配置了适当的接口，并具有可达性。
4、HSRP配置步骤以下是配置Cisco HSRP路由器的步骤：⑴创建HSRP组在每台路由器上创建HSRP组，使用相同的组号，并指定虚拟IP地质。
⑵配置接口在每台路由器的接口上配置HSRP，并将其指定为HSRP组的一部分。
⑶配置优先级为了指定主路由器，您可以配置每个路由器的HSRP优先级。
优先级越高，该路由器成为主路由器的可能性越大。
⑷配置其他参数根据需求，您还可以配置其他一些参数，如预共享密钥、追踪对象等。
5、常见问题及解决方法⑴ HSRP状态不稳定如果HSRP状态频繁切换或不稳定，可能是由于网络问题或路由器之间的通信问题引起的。
检查网络连接并确保良好的通信。
⑵主路由器失效后备用路由器无法接管如果主路由器失效后备用路由器无法接管其功能，可能是由于HSRP组配置错误或接口问题。
HSRP协议
HSRP协议首先，让我们来了解一下HSRP协议的基本原理。
HSRP协议是通过在网络中设置一个虚拟IP地址，将多台路由器组成一个组，其中一台路由器作为活动路由器，其他路由器作为备用路由器。
活动路由器负责转发数据流量，备用路由器则处于待命状态，一旦活动路由器出现故障，备用路由器会立即接管虚拟IP地址，从而实现网络的平滑切换，保证网络的连续性和可靠性。
其次，HSRP协议的工作原理是如何实现的呢？在HSRP协议中，活动路由器和备用路由器之间会周期性地发送Hello消息，以确认对方的存活状态。
如果备用路由器在一定时间内没有收到活动路由器的Hello消息，就会认为活动路由器出现故障，从而发起选举过程，选举出新的活动路由器。
这样就保证了在活动路由器发生故障时，备用路由器可以迅速接管虚拟IP地址，实现网络的高可用性。
另外，HSRP协议还有一些重要的参数和配置，需要我们在实际应用中进行合理的设置。
比如，我们可以通过配置优先级来指定活动路由器和备用路由器的角色，优先级高的路由器将成为活动路由器。
此外，还可以通过预留虚拟IP地址、设置Hello消息的发送间隔和超时时间等参数来进行灵活的配置，以适应不同网络环境和需求。
在实际应用中，HSRP协议可以有效地提高网络的可靠性和稳定性，特别是对于一些对网络连续性要求较高的场景，比如企业的核心交换机、数据中心的网络等。
通过合理配置HSRP协议，可以实现网络的快速故障恢复，减少网络中断时间，提高用户体验，保证业务的持续性运行。
总的来说，HSRP协议作为一种网络冗余协议，在提高网络可靠性和稳定性方面发挥着重要作用。
通过对HSRP协议的原理和应用进行深入理解和合理配置，可以帮助网络工程师更好地设计和维护网络，保证网络的高可用性和可靠性。
希望本文对HSRP协议的理解和应用有所帮助，谢谢阅读！。
4个p及交换feature
在Cisco路由器中，最多可以配置256个HSRP组，
因为HSRP能够使用的MAC地址类似于：0000.0c07.ac**。
HRSP每隔3秒发送hello包，包括group ID，HSRP group和优先级(默认为100)。
路由器彼此之间依据优先级，确定优先级最高的路由器是活动路由器。
①. Hellotime:是以秒来计算的，来定义HELLO消息之间的间隔;默认是3秒
②. Holdtime:是以秒来计算的，来定义活跃或是备份路由器在宣布失效之前的时间，从1～255，缺省为10秒。也就是是说：路由器在3个HELLO消息的间隔内如果还是没有收到HELLO包，宣告现在这台路由器已经失效了。 要恢复到缺省的备份计时器值：no standby group timers命令。
先前的备用服务器代替其角色处于活动状态，直到下一次选举发生。
5）HRSP track技术
如果所监测的端口出现故障，则也可以进行路由器的切换。
如果主路由器上有多条线路被跟踪，
则当一条线路出现故障时，就会切换到备份路由器上，即使其他都线路正常工作，
直到主路由器该线路正常工作，才能重新切换回来。
则认为活动路由器失效，
优先级最高的备用路由器就接替活动路由器的角色，开始转发数据包。
4）HRSP preempt技术
HRSP技术能够保证优先级高的路由器失效恢复后总能处于活动状态。
活动路由器失效后，优先级最高的备用路由器处于活动状态，
如果没有使用preempt技术，
则当活动路由器恢复后，只能处于备用状态，
Proxy ARP
支持Proxy ARP 的计算机无论与本网段的计算机还是不同网段的计算机进入通讯都发送ARP广播以寻找与目的地址相对应的MAC地址，这时，知道目的地址的路由器会响应ARP的请求，并将自己的MAC地址广播给源计算机，然后源计算机就将IP数据包发给该路由器，并由路由器最终将数据包发送到目的。 ARP代理的主要缺点是切换时间长，如果主网关正在传输数据时失效，客户机仍然会继续发包，导致传输中断，只有再另外发送Proxy ARP请求或重新启动之后才能找到备用网关以进行传输。
HSRP配置总结
HSRP：配置步骤如下：1.选一个虚拟地址作为HSRP地址。
这个地址必须位于要运行HSRP的局域网所获得的地址空间之中。
通常把这个地址称为备用地址。
备份组中的每台路由器都必须都用如下命令定义同一个虚拟IP地址。
standby group_number ip a.b.c.d备份组号是一个唯一的号码，在以太网或FDDI上可以识别1到255个备份组，如果不指定组号，默认采用第0组。
如果在VLAN中继上配置HSRP，每个VLAN或以太子接口都必须在不同的备份组中。
2.确定主路由器，将该路由器的优先级至少设为101。
另外再用preempt命令使这台路由器参与主路由器的选择。
通过下面两条命令完成：standby group_number preemptstandby group_number priority 1-255-------参数preempt使得组中具有最高优先级的路由器成为主路由器。
-------参数priority为路由器分配一个优先级，默认情况下是100，优先级最高的路由器会成为主路由器，或成为活动路由器。
3.用下面的命令配置主路由器的跟踪，认证以及计时器进行配置-------standby group_number track interface_name [cost]-------在对某接口进行跟踪时，如果该接口停止工作，HSRP会把该接口的优先级减去10。
运用这条命令，HSRP 组可以根据接口的工作状态使路由器在主路由器和备份路由器之间切换。
默认的值10可以通过这条命令加以更改。
-------standby group_number authentication character_string-------这条命令可以创建认证信息以进行HSRP组操作，这样可是确保只有授权了的路由器才能进入HSRP组中。
这里的“character_string”字符串必须和HSRP组中所有的路由器项匹配。
HSRP原理
HSRP(Hot Standby Redundancy Protocol)热备份路由协议HSRP的原理：多台路由器组成一个“路由器组”，用来模拟为一个虚拟的路由器，利用虚拟的IP 地址和虚拟的MAC地址在一个备份组中充当一台路由器作为活动路由器发送数据包，只有当活动路由器失效后，将选择一台备份路由器才能成为活动路由器转发数据包，但对于网络中的主机来说虚拟路由器组是透明的。
HSRP有三种广播包:1）Hello信息：hello消息向组内的其他路由器发送路由器的HSRP优先级和状态信息，并在后续的时候利用路由器的优先级选举主、备路由器。
HELLO消息默认为每3秒钟发送一次。
2）Coup：当一个备用路由器变为一个主动路由器时（此时主DOWN）发送一个coup消息。
3）Resign：当主动路由器DOWN掉或者当有优先级更高的路由器发送hello消息时，ACTIVE路由器发送一个resign消息，类似权利的移交。
HSRP路由器的状态类型：1）Initial：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启动时进入该状态。
2）Learn：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备份路由器。
它一直监听从活动路由器和备份路由器发来的HELLO报文。
3）Liste：路由器正在监听hello消息。
4）Speak：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）Standby：当主动路由器失效时路由器准备接包传输功能。
6）Active：路由器执行包传输功能。
HSRP路由器体系1）活动路由器，负责转发发送到虚拟路由器的数据。
它通过发送HELLO消息（基于UDP，端口号为1985的广播）来通告它的活跃状态2）备份路由器，监视HSRP组中的运行状态，并且在当前活跃路由器不可用时，迅速承担起负责数据转发的任务。
备份路由器也发送HELLO消息来通告组中其他的路由器它备份路由器的角色。
HSRP（热备份路由器协议）的详细介绍-电脑资料
HSRP（热备份路由器协议）的详细介绍-电脑资料HSRP：热备份路由器协议（HSRP：Hot Standby Router Protocol），是cisco平台一种特有的技术，是cisco的私有协议，。
Part I: FundamentalHSRP(Hot Standby Router Protocol):Cisco私有的第3层协议。
HSRP为IP网络提供网络冗余，确保用户流量能立即并透明地恢复网络边界设备或接入电路中的第一跳故障。
在LAN中，多个router组成一个HSRP组，其中一个router代表这个HSRP转发这个LAN中的数据流，其它所有router只发送HSRP hello来维持这种HSRP组关系。
一个HSRP组共享一个IP和一个MAC地址。
每个router可以加入多个组。
一个HSRP组由一台active router,一台standby router及other routers。
1>active router转发指向VIP的数据流，并发送HSRP hello包给所有其它HSRP组成员。
(最终处于active state)2>standby router不转发指向VIP的数据流，发送HSRP hello 包给所有其它HSRP组成员，并监控active router的状态。
(最终处于standby state)3>other routers不转发指向VIP的数据流，只监控HSRP hello 包,不发送。
它们执行普通router的工作，只转发目标为他们自己的分组，不转发目标为VIP的地址。
(最终处于listen state)Part II: HSRP Operation当standby router在一定时间内没有收到active router的hello 包时，它就认为active router出现故障了，并取代它的active router 的角色。
因为host设备使用VIP及VMAC来标识它们的网关设备，所有它们不会发现这种变更，也不会感觉到服务的中断。
什么是HSRP
什么是HSRP？如果路由器出现故障而导致企业无法接入互联网会发生什么？这就是为什么需要在网络中提供冗余的重要性。
下面我们将教你如何使用热备份路由器协议确保冗余。
如果路由器出现故障而导致企业无法接入互联网会发生什么？企业可以接受吗？或许可暂时逃脱处罚，但是你需要制定一个更好的计划，而不仅仅是简单的桌面呼叫支持。
这就是为什么需要在网络中提供冗余的重要性。
考虑为当前路由器增加一个可以立即接管的备份路由器。
企业需要的只是硬件，Cisco软件会完成其他事情。
让我们考察如何利用热备份路由器协议（HSRP）配置它。
什么是HSRP？HSRP是Cisco对冗余的私有协议。
它提供几乎100%的路由器可用性和冗余。
所以，如果某台路由器发生故障，备份路由器会接管主路由器的路由功能。
然而，Cisco还支持其他可用的行业协议。
一个行业标准是虚拟路由器冗余协议（VRRP）。
另一个HSRP的可替换选择是网关负载平衡协议（GLBP ），这是Cisco的另一个私有解决方案。
HSRP如何工作？在使用HSRP的时候，路由器既可以是主的也可以是备用的。
如果主路由器在一段时间内没有向备用路由器发送HELLO数据包，备用路由器假定主路由器已关闭，从而进行接管。
然后备用路由器假定对虚拟IP地址负责，并开始对虚拟IP地址指向的虚拟以太网MAC地址响应。
主和备用路由器交换HSRP HELLO包，所以相互知道对方在哪儿。
这些HELLO包使用多播224.0.0.2和UDP端口1985。
HSRP的最基本形式从IOS 10.0 开始可用，但是在IOS 11和12版本中有更新的特性发布。
什么决定活动路由器？首先，你可以配置一个优先数来决定它，然后它是由最高的IP地址决定。
缺省优先数是100；一个更高的优先数表示优先路由器。
当然，在建立路由器冗余的时候，并不限制于仅仅两台路由器。
实际上，可以建立一起工作的路由器组并且拥有多个“备用”路由器。
1、把路由器配置为HSRP备份组的成员，可以在接口配置模式下使用下面的命令：router(config-if)# standby group-number ip ip-address2、配置HSRP跟踪：router(config-if)# standy group-number track type-number interface-priority3、要显示HSRP路由器的状态：router# show standby type-number group brief用HSRP进行备份的一组路由器共用一个虚拟的MAC地址及虚拟IP地址，每个参与HSRP的局域端口有一个本端口的IP地址和MAC地址，每个路由器都有一个权值，权值最高的作为主路由器进行工作，其它的不工作，当主路由器瘫痪时，第二个权值最高的路由器将作为主路由器，依次类推。
hsrp协议工作原理(一)
hsrp协议工作原理(一)HSRP协议工作原理什么是HSRP协议?HSRP（Hot Standby Router Protocol）是一种网络冗余技术，用于构建可靠的网络架构。
它允许多个路由器以共享虚拟IP地址的方式工作，其中一个路由器担任主要角色，其他路由器作为备份。
当主要路由器发生故障时，备份路由器会接管主要路由器的功能，确保网络的连通性不受影响。
HSRP协议的优势•高可用性：HSRP提供了快速的故障恢复能力，当主要路由器故障时，备份路由器可以迅速接管，减少网络中断的时间。
•负载均衡：HSRP允许多个备份路由器一起工作，实现负载均衡，提高网络的性能和可靠性。
•热备援：HSRP中的备份路由器可以实时监测主要路由器的状态，一旦发现主要路由器故障，可以立即接管，无需手动干预。
HSRP协议的工作原理1.虚拟IP地址分配：在HSRP配置中，需要指定一个虚拟IP地址，该IP地址将被用作路由器的默认路由。
主路由器和备份路由器必须使用相同的虚拟IP地址。
2.选举主备角色：在HSRP中，路由器可以担任主要角色（Active）或备份角色（Standby），主要路由器负责处理实际的数据传输，备份路由器处于待命状态。
3.Hello消息交换：主要路由器和备份路由器之间周期性地发送Hello消息用于通信和选举。
通过Hello消息，路由器可以检测到其他路由器的活动状态。
4.优先级设置：每个HSRP路由器都有一个优先级值，优先级高的路由器更有可能成为主要路由器。
可以手动配置优先级，也可以通过预设值自动设置。
5.监控连接状态：备份路由器定期检测主要路由器的状态，如果没有收到主要路由器的Hello消息，则备份路由器会主动发起选举过程，争夺主要角色。
6.主备切换：当主要路由器故障或网络发生变化时，备份路由器会触发HSRP协议，接管主要角色，并通知其他路由器发生了主备切换。
总结HSRP协议通过虚拟IP地址、角色选举、Hello消息交换和优先级设置等机制，实现了高可用性和负载均衡。
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4 switch(config-if)#standby group-
指定可以抢占
number preempt
switch(config-if)#standby 1 preempt
5* switch(config-if)#standby group可选 number times hello-interval holdtime
SW_master (config-if)# standby 2 preempt
13
任务三 掌握HSRP配置方法
以下是SW_backup上的配置，注意是在vlan 20上设置为 优先:
SW_backup (config)# int vlan 10 SW_backup (config-if)# ip add 192.168.1.253 255.255.255.0 SW_backup (config-if)# standby 1 ip 192.168.1.252 SW_backup (config-if)# standby 1 preempt SW_backup (config-if)#exit SW_backup (config)# int vlan 20 SW_backup (config-if)# ip add 192.168.2.253 255.255.255.0 SW_backup (config-if)# standby 2 ip 192.168.2.252 SW_backup (config-if)# standby 2 priority 150 SW_backup (config-if)# standby 2 preempt
SW_master (config-if)# standby 1 priority 150
//配置HSRP组1优先级
SW_master (config-if)# standby 1 preempt
//配置HSRP组1可以抢占
SW_master (config-if)#exit
SW_master (config)# int vlan 20
A SWA(config)#standby 1 ip 10.1.1.2 B SWA(config-if)#standby 1 ip 10.1.1.3
C SWA(config-if)#standby 1 ip 10.1.1.1 255.255.255.0
D SWA(config-if)#standby 1 ip 10.1.1.1
提交
16
实例配置
详细配置示例：
（1） 配置各交换机VTP域名和VTP模式 (SWA和SWB为VTP Server SWC和SWD为VTP Client)
（2） 配置各交换机互连的端口为Trunk （3） 在SWA或SWB中创建Vlan 10、20
并检查其他交换机上是否已学到这 些VLAN信息 （4） 配置SWA上各VLAN的网关地址; 配置SWB上各VLAN的网关地址 （5） 启动SWA和SWB上的路由 （6） 将PC0所接的端口绑到VLAN 10; 将PC1所接的端口绑到VLAN 20； 配置好各PC机所在VLAN的IP地址 （7） 测试各PC机的连通情况 （8） 将SWB上各接口Down，再测试各 PC机的连通情况 （9） 配置HSRP
Standby
Virtual IP
Vl10
1 100 P Standby 192.168.1.254 local
192.168.1.252
Vl20
2 150 P Active local
192.168.2.254 192.168.2.252
15
测一测：单选题
参见图示。正确配 置HSRP虚拟网关 的是哪一项？
14
任务三 掌握HSRP配置方法
查看HSRP配置：
SWA#show standby brief
P indicates configured to preempt.
|
Interface Grp Pri P State Active
Standby
Virtual IP
Vl10
1 150 P Active local
10
任务三 掌握HSRP配置方法
步骤
命令
说明
1 switch(config)#interface vlan vlan-id 例：switch(config)#int vlan 2
进入VLAN接口（需配好IP 地址，若未配可接着配）
2 switch(config-if)#standby groupnumber ip virtual-ip-address
17
课堂小结
HSRP提供了的 路由器的冗余 备份功能
HSRP的组成: 活动路由器 备份路由器 虚拟路由器 其它路由器
在HSRP组中，只有活动 路由器转发发送到虚拟路 由器的数据包;
组中有最高备份优先级的 路由器变成活动路由器;
如果活动路由器失效，备 份路由器自动承担活动路 由器的功能
18
switch(config-if)#standby 1 times 1 3
hello时间：缺省是3秒，可 配置1~255 保持时间：最少是hello时间 的3倍，缺省是10 秒11
任务三 掌握HSRP配置方法
配置示意图：
192.168.2.252 192.168.1.252
HSRP
VLAN20 VLAN10
//进入vlan 20
SW_master (config-if)# ip add 192.168.2.254 255.255.255.0 //配置vlan 20在本机的管理IP
SW_master (config-if)# standby 2 ip 192.168.2.252
//配置HSRP组2的虚拟IP
• HSRP（Hot Standby Router Protocol）：热备份路由器协 议，是cisco平台一种特有的技术，是cisco的私有协议。
主机IP：1.1.1.10 缺省网关：1.1.1.1/24
到ISP HSRP虚拟路由器 虚拟IP:1.1.1.1/24
到ISP
3
任务一 理解HSRP作用及工作原理 • HSRP作用：实现网关设备的冗余备份和负载均衡
192.168.1.253 192.168.1.252
Vl20
2 100 P Standby 192.168.2.253 local
192.168.2.252
SWB#show standby brief
P indicates configured to preempt.
|
Interface Grp Pri P State Active
配置HSRP组号及虚拟网关 地址
switch(config-if)#standby 1 ip 10.1.1.1
3 switch(config-if)#standby group-
可指定该接口在组内的优先
numbery priority priority-value
级，值越大越优先，默认为 100
switch(config-if)#standby 1 priority 120
SW_master
SW_backup
192.168.2.254 192.168.1.254 192.168.1.253 192.168.2.253
VLAN20 VLAN10
图中的主交换机和备份交 换机都必须是具有路由功 能的三层以上交换机。
示例：网络中有Vlan10和Vlan20，给每个 Vlan定义一个管理地址和一个虚拟地址。其 中，不同交换机上的vlan管理地址不同，但 虚拟地址是一样的。虚拟地址作为主机在本 vlan中的网关。Vlan10在SW_master上优先 级较高；Vlan20在SW_backup上优先级较 高。这样就实现了流量的负载均衡。
局域网交换技术
项目4 大型园区局域网
HSRP技术
项目目标： 1．理解HSRP作用及工作原理 2．熟悉各种HSRP的术语和参数 3．掌握HSRP配置方法
2
任务一 理解HSRP作用及工作原理
为了降低交换机故障带来的影响，二层交换机上有STP技术。那么，作 为网关的三层交换机（或路由器）出故障了，又采用什么办法呢？HSRP就 是为解决上述问题而提出的，它为具有多播或广播能力的局域网设计。
HSRP计时器：
• Hello间隔（hello interval） • 发送hello数据包的时间间隔
• 保持时间（hold time） • HSRP组内的HSRP路由器在声明活跃路
HSRP配置部署：
配置一个接口参加HSRP备份组 配置HSRP优先级 配置HSRP抢占权 配置Hello消息计时器 配置HSRP端口跟踪 显示HSRP的状态
12
任务三 掌握HSRP配置方法
每台交换机上对每个Vlan要做如下配置： （1） 定义vlan的接口地址 （2） 定义组号和优先级，默认值 （3） 对优先级较高的Vlan设置可以抢占
具体配置如下：
SW_masterconfig# config terminal
SW_master (config)# int vlan 10
路由器A
HSRP 组2
组2的活动路由器
路由器B
组1的备份路由器
5
任务一 理解HSRP工程作用及工作原理
• HSRP工作原理： 实现HSRP的条件是系统中有多台路由器（三层交换机）， 它们组成一个“热备份组”，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 备份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。