ciscoHSRP(热备份路由协议)配置示例

对于某些企业或组织的某些关键业务数据的网络传输,要求网络设备高度的可靠性，而且需要维护方便。

Cisco路由器的备份技术有多种。这里介绍一下路由器自身的备份技术及线路备份技术。

一般来说，路由器是建立局域网与广域网连接的桥梁。

所谓的路由器自身的备份技术是为了解决路由器由于自身硬件（如内存、CPU）或软件IOS的某种故障或局域端口的故障，所连接局域设备的端口或线路的故障所导致的网络瘫痪的问题。

路由器的备份要求至少有一台与正在工作的主路由器功能相同的路由器，在主路由器瘫痪的情况下，以某种方式代替主路由器，为局域网用户提供路由服务。

对于局域网的计算机，在主路由器瘫痪的情况下，如何找到备份路由器，主要有以下集中办法：proxy ARP

IRDP

动态路由

HSRP

一、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。

在主路由器瘫痪情况下，计算机再进行通讯时，它将继续发送Proxy ARP广播，备份路由器响应该请求，并进行数据传输。

缺点：

如果主路由器正在传输数据时瘫痪，正在通信的计算机在未发送另外的Proxy ARP请求之前．根本就无法知道主路由器已瘫痪，会继续向该路由器发包，导致传输中断，正在通信的计算机只有在另外发送Proxy ARP请求或重新启动之后才能找到备份路由器以进行传输。

Cisco路由器支技Proxy ARP

二、IRDP

局域网中的支持IRDP的计算机会监听主路由器发出的―Hello‖的多点广播信息包，如果该计算机不再收到―Hello‖信息时，它就会利用备份路由器进行数据传输。

三、动态路由

对于某些计算机，它们本身支持RIP动态路由以寻找路由器，这种办法的缺点是主路由器与备份路由器间的转换较慢。

以上三种办法，主要都是在计算机一方采用的技术，Cisco路由器提供了HSRP技术，采用这种技术不需要计算机进行任何设置，即对计算机来说，主路由器与备份路由器之间切换是透明的，而且它们之间的切换速度较快。

四、HSRP的工作原理

HSRP协议利用一个优先级方案来决定哪个配置了HSRP协议的路由器成为默认的主动路由器。如果一个路由器的优先级设置得比所有其他路由器的优先级高，则该路由器成为主动路由器。路由器的缺省优先级是100，所以如果只设置一个路由器的优先级高于100，则该路由器将成为主动路由器。

通过在设置了HSRP协议的路由器之间广播HSRP优先级，HSRP协议选出当前的主动路由器。当在预先设定的一段（Hold Time 缺省为10秒）时间内主动路由器不能发送hello消息，或者说HSRP检测不到主动路由器的hello消息时，将认为主动路由器有故障，这时HSRP会选择优先级最高的备用路由器变为主动路由器，同时将按HSRP优先级在配置了HSRP的路由器中再选择一台路由器作为新的备用路由器。

所有参与HSRP的路由器共享一个虚的IP地址，网络中的工作站将缺省网关指向该虚地址，被选出的主动路由器负责转发由工作站发到虚地址的数据包。

Hello消息是基于UDP的信息包，配置了HSRP的路由器将会周期性的广播Hello消息包，并利用Hello

消息包来选择主动路由器和备用路由器及判断路由器是否失效。

如图所示，

PC将数据包发送到设置的缺省网关（配置HSRP路由器所共享的虚拟IP地址），假设图中的7609设置了较高的优先级，7609将被选为主动路由器，并负责转发网络中所有由PC发送到其网关（HSRP地址）的数据包。当7609发生故障时，7609就不会广播Hello信息包，HSRP如果经过Hold Time还未收到来自7609的Hello信息包，将认为7609实效，这时HSRP将选择备用的5500作为主动路由器，并由5500来负责转发网络中所有由PC发送到其网关（HSRP地址）的数据包。而当7609恢复后，将继续发送Hello信息包，HSRP检测到其发送的Hello信息包具有高的优先级，则会重新将7609选为主动路由器，5500则仍将恢复成为备用路由器。

配置了HSRP协议的路由器交换以下三种多点广播消息：

●Hello──hello消息通知其他路由器，发送路由器的HSRP优先级和状态信息，HSRP路由器默认为每3秒钟发送一个hello消息；

●Coup──当一个备用路由器变为一个主动路由器时发送一个coup消息；

●Resign──当主动路由器要宕机或者当有优先级更高的路由器发送hello消息时，主动路由器发送一个resign消息。

在任一时刻，配置了HSRP协议的路由器处于由以下六种状态：

●Initial ——表示路由器的HSRP还未运行，一般在配置第一台HSRP路由器时会显示此状态；

●Learn——表示配置HSRP的路由器还未知道虚地址，并一直监听来自主动路由器的消息包；

●Listening──表示配置HSRP的路由器已知道虚地址，路由器还在监听hello消息；

●Speaking and listening──路由器正在发送和监听hello消息；

●Standby──处于被用状态，当主动路由器失效时路由器可被选为主动路由器，接管包转发功能；

●Active──路由器执行包转发功能。

采用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。路由器之间定期交换权值信息以确定路由器的工作状态。如果主路由器在一段时间内不发送这种信息包，其它备份路由器将认为该路由器已坏，权值电高的备份路由器将接管虚拟MAC地址和IP地址，并负责传输数据。一旦主路由器恢复正常，将自动切换回去，重新接管传输数据的工作，之后备份路由器停止传输，处于备份状态。另外，HSRP允许路由器对某些端口的工作状态进行监测，一旦这个端口出现故障，也进行自动切换。

总之，对于局域网的计算机，它们的网关只有一个，即虚拟IP 地址。所有的备份工作都由路由器自动完成。

HSRP适应于主路由器与备份路由器的线路完全一致的情况。

使用HSRP功能，建议采用收敛速度较快的动态路由协议，如OSPF，EIGRP。