熱備份路由協(xié)議（hsrp）課件

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1、熱備份路由協(xié)議HSRP簡介HSRP---HotStandbyRouterProtocol(熱備份路由器協(xié)議)。它的作用是能夠把一臺(tái)或多臺(tái)路由器用來做備份，所謂熱備份是指當(dāng)使用的路由器不能正常工作時(shí),候補(bǔ)的路由器能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的替換,盡量不被察覺。實(shí)現(xiàn)HSRP的條件是系統(tǒng)中有多臺(tái)路由器，它們組成一個(gè)“熱等待組”，這個(gè)組形成一個(gè)虛擬路由器。在任一時(shí)刻，一個(gè)組內(nèi)只有一個(gè)路由器是活動(dòng)的，并由它來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，如果活動(dòng)路由器發(fā)生了故障，將選擇一個(gè)等待路由器來替代活動(dòng)路由器，但是在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)看來，虛擬路由器沒

2、有改變。所以主機(jī)仍然保持連接，沒有受到故障的影響，這樣就較好地解決了路由器切換的問題。通常，我們的網(wǎng)絡(luò)上主機(jī)設(shè)置一條缺省路由，指向主機(jī)所在網(wǎng)段內(nèi)的一個(gè)路由器R，這樣，主機(jī)發(fā)出的目的地址不在本網(wǎng)段的報(bào)文將被通過缺省路由發(fā)往路由器R，從而實(shí)現(xiàn)了主機(jī)與外部網(wǎng)絡(luò)的通信。在這種情況下，當(dāng)路由器R壞掉時(shí)，本網(wǎng)段內(nèi)所有以R為省缺路由下一跳的主機(jī)將斷掉與外部的通信。如下圖，主機(jī)A通過缺省網(wǎng)關(guān)（路由器A）來訪問主機(jī)B，一旦路由器A不能正常工作，主機(jī)A將無法訪問主機(jī)B。HSRP可以解決上述問題，首先由多臺(tái)路由器組成備

3、份組（路由器A和路由器B），從主機(jī)A看來這個(gè)備份組就是一臺(tái)虛擬的路由器，有獨(dú)立的虛擬IP地址，主機(jī)A使用這臺(tái)虛擬路由器作為網(wǎng)關(guān)（設(shè)置虛擬IP地址）。在備份組內(nèi)有一臺(tái)路由器是活動(dòng)路由器（假設(shè)路由器A），它完成虛擬路由器的工作，如負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)主機(jī)送給虛擬路由器的數(shù)據(jù)包，路由器B作為備份路由器，當(dāng)活動(dòng)路由器A出現(xiàn)故障，備份路由器B會(huì)接替活動(dòng)路由器的工作，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)主機(jī)送給虛擬路由器的數(shù)據(jù)包。這對(duì)主機(jī)A來說是透明的，因?yàn)橹鳈C(jī)A只看到虛擬路由器。HSRP的用途主機(jī)設(shè)置缺省網(wǎng)關(guān)設(shè)置靜態(tài)路由HSRP工作實(shí)現(xiàn)當(dāng)采用HS

4、RP,用戶看到的是一臺(tái)虛擬路由器，該虛擬路由器有自己的虛擬IP地址和虛擬MAC地址，該虛擬路由器是由一組路由器組成的，這組路由器稱為備份組。備份組內(nèi)的有一臺(tái)活動(dòng)路由器、一臺(tái)備份路由器，以及群眾路由器構(gòu)成。一般情況下，一旦活動(dòng)路由器壞掉，該備份路由器成為活動(dòng)路由器，然后備份組內(nèi)選舉組內(nèi)的另一臺(tái)路由器為備份路由器。HSRP狀態(tài)(1/3)備份組內(nèi)的路由器處于各自的狀態(tài)，根據(jù)相互間發(fā)送HSRP報(bào)文來調(diào)整新的狀態(tài)。（1）INIT所有備份組內(nèi)組員的初始狀態(tài)為INIT；當(dāng)組員配置屬性或端口UP是，進(jìn)入INIT狀

5、態(tài)；（2）LEARN該組員未設(shè)定虛擬IP地址，并等待從本組活動(dòng)路由器發(fā)出的認(rèn)證的HELLO報(bào)文中學(xué)習(xí)得到自己的虛擬IP地址；HSRP狀態(tài)(2/3)（3）LISTEN該組員已得知或設(shè)置了虛擬IP地址，通過監(jiān)聽HELLO報(bào)文監(jiān)視活動(dòng)/備份路由器，一旦發(fā)現(xiàn)活動(dòng)/備份路由器長時(shí)間未發(fā)送HELLO報(bào)文，則進(jìn)入SPEAK狀態(tài)，開始競選；（4）SPEAK參加競選活動(dòng)/備份路由器的組員所處的狀態(tài)，通過發(fā)送HELLO報(bào)文使競選者間相互比較，競爭；HSRP狀態(tài)(3/3)（5）STANDBY組內(nèi)備份路由器所處的狀態(tài)；備

6、份組員監(jiān)視活動(dòng)路由器，準(zhǔn)備隨時(shí)在活動(dòng)路由器壞掉時(shí)接替活動(dòng)路由器。備份路由器也周期性發(fā)送HELLO報(bào)文告訴其他組員自己沒有壞掉。（6）ACTIVE組內(nèi)活動(dòng)路由器，負(fù)責(zé)虛擬路由器實(shí)際路由工作的組員所處的狀態(tài)?；顒?dòng)路由器周期性發(fā)送HELLO報(bào)文告訴其他組員自己沒有壞掉。HSRP報(bào)文(1/4)8162432bitVersionOpcodeStateHellotimeHoldtimePriorityGroupReservedAuthenticationdataAuthenticationdataVirtua

7、lIPaddressHSRP報(bào)文(2/4)Version：1BYTEHSRP報(bào)文的版本號(hào)。本文檔的HSRP報(bào)文版本為0；OpCode：1BYTE描述了HSRP報(bào)文的類型：共有3種報(bào)文類型：（1）：0---HELLO；HELLO類型報(bào)文說明發(fā)送者處在運(yùn)行狀態(tài)，有能力成為活動(dòng)/備份路由器；（2）：1---COUP；COUP類型報(bào)文說明發(fā)送者希望成為活動(dòng)路由器；（3）：2---RESIGN；COUP類型報(bào)文說明發(fā)送者不再是活動(dòng)路由器；State：1BYTE描述發(fā)送者發(fā)送報(bào)文時(shí)所處的狀態(tài)；HSRP報(bào)文(3

8、/4)HelloTime：1BYTE該域只在HELLO報(bào)文中有意義。它包含發(fā)送者發(fā)送HELLO報(bào)文的時(shí)間間隔，以秒計(jì)；如果路由器上未配置HelloTime值，它可以從組中活動(dòng)路由器發(fā)送的HELLO報(bào)文中學(xué)習(xí)到，但須本路由器認(rèn)證該HELLO報(bào)文；如果路由器上既未配置HelloTime，也未學(xué)習(xí)到，則賦予省缺值3；HoldTime：1BYTE該域只在HELLO報(bào)文中有意義。它包含發(fā)送者發(fā)送HELLO報(bào)文的持有時(shí)間，以秒計(jì)；HoldTime必須大于HelloTime，而且最好大于三倍He