HSRP概述和基本工作原理介绍-e路由器网

2.1.1 HSRP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。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传统模式下因路由器切换而带来的数据丢失问题。

1. HSRP基本工作原理

HSRP 协议提供了一种决定使用活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默认网关地址。如果活动动路由器出现故障，备份路由器（Standby Router）就会自动接管活动路由器（Active Router）的所有任务，并且不会导致主机连通中断现象。当在网络或者网段中配置了HSRP时，会提供一个由HSRP路由器组中各路由器共享的虚拟MAC地址和虚拟的IP地址。但是HSRP路由器组中的各路由器转发协议数据包的源地址使用的仍是物理路由器接口上的实际 IP 地址，而并非虚拟IP地址。正因如此，HSRP 组中的路由器间能相互识别。

HSRP 组中各路由器的识别是通过VRRP Hello广播包来维系的。HSRP运行在 UDP 上，发送HSRP通告包时所采用的端口号为UDP 1985。为了减少网络的数据流量，在设置完活动路由器和备份路由器之后，只有活动路由器向备份路由器定时发送HSRP报文，而备份路由器不会向活动路由器发送HSRP报文。如果当前活动路由器失效，备份路由器将接管成为新的活动路由器。如果备份路由器失效或者变成了活跃路由器，将由另外的路由器被选为备份路由器。

HSRP设计用来在支持多路访问、组播、广播的以太局域网中工作，不是用来替换现存的动态路由协议的。

2. HSRP版本

目前一些Cisco IOS交换机支持两种HSRP版本：HSRPv1和HSRPv2。默认都是v1版本。在HSRPv1版本中，备份组的组号取值范围为0~255，虚拟MAC地址为0000.0C07.AC??（“??”为HSRPv1组号）。HSRPv1使用组播IP地址224.0.0.2来发送hello包，这样就会与使用相同组播IP地址的CGMP（Cisco Group Management Protocol，思科组管理协议）相冲突，所以你不能同时启用HSRPv1和CGMP。

HSRPv2备份组的组号可以与子接口的VLAN ID号进行匹配，取值范围为0~4095，虚拟MAC地址的取值范围为0000.0C9F.F000 ~ 0000.0C9F.FFFF。HSRPv2使用组播IP地址224.0.0.102来发送Hello包，这样就不再与CGMP有冲突了，可以同时启用这两个协议。

另外，HSRPv2与HSRPv1的包格式也不一样。运行HSRPv1的交换机不能识别发送hello包的物理路由器，因为包中的源MAC地址是虚拟MAC地址。而HSRPv2包使用TLV（type-length-value）格式，并有一个6字节，带有发送hello包的物理路由器MAC地址的标识（identifier）字段。如果运行HSRPv1的接口接收到一个HSRPv2的包，则type（类型）字段将被忽略。

在实际的一个特定的局域网中，可能有多个热备份组并存或重叠，这就是我们下面将要介绍的MHSRP（多HSRP）。每个热备份组模拟成一个虚拟路由器工作，都有一个Well－known（公认）的MAC地址和一个IP地址。该IP地址、组内路由器的接口地址、主机在同一个子网内，但是不能一样。当在一个局域网上有多个热备份组存在时，把主机分布到不同的热备份组，可以实现负载分担。
【注意】在HSRP备份组中的路由器可以是支持HSRP的任一路由器接口，包括可路由端口和VLAN的SVI接口。但对于交换机来说，这台交换机不能运行LAN Base特性集。本文出自 “王达博客”。