目前對于HSRP路由協議的應用非常廣泛，于是我研究了一下HSRP路由協議在校園中的應用，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。隨著Internet的日益普及，人們對網絡的依賴性也越來越強。這同時對網絡的穩定性提出了更高的要求，人們自然想到了基于設備的備份結構，就像在服務器中為提高數據的安全性而采用雙硬盤結構一樣。

路由器是整個網絡的核心和心臟，如果路由器發生致命性的故障，將導致本地網絡的癱瘓，如果是骨干路由器，影響的范圍將更大，所造成的損失也是難以估計的。因此，對路由器采用熱備份是提高網絡健壯性(robust)的必然選擇。在一個路由器完全不能工作的情況下，它的全部功能便被系統中的另一個備份路由器完全接管，直至出現問題的路由器恢復正常，這就是Cisco公司的熱等待路由協議(HotStandbyRouterProtocal，HSRP路由協議)要解決的問題。

一、HSRP路由協議概述

實現HSRP路由協議的條件是系統中有多臺路由器，它們組成一個“熱等待組”，這個組形成一個虛擬路由器。在任一時刻，一個組內只有一個路由器是活動的，并由它來轉發數據包，如果活動路由器發生了故障，將選擇一個等待路由器來替代活動路由器，但是在本網絡內的主機看來，虛擬路由器沒有改變。所以主機仍然保持連接，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。為了減少網絡的數據流量，在設置完活動路由器和等待路由器之后，只有活動路由器和等待路由器定時發送HSRP路由協議報文。如果活動路由器失效，等待路由器將接管成為活動路由器。如果等待路由器失效或者變成了活動路由器，將由另外的路由器被選為等待路由器。

在實際的一個特定的局域網中，可能有多個熱等待組并存或重疊。每個熱等待組模仿一個虛擬路由器工作，它有一個Well-known-MAC地址和一個IP地址。該IP地址、組內路由器的接口地址、主機在同一個子網內，但是不能一樣。當在一個局域網上有多個熱等待組存在時，把主機分布到不同的熱等待組，可以使負載得到分擔。

二、HSRP路由協議數據包格式

在熱等待組內，路由器定時以不同類型的數據報文廣播狀態信息。該協議運行在UDP之上，端口號為1985，目的地址為多播地址224.0.0.2，TTL標記為1。數據包的源地址為發送方路由器的實際IP地址，而不是虛擬地址，這樣可以用來標記不同的路由器。UDP的格式如圖1所示。

三、HSRP路由協議中路由器的狀態及狀態轉換

在熱等待組中，每個路由器運行著一個簡單的狀態機，通過當前的狀態和事件的觸發，而轉換成不同的狀態。其中包括以下狀態。

1．初始狀態HSRP路由協議啟動時的狀態，HSRP路由協議還沒有運行，一般是在改變配置或端口剛剛啟動時進入該狀態。

2．學習狀態在該狀態下，路由器還沒有決定虛擬IP地址，也沒有看到認證的、來自活動路由器的HELLO報文。路由器仍在等待活動路由器發來的HELLO報文。

3．監聽狀態路由器已經得到了虛擬IP地址，但是它既不是活動路由器也不是等待路由器。它一直監聽從活動路由器和等待路由器發來的HELLO報文。

4．說話狀態在該狀態下，路由器定期發送HELLO報文，并且積極參加活動路由器或等待路由器的競選。

5．等待狀態處于該狀態的路由器是下一個候選的活動路由器，它定時發送HELLO報文。

6．活動狀態處于活動狀態的路由器承擔轉發數據包的任務，這些數據包是發給該組的虛擬MAC地址的。它定時發出HELLO報文，另外，每一個路由器都有3個計時器，即活動計時器、等待計時器和呼叫計時器，狀態的變化都是由事件引起的，不同的事件作用于不同的狀態在就會產生不同的動作，如啟動計時器、發報文等。

四、HSRP路由協議在校園網中實現

華東師范大學校園網規模比較大，上網的主機相對比較多，共分配有16個C類地址。為了保證數據安全和廣播風暴，提高網絡性能，將校園網劃分成60個子網。在網絡中心采用Cisco系統公司的Catalyst5509作為中心交換機，并且帶有RSM作為VLAN間的路由器，另外使用一個Cisco7000系列的路由器和RSM。它們都支持VLAN以及VLAN上的HSRP路由協議。在每一個虛擬局域網內都有一個HSRP路由協議組，從邏輯上講，Cisco7010和Cisco5509的RSM在每個虛擬局域網上都有局域網接口，并且都配置有IP地址，同時配置一個虛擬地址，該地址作為在該虛擬局域網內所有主機的網關。