HSRP路由協議也是路由協議的一種。那么這個協議的作用是什么呢？有一些什么特點呢？我們在文章中就把這個協議的一些概念和結構為大家詳細介紹了一下。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｡

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｡