HSRP路由協(xié)議也是路由協(xié)議的一種。那么這個(gè)協(xié)議的作用是什么呢？有一些什么特點(diǎn)呢？我們在文章中就把這個(gè)協(xié)議的一些概念和結(jié)構(gòu)為大家詳細(xì)介紹了一下。隨著Internet的日益普及,人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴性也越來越強(qiáng)｡這同時(shí)對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提出了更高的要求,人們自然想到了基于設(shè)備的備份結(jié)構(gòu),就像在服務(wù)器中為提高數(shù)據(jù)的安全性而采用雙硬盤結(jié)構(gòu)一樣｡

路由器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心和心臟,如果路由器發(fā)生致命性的故障,將導(dǎo)致本地網(wǎng)絡(luò)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(jì)的｡因此,對路由器采用熱備份是提高網(wǎng)絡(luò)健壯性(robust)的必然選擇｡在一個(gè)路由器完全不能工作的情況下,它的全部功能便被系統(tǒng)中的另一個(gè)備份路由器完全接管,直至出現(xiàn)問題的路由器恢復(fù)正常,這就是Cisco公司的熱等待路由協(xié)議(HotStandbyRouterProtocal,HSRP路由協(xié)議)要解決的問題｡

一､HSRP路由協(xié)議概述

實(shí)現(xiàn)HSRP路由協(xié)議的條件是系統(tǒng)中有多臺路由器,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)路由器是活動的,并由它來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,如果活動路由器發(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｡為了減少網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量,在設(shè)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(shí)發(fā)送HSRP路由協(xié)議報(bào)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(shí)際的一個(gè)特定的局域網(wǎng)中,可能有多個(gè)熱等待組并存或重疊｡每個(gè)熱等待組模仿一個(gè)虛擬路由器工作,它有一個(gè)Well-known-MAC地址和一個(gè)IP地址｡該IP地址､組內(nèi)路由器的接口地址､主機(jī)在同一個(gè)子網(wǎng)內(nèi),但是不能一樣｡當(dāng)在一個(gè)局域網(wǎng)上有多個(gè)熱等待組存在時(shí),把主機(jī)分布到不同的熱等待組,可以使負(fù)載得到分擔(dān)｡

二､HSRP路由協(xié)議數(shù)據(jù)包格式

在熱等待組內(nèi),路由器定時(shí)以不同類型的數(shù)據(jù)報(bào)文廣播狀態(tài)信息｡該協(xié)議運(yùn)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(biāo)記為1｡數(shù)據(jù)包的源地址為發(fā)送方路由器的實(shí)際IP地址,而不是虛擬地址,這樣可以用來標(biāo)記不同的路由器｡

三､HSRP路由協(xié)議中路由器的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換

在熱等待組中,每個(gè)路由器運(yùn)行著一個(gè)簡單的狀態(tài)機(jī),通過當(dāng)前的狀態(tài)和事件的觸發(fā),而轉(zhuǎn)換成不同的狀態(tài)｡其中包括以下狀態(tài)｡

1.初始狀態(tài)HSRP路由協(xié)議啟動時(shí)的狀態(tài),HSRP路由協(xié)議還沒有運(yùn)行,一般是在改變配置或端口剛剛啟動時(shí)進(jìn)入該狀態(tài)｡

2.學(xué)習(xí)狀態(tài)在該狀態(tài)下,路由器還沒有決定虛擬IP地址,也沒有看到認(rèn)證的､來自活動路由器的HELLO報(bào)文｡路由器仍在等待活動路由器發(fā)來的HELLO報(bào)文｡

3.監(jiān)聽狀態(tài)路由器已經(jīng)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(jiān)聽從活動路由器和等待路由器發(fā)來的HELLO報(bào)文｡

4.說話狀態(tài)在該狀態(tài)下,路由器定期發(fā)送HELLO報(bào)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(tài)處于該狀態(tài)的路由器是下一個(gè)候選的活動路由器,它定時(shí)發(fā)送HELLO報(bào)文｡

6.活動狀態(tài)處于活動狀態(tài)的路由器承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的任務(wù),這些數(shù)據(jù)包是發(fā)給該組的虛擬MAC地址的｡它定時(shí)發(fā)出HELLO報(bào)文,另外,每一個(gè)路由器都有3個(gè)計(jì)時(shí)器,即活動計(jì)時(shí)器､等待計(jì)時(shí)器和呼叫計(jì)時(shí)器,狀態(tài)的變化都是由事件引起的,不同的事件作用于不同的狀態(tài)在就會產(chǎn)生不同的動作,如啟動計(jì)時(shí)器､發(fā)報(bào)文等｡

四､HSRP路由協(xié)議在校園網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)

華東師范大學(xué)校園網(wǎng)規(guī)模比較大,上網(wǎng)的主機(jī)相對比較多,共分配有16個(gè)C類地址｡為了保證數(shù)據(jù)安全和廣播風(fēng)暴,提高網(wǎng)絡(luò)性能,將校園網(wǎng)劃分成60個(gè)子網(wǎng)｡在網(wǎng)絡(luò)中心采用Cisco系統(tǒng)公司的Catalyst5509作為中心交換機(jī),并且?guī)в蠷SM作為VLAN間的路由器,另外使用一個(gè)Cisco7000系列的路由器和RSM｡它們都支持VLAN以及VLAN上的HSRP路由協(xié)議｡在每一個(gè)虛擬局域網(wǎng)內(nèi)都有一個(gè)HSRP路由協(xié)議組,從邏輯上講,Cisco7010和Cisco5509的RSM在每個(gè)虛擬局域網(wǎng)上都有局域網(wǎng)接口,并且都配置有IP地址,同時(shí)配置一個(gè)虛擬地址,該地址作為在該虛擬局域網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)的網(wǎng)關(guān)｡