HSRP路由协议也是路由协议的一种。那么这个协议的作用是什么呢？有一些什么特点呢？我们在文章中就把这个协议的一些概念和结构为大家详细介绍了一下。随着Internet的日益普及,人们对网络的依赖性也越来越强｡这同时对网络的稳定性提出了更高的要求,人们自然想到了基于设备的备份结构,就像在服务器中为提高数据的安全性而采用双硬盘结构一样｡
路由器是整个网络的核心和心脏,如果路由器发生致命性的故障,将导致本地网络的瘫痪,如果是骨干路由器,影响的范围将更大,所造成的损失也是难以估计的｡因此,对路由器采用热备份是提高网络健壮性(robust)的必然选择｡在一个路由器完全不能工作的情况下,它的全部功能便被系统中的另一个备份路由器完全接管,直至出现问题的路由器恢复正常,这就是Cisco公司的热等待路由协议(HotStandbyRouterProtocal,HSRP路由协议)要解决的问题｡
一､HSRP路由协议概述
实现HSRP路由协议的条件是系统中有多台路由器,它们组成一个“热等待组",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,将选择一个等待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路由器切换的问题｡为了减少网络的数据流量,在设置完活动路由器和等待路由器之后,只有活动路由器和等待路由器定时发送HSRP路由协议报文｡如果活动路由器失效,等待路由器将接管成为活动路由器｡如果等待路由器失效或者变成了活动路由器,将由另外的路由器被选为等待路由器｡
在实际的一个特定的局域网中,可能有多个热等待组并存或重叠｡每个热等待组模仿一个虚拟路由器工作,它有一个Well-known-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等待组存在时,把主机分布到不同的热等待组,可以使负载得到分担｡
二､HSRP路由协议数据包格式
在热等待组内,路由器定时以不同类型的数据报文广播状态信息｡该协议运行在UDP之上,端口号为1985,目的地址为多播地址224.0.0.2,TTL标记为1｡数据包的源地址为发送方路由器的实际IP地址,而不是虚拟地址,这样可以用来标记不同的路由器｡
三､HSRP路由协议中路由器的状态及状态转换
在热等待组中,每个路由器运行着一个简单的状态机,通过当前的状态和事件的触发,而转换成不同的状态｡其中包括以下状态｡
1.初始状态HSRP路由协议启动时的状态,HSRP路由协议还没有运行,一般是在改变配置或端口刚刚启动时进入该状态｡
2.学习状态在该状态下,路由器还没有决定虚拟IP地址,也没有看到认证的､来自活动路由器的HELLO报文｡路由器仍在等待活动路由器发来的HELLO报文｡
3.监听状态路由器已经得到了虚拟IP地址,但是它既不是活动路由器也不是等待路由器｡它一直监听从活动路由器和等待路由器发来的HELLO报文｡
4.说话状态在该状态下,路由器定期发送HELLO报文,并且积极参加活动路由器或等待路由器的竞选｡
5.等待状态处于该状态的路由器是下一个候选的活动路由器,它定时发送HELLO报文｡
6.活动状态处于活动状态的路由器承担转发数据包的任务,这些数据包是发给该组的虚拟MAC地址的｡它定时发出HELLO报文,另外,每一个路由器都有3个计时器,即活动计时器､等待计时器和呼叫计时器,状态的变化都是由事件引起的,不同的事件作用于不同的状态在就会产生不同的动作,如启动计时器､发报文等｡
四､HSRP路由协议在校园网中实现
华东师范大学校园网规模比较大,上网的主机相对比较多,共分配有16个C类地址｡为了保证数据安全和广播风暴,提高网络性能,将校园网划分成60个子网｡在网络中心采用Cisco系统公司的Catalyst5509作为中心交换机,并且带有RSM作为VLAN间的路由器,另外使用一个Cisco7000系列的路由器和RSM｡它们都支持VLAN以及VLAN上的HSRP路由协议｡在每一个虚拟局域网内都有一个HSRP路由协议组,从逻辑上讲,Cisco7010和Cisco5509的RSM在每个虚拟局域网上都有局域网接口,并且都配置有IP地址,同时配置一个虚拟地址,该地址作为在该虚拟局域网内所有主机的网关｡
