HSRP配置实例.docx
《HSRP配置实例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HSRP配置实例.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
HSRP配置实例
HSRP配置实例
1HSRP协议原理
产生背景
随着Internet的日益普及，人们对网络的依赖性也越来越强。
这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。
网络核心层设备是整个网络的心脏，如果设备发生致命性的故障，将导致本地网络的瘫痪，如果是骨干路由器，影响的围将更大，所造成的损失也是难以估计的。
因此，对核心设备采用热备份是提高网络可靠性的必然选择。
在一个核心设备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设备完全接管，直至出现问题的设备恢复正常，这就是热备份路由协议HSRP（HotStandbyRouterProtocal）要解决的问题。
HSRP原理
HSRP是Cisco公司制定的专有路由器备份协议，支持多台路由器形成热备而消除单台设备失效造成的网络中断。
实现HSRP的条件是系统中有2台以上的路由器组成一个“热备份组”，这个组形成一个虚拟路由器。
HSRP协议利用一个优先级（priority）方案来决定哪台配置了HSRP协议的路由器成为活跃路由器（activerouter）。
用户可以手动设置HSRP优先级的值。
如果一个路由器的优先级设置的比所有其他路由器的优先级高，则该路由器成为相应备份组的活跃路由器。
当在预先设定的一段时间（HoldTime），不能收到活跃路由器发送的hello消息时，优先级最高的备用路由器变为活跃路由器。
网络上的所有主机不感知路由器之间的报文交互。
其协议基本原理与VRRP类似，如下图所示。
图1-1HSRP协议基本原理示意图
基本概念
备份组：
组成虚拟路由器的一组设备，称为HSRP路由器；
活跃路由器（activerouter）：
备份组中代表虚拟路由器转发数据包的路由器；
备份路由器（standbyrouter）：
备份组中第一备份路由器；
HelloTime：
设备发送Hello报文的时间间隔，如果未配置HelloTime值，则根据活跃路由器成功发送两个hello消息的时间间隔来确定，否则使用缺省值3秒；
HoldTime：
HSRP路由器在声明活跃路由器发生故障之前等待的时间，最少为Hellotime的3倍；
备份优先级：
路由器在HSRP备份组的级别，缺省为100。
如果优先级相同，那么由IP地址最大的路由器成为活跃路由器，此地址为配置HSRP接口的IP地址。
虚拟MAC地址：
由三部分组成的虚拟路由器使用的MAC地址以00.00.0c.07.ac.2f为例，
厂商ID：
前三个字节是厂商ID，00.00.0c是Cisco设备。
HSRP编码：
用来说明本MAC地址是用于标识一台HSRP虚拟路由器的，总是07.ac。
HSRP组号：
即组ID，标识HSRP备份组的编号。
本例中2f为十六进制，转换为十进制为47。
HSRP消息
配置了HSRP协议的路由器存在以下三种多点广播消息：
Hello：
发送该消息表明路由器正在运行HSRP，并且能够成为活跃路由器或者备份路由器。
HSRP路由器默认每3秒钟发送一个Hello消息；
Coup：
当一个备份路由器变为一个活跃路由器时发送一个Coup消息；
Resign：
当活跃路由器要宕机或者当有优先级更高的路由器发送hello消息时，活跃路由器发送resign消息，表明不想再当活跃路由器；
HSRP消息被封装在UDP报文中，使用UDP端口号1985，目的地址是全部路由器（all-router）多点广播地址224.0.0.2，TTL值为1。
HSRP状态
HSRP定义了配置HSRP功能的路由器中可能有的6种状态：
初始状态（Initial）：
HSRP启动时的状态，此时HSRP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。
学习状态（Learn）：
路由器等待来自活跃路由器的消息。
这时，路由器还没有看到来自活跃路由器的Hello消息，也没有学到虚拟路由器的IP地址。
倾听状态（Listen）：
路由器正在监听Hello消息。
已经知道了虚拟IP地址，除了活跃和备份路由器之外的其他路由器都保持倾听状态。
发言状态（Speak）：
在该状态下，路由器发送周期性Hello消息，并参与活跃路由器或备份路由器的竞选。
备份状态（Standby）：
备份组路由器所处的状态，备份组员监视活跃路由器，随时准备在活跃路由故障时，接替其数据传输功能。
周期性的发送Hello消息，向其他组员通告自己的状态。
活跃状态（Active）：
备份组活跃路由器的状态，负责数据传输功能。
2互通性分析
从“HSRP协议原理”章节可以看出，HSRP报文的目的MAC与VRRP完全不同，可见两种协议无法对接。
因此，华为S系列交换机替换思科设备时，只能选择使用VRRP协议替换HSRP协议，替换思路有如下两种：
割接前将Cisco设备HSRP整改为VRRP
a.将HSRP备设备三层接口shutdown，此时下行业务会部分受影响，断流时间为路由切换时间；
b.将HSRP备设备配置整改为VRRP主设备，保持三层接口down；
c.将HSRP主设备三层接口shutdown，然后打开VRRP备设备的三层接口，完成业务切换；
d.将HSRP主设备整改为VRRP备设备，打开三层接口，HSRP切换VRRP完成；
e.将VRRP备设备的业务割接至华为VRRP备设备；
f.将VRRP主设备的业务割接至华为VRRP主设备。
直接将HSRP下行主备链路同时割接至华为VRRP主备设备
a.割接前保证华为设备有网络侧路由，以使业务平台割接至华为设备后业务损失降到最低；
b.将HSRP备设备下行接口shutdown，将物理线缆割接是VRRP主设备，保持端口down；
c.将HSRP主设备下行接口shutdown，随即打开VRRP主设备端口，业务完成切换；
d.将原互连HSRP主设备的物理线缆割接至VRRP备设备，打开VRRP备设备端口，割接完成。
实际上第一种整改方式不常用，因为在第3步切换的时候，会有约3秒左右业务中断，因此通常直接选择将HSRP主备下行端口同时割接至华为的VRRP主备下行端口。
3实现对比
协议对比
表3-1HSRP与VRRP协议对比
参数
HSRP
VRRP
通用性
Cisco私有协议，通用性差
标准协议，通用性好
协议报文目的MAC
00-00-0c-07-ac-Group_ID
00-00-5e-00-01-VRID
协议报文目的IP
224.0.0.2
224.0.0.18
TTL
1
255
封装方式
封装在UDP报文，端口号1985
封装在IP报文
Hello报文缺省发送频率
发送周期3秒，9秒超时
发送周期1秒，3秒超时
Track接口能力
支持
支持
协议状态机
六种：
Initial,Learn,Listen,Speak,Standby,Active
三种：
Initialize,Master,Backup
命令对比
表3-2HSRP与VRRP命令对比
功能
HSRP命令
VRRP命令
配置备份组
standbygroup-numberipvirtual-ip-address
vrrpvridvirtual-router-idvirtual-ipvirtual-address
配置备份组优先级
standbygroup-numberprioritypriority-value
vrrpvridvirtual-router-idprioritypriority-value
配置抢占
standbygroup-numberPreempt
vrrpvridvirtual-router-idpreempt-modedisable
配置hello消息计时器
standbygroup-numbertimershellotimeholdtime
vrrpvridvirtual-router-idtimeradvertiseadvertise-interval
查看备份组配置情况
showstandbyvlanvlan-number
showstanbybrief
debugstandby
displayvrrpbrief
debuggingvrrp4stateinterfaceinterface-typeinterface-numbervridvirtual-router-id
debuggingvrrp4packetinterfaceinterface-typeinterface-numbervridvirtual-router-id[verbose]
debuggingvrrp4timerinterfaceinterface-typeinterface-numbervridvirtual-router-id
配置与接口联动
standbygroup-numbertracktypenumberinterface-priority
vrrpvridvirtual-router-idtrackinterfaceinterface-typeinterface-number[increasedvalue-increased|reducedvalue-reduced]
4对接替换方案
简介
HSRP与VRRP协议无法实现对接，因此替换方案为将HSRP下行主备链路同时割接至华为VRRP主备设备。
组网需求
如图4-1所示，组网中均为思科交换机。
两台核心交换机采用堆叠方式。
两台汇聚交换机之间使用手工模式的Eth-trunk进行链路冗余备份，上行通过配置OSPF与核心交换机建立OSPF邻居关系收发路由，下行通过配置HSRP实现虚拟网关备份，其中CiscoA为主用网关设备，CiscoB为备用网关设备。
组网换机通过RapidPVST进行破环操作。
现根据需要，使用华为S系列交换机替换组网中的两台汇聚交换机，且不改变原网络规划。
思科汇聚设备HSRP相关配置如下：
CiscoA
interfaceVlan110
ipaddress172.31.217.156255.255.255.224
standby110ip172.31.217.158
standby110priority110
standby110preemptdelayminimum60
standby110authenticationhsrp110
interfaceVlan120
ipaddress172.31.218.157255.255.255.224
standby120ip172.31.218.158
standby120authenticationhsrp120
CiscoB
interfaceVlan110
ipaddress172.31.217.155255.255.255.224
standby110ip172.31.217.158
standby110authenticationhsrp110
interfaceVlan120
ipaddress172.31.218.156255.255.255.224
standby120ip172.31.218.158
standby120priority110
standby120preemptdelayminimum60
standby120authenticationhsrp120
图4-1HSRP组网图
配置思路
采用如下配置思路：
1.配置华为S系列交换机的OSPF功能，实现与上行核心交换机建立OSPF邻居关系收发路由。
2.通过手工模式配置华为S系列交换机之间的链路聚合，实现负载分担。
3.配置华为S系列交换机的VRRP功能替换原思科交换机HSRP，实现虚拟网关备份。
4.配置华为S系列交换机，实现与网络中其他思科交换机的环网互通，实现破坏。
具体对接方案参见思科生成树协议和华为生成树协议对接/替换指导
5.依据原网络规划，配置华为S系列交换机相关业务转发功能。
操作步骤
步骤1通过showstandbybrief命令查看设备的主备状态。
#查看CiscoA设备的HSRP主备状态。
CiscoA#showstandbybrief
Pindicatesconfiguredtopreempt.
InterfaceGrpPriP
StateActiveStandbyVirtualIP
Vlan110110110PActive local 172.31.217.155 172.31.217.158
Vlan120 120 100 Standby172.31.218.156 local 172.31.218.158
#查看CiscoB设备的HSRP主备状态。
CiscoB#showstandbybrief
Pindicatesconfiguredtopreempt.
|
Interface Grp PriPState Active Standby VirtualIP
Vlan110 110 100 Standby172.31.217.156 local 172.31.217.158
Vlan120 120 110PActive local 172.31.218.157 172.31.218.158
步骤2将两台华为S系列交换机上电并通过旁挂的方式连接之间链路及上行链路。
核心交换机新增下行接口地址，华为S系列交换机新增上行接口地址及loopback地址，配置VRRP功能，其中HuaweiB配置为Master设备。
完成华为S系列交换机所有配置，并将下行链路接入侧的VLANIF接口shutdown。
#配置HuaweiB的VRRP功能，配置其为VRRP备份组1的的Master设备，备份组2的Backup设备。
system-view
[Quidway]syanameHuaweiB
[HuaweiB]interfacevlanif110
[HuaweiB-Vlanif110]ipaddress172.31.217.156255.255.255.224
[HuaweiB-Vlanif110]vrrpvrid110virtual-ip172.31.217.158
[HuaweiB-Vlanif110]vrrpvrid110priority110
[HuaweiB-Vlanif110]vrrpvrid110preempt-modetimerdelay60
[HuaweiB-Vlanif110]vrrpvrid110authentication-modesimpleciphervrrp110
[HuaweiB-Vlanif110]quit
[HuaweiB]interfacevlanif120
[HuaweiB-Vlanif120]ipaddress172.31.218.157255.255.255.224
[HuaweiB-Vlanif120]vrrpvrid120virtual-ip172.31.218.158
[HuaweiB-Vlanif120]vrrpvrid120authentication-modesimpleciphervrrp120
[HuaweiB-Vlanif120]quit
#配置HuaweiA的VRRP功能，配置其为VRRP备份组1的Backup设备，备份组2的Master设备。
system-view
[Quidway]syanameHuaweiA
[HuaweiA]interfacevlanif110
[HuaweiA-Vlanif110]ipaddress172.31.217.155255.255.255.224
[HuaweiA-Vlanif110]vrrpvrid110virtual-ip172.31.217.158
[HuaweiA-Vlanif110]vrrpvrid110authentication-modesimpleciphervrrp110
[HuaweiA-Vlanif110]quit
[HuaweiA]interfacevlanif120
[HuaweiA-Vlanif120]ipaddress172.31.218.156255.255.255.224
[HuaweiA-Vlanif120]vrrpvrid120virtual-ip172.31.218.158
[HuaweiA-Vlanif120]vrrpvrid120priority110
[HuaweiA-Vlanif120]vrrpvrid120preempt-modetimerdelay60
[HuaweiA-Vlanif120]vrrpvrid120authentication-modesimpleciphervrrp120
[HuaweiA-Vlanif120]quit
步骤3 根据思科设备的HSRP配置可以判断，CiscoA为活跃路由器，先将CiscoB下行接口shutdown，将连接CiscoD的物理线缆割接至HuaweiB，保持端口down。
如下图所示：
图4-2VRRP替换步骤一
步骤4将CiscoA下行接口shutdown，随即打开HuaweiB端口，业务完成切换。
步骤5测试HuaweiB下挂业务。
验证无问题后，将原互连CiscoA和CiscoD的物理线缆割接至HuaweiA，打开HuaweiA端口。
完成CiscoD的割接。
如下图所示：
图4-3VRRP替换步骤二
步骤6 采用如上步骤，逐个完成下挂接入交换机的割接。
步骤7 配置完成后，查看华为设备的VRRP主备状态。
#查看HuaweiB设备的VRRP主备状态。
[HuaweiB]displayvrrpbrief
VRID State Interface Type VirtualIP
----------------------------------------------------------------
110 Master Vlanif110 Normal 172.31.217.158
120 Backup Vlanif120 Normal 172.31.218.158
----------------------------------------------------------------
Total:
2 Master:
1 Backup:
1 Non-active:
0
#查看HuaweiA设备的VRRP主备状态。
[HuaweiA]displayvrrpbrief
VRID State Interface Type VirtualIP
----------------------------------------------------------------
110 Backup Vlanif110 Normal 172.31.217.158
120 Master Vlanif120 Normal 172.31.218.158
----------------------------------------------------------------
Total:
2 Master:
1 Backup:
1 Non-active:
0
----结束
配置文件
HuaweiB配置文件
#interfaceVlanif110
ipaddress172.31.217.156255.255.255.224
vrrpvrid110virtual-ip172.31.217.158
vrrpvrid110priority110
vrrpvrid110preempt-modetimerdelay60
vrrpvrid110authentication-modesimplecipher%^%#!
e<$Ql28W2S&k^Jl;mU#/）n59kqh%9rF_E8EFWIF%^%#
#
interfaceVlanif120
ipaddress172.31.218.157255.255.255.224
vrrpvrid120virtual-ip172.31.218.158
vrrpvrid120authentication-modesimplecipher%^%#S0^rDt=7[I1a^EU\zzpSN2BoIHvN%H]o&0M2_A=&%^%#
#
HuaweiA配置文件
#
interfaceVlanif110
ipaddress172.31.217.155255.255.25
升级会员 