Cisco Hot Standby Router Protocol (HSRP) erklärt

HSRP oder Hot Standby Router Protocol ist eines der am häufigsten verwendeten First Hop Redundancy Protocols (FHRP). Wir haben auch Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) und Gateway Load Balancing Protocol (GLBP).

HSRP ist ein proprietäres Redundanzprotokoll von Cisco, das ein Failover des Next-Hop-IP-Geräts ermöglicht. Es arbeitet mit einem Active-Standby-Modell, bei dem nur ein Gerät den Endbenutzerverkehr zu einem beliebigen Zeitpunkt unterstützt und das andere Gerät im Standby-Modus auf die Übernahme wartet, falls das aktive Gerät ausfällt.

Ein wichtiger Faktor, den Netzwerkarchitekten oder -ingenieure beim Entwurf eines Netzwerks berücksichtigen, ist die Hochverfügbarkeit (HA) und die Vermeidung eines Single Point of Failure (SPOF). Dies ist insbesondere für kritische Vorgänge wie Gesundheits-, Notfall-, Regierungs- und Bankdienstleistungen wichtig.

Wie funktioniert HSRP?

In unserem obigen Beispiel haben wir zwei Layer-3-Cisco-Switches in unserer Verteilungsschicht, MLS1 und MLS2. Hinter diesen Layer-3-Switches befindet sich unser Access-Layer-Switch, mit dem sich unser Endbenutzer verbindet. Wenn entweder L3-Geräte oder physische Links ausfallen, benötigen wir eine dynamische Methode zum Failover unseres Datenverkehrs von MLS1 auf MLS2, und HSRP kümmert sich darum.

Sobald wir HSRP auf den L3-Geräten konfiguriert haben, wird der aktive Router basierend auf der höheren Priorität ausgewählt. Wenn beide Router die Standardpriorität haben, wird der Router mit der höheren IP-Adresse der HSRP-Schnittstelle zum aktiven Router.

Für die Konfiguration müssen wir die virtuelle HSRP-IP-Adresse (VIP) angeben, die sich im selben Subnetz wie die HSRP-Schnittstellen befinden sollte. Sie können die physische IP nicht als VIP festlegen. Nach der Wahl implementiert der aktive Router den VIP und die virtuelle MAC-Adresse und reagiert auf ARP-Anforderungen von den Hosts.

HSRP-Nachrichten

Bei HSRP werden drei Arten von Multicast–Nachrichten zwischen den Geräten gesendet:

Hallo – standardmäßig alle 3 Sekunden zwischen aktiven und Standby-Geräten gesendet. Wenn MLS2 innerhalb von 10 Sekunden nichts von MLS1 hört, übernimmt MLS2 die aktive Rolle.
Resignieren – wird vom aktiven Gerät gesendet, wenn es offline geht oder bereit ist, die aktive Rolle aus einem anderen Grund aufzugeben. Diese Meldung weist MLS2 an, bereit zu sein und die aktive Rolle zu übernehmen.
Coup – wird verwendet, wenn ein Standby-Router die aktive Rolle übernehmen möchte (preempt).

Der Befehl zum Konfigurieren einer Preempt-Verzögerung in HSRP lautet:

(config-if)# standby <HSRP group> preempt delay minimum <0-3600>

HSRP-Zustände

Nachfolgend sind die verschiedenen Hot–Standby-Router-Protokollzustände aufgeführt:

Initial – wenn die Verbindung hergestellt wird.
Lernen – Das HSRP-Gerät versucht VIP zu lernen.
Listen – Das Gerät kennt den VIP und wartet auf Hello-Nachrichten von anderen HSRP-Geräten.
Sprechen – Das Gerät sendet Hallo-Nachrichten und nimmt an der Wahl zum aktiven Router teil.
Standby – Das Gerät wartet geduldig auf die Übernahme, falls der aktive Router ausfällt.
Aktiv – Das Gerät empfängt die für VIP vorgesehenen Daten.

Hier sind einige zusätzliche Funktionen zu HSRP Version 1 und Version 2:

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