HSRP热备份路由器协议的应用(热备份路由协议的作用)
HSRP热备份路由器协议的应用
在实际的网络运行环境中，为了保障业务的连续性、稳定性，在很多的业务情景中采用了高可用技术（HA High Available) 。那么什么是HA技术呢，下面我们就来聊聊。
HA(Highly Available)，高可用性集群，是保证业务连续性的有效解决方案，一般有两个或两个以上的节点，且分为活动节点及备用节点。通常把正在执行业务的称为活动节点，而作为活动节点的一个备份的则称为备用节点。当活动节点出现问题，导致正在运行的业务（任务）不能正常运行时，备用节点此时就会侦测到，并立即接续活动节点来执行业务。从而实现业务的不中断或短暂中断。--摘自百度百科
那么什么才算是关键节点呢？通常来看，在一个网络环境中，核心层的设备就是关键节点。因为它起到了承上启下的作用，所有对内，对外的流量都要通过它来转发。所以我们就需要在一个网络的核心层考虑使用HA技术来同冗余备份，使得关键业务流量具有连续、稳定的对内外的数据转发。
今天我们就谈一下Cisco的一个HA技术-- HSRP（Hot Standby Router Protocol），热备份路由协议。这一协议是Cisco特有的，不可与其他厂商设备共同使用的一种HA技术。与这一协议类似的开放型协议是VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol)虚拟路由器冗余协议，所有厂商网络设备都支持。这两种协议所达到的目的是一致的，就是为网络关键节点提供冗余备份。下面我们就着重看一下HSRP是怎么在网络中进行配置，并达到HA的。
为了达到冗余的目的，通常会用到两台一样的路由器设备进行冗余设置。一台为活动路由器（Active Router），负责数据流量的转发，一台为备份路由器（Standby Router），一旦活动路由器出现故障，那么备份路由器就自动接管数据流量转发业务。从而保证业务流量的连续性、稳定性，以及网络的高可用（HA）。
配置HSRP主要需要注意以下几个内容：
1. 配置一个HSRP组（至少两台路由器），形成一个热备份组。
2. 为这个热备份组的设备，配置一个虚拟IP地址。
3. 配置抢占机制。
4. 配置路由器成员优先级。（可作为流量负载均衡配置）
5. 配置跟踪端口
完成以上5个内容，HSRP基本的功能就可以实现了。下面我们通过实现，具体来看一下是如何配置的。
本实验使用的是GNS3模拟平台，拓扑图如下：
其中CSW1和CSW2为HSRP的HA路由器，他们上面配置的VLAN10 和VLan20 的HSRP HA的网关是192.168.10.1/24和192.168.20.1/24即虚拟IP地址。
R3和CSW1、CSW2之间跑OSPF动态路由协议，PC1和PC2分别在VLAN10和VLAN20中。
本例中其他配置不做累述，具体看一下CSW1和CSW2中的HSRP是如何配置的。
对于VLAN10，在CSW1和CSW2中的配置：
CSW1(config)#int vlan 10
CSW1(config-if)# ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 ---- 本地VLAN10的地址
CSW1(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1 ---- HSRP组1 的虚拟IP地址
CSW1(config-if)# standby 1 priority 110 --- HSRP的优先级110，默认为100，优先级高的为活动路由器
CSW1(config-if)# standby 1 preempt ---设置抢占，也就是说如果路由器是活着的，而且他的HSRP同组的优先级更高，则它可以抢占为主路由。
CSW1(config-if)# standby 1 track FastEthernet0/1 20 --- 跟踪Fa0/1端口，如果该端口down掉，那么 优先级自动降低20，使之成为备用路由器
CSW2(config)#int vlan 10
CSW2(config-if)# ip address 192.168.10.253 255.255.255.0
CSW2(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1
CSW2(config-if)# standby 1 preempt
CSW2(config-if)#end
这样的配置，使得CSW1成为VLAN10的活动路由器，如果CSW1的Fa0/0端口出现问题，则CSW1的HSRP优先级自动降低20，由110变成90，使得的CSW2默认优先级100成为活动路由器继续转发VLAN10的业务流量。
下面我们看一下CSW1和CSW2端口都正常的情况下，PC10的业务数据流量是怎样走的。
首先看一下VLAN10的HSRP状态：show standby bri
我们可以看到在对于vlan10，CSW1为活动路由器（Active），CSW2为备用路由器（Standby）。
现在我们模拟CSW1的Fa0/1端口故障，看一下有什么变化。
我们可以看到CSW2直接接管了VLAN10的流量从Standby变成Active了（CSW2的优先级100默认大于CSW1的降低20后的优先级90）。VLAN10的流量自动从CSW1成功切换到CSW2上了。
接下来我们看一下VLAN20在CSW1和CSW2上的配置，这里我们把VLAN20的活动路由器通过优先级的不同设置在CSW2上。这里就可以使得VLAN10和VLAN20 使用不同的活动路由器，这样就形成了负载均衡。
对于VLAN20，在CSW1和CSW2上的配置。
CSW1上VLAN20 配置如下：
interface Vlan20
ip address 192.168.20.253 255.255.255.0
standby 2 ip 192.168.20.1
standby 2 preempt
CSW2上VLAN20 配置如下：
interface Vlan20
ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
standby 2 ip 192.168.20.1
standby 2 priority 110
standby 2 preempt
standby 2 track FastEthernet0/1 20
看一下VLAN20的HSRP状态：show standby bri
我们可以看到VLAN20的活动路由器是CSW2，备份路由器是CSW1。这样就做到了流量的负载均衡，使得每一条链路都发挥了作用。
看一下效果：
PC1到R3 loopback0的路由：
PC2到R3 Loopback0 3.3.3.3的路由：
可以看到PC1 和PC2 分别走了两条不同的路由，实现了链路的负载均衡以及冗余高可用。
