FHRP:
首跳冗余

FHRP包含以下三种协议

思科私有协议:
HSRP
GLBP

公有协议:
VRRP


HSRP基本配置:

1.组号:痛一组网关设备需要有相同的组号,默认情况下组号取值范围为0-255,在配置HSRP时组号可以省略,省略的组号为0
int vlan 10
standby 1 ip 10.1.1.254 \在双方配置,1为组号,10.1.1.254为共同虚拟的IP
show standby brief \查看

再HSRP中虚拟IP地址和接口IP地址不能相同。

2.priority:优先级取值范围为0-255,数值越大越优先,默认值为100
standby 1 priority 255

HSRP的主备角色默认为非抢占状态
standby 1 preempt //开启抢占

如果优先级相同,则IP地址大的设备会成为ACTIVE
如果优先级相同,则抢占功能默认不生效

在一个HSRP组中,会有一个ACTIVE和一个STANDBY设备,其他设备状态为listen状态
ACTIVE和STANDBY设备均会周期性发送HSRP报文
HSRP运行于UDP之上,端口号为1985
使用IP组播来通告报文,组播地址为224.0.0.2
HSRP路由器使用的MAC地址为:0000-0c07-ac
为HSRP的组号

HSRP设备的状态:
1.initial:初始化状态,运行了HSRP的接口的最初状态,如果一个接口持续处于初始化状态,此时应该检测接口的状态

2.listen:在该状态下会监听网络中的HSRP设备报文,如果网络中已存在ACTIVE和STANDBY,则其他设备会处于监听状态

3.speack:发送状态,会发送HSRP的报文,用于选举设备角色

4.standby:被选举出来的备份网关会处于该状态,会周期性通告HSRP报文,会检测ACTIVE设备的状态,如果检测ACTIVE设备失效,则STANDBY会成为新的ACTIVE

默认情况下Standby设备不会响应发给虚拟路由器的报文

5.Active:活动状态,会周期性发送HSRP报文,用于状态的保活,Active设备会相应PC会发往虚拟网关的报文
用于数据的转发

HSRP:计时器
hello time默认为3秒
hold time默认为10秒

track:HSRP通过关联Track 可以实现上行链路的状态检测,当track状态为DOWN时,可以通过降低优先级的方式,来实现HSRP设备的状态切换,从而确保用户流量不中断

track 10 int loopback0 line-protocol 链路的状态检测

int vlan 1
standby 1 track 10 decrement 5 降低优先级

在部署HSRP时,一般将HSRP的Active设备和STP的根桥,部署在同一个交换机中,从而避免出现二次次优路径

HSRP的负载均衡:默认情况下HSRP为主备模式,无法实现流量的负载均衡,此时会造成网络中设备的带宽浪费
为了解决该问题,可以在网络中部署多个HSRP组,让不同的网络充当不同组的Active角色,从而实现流量的负载均衡
image.png
HSRP的认证:
md5 密文
text 明文

配置:standby 10 authentication md5 key-string cisco123

HSRP版本:
V1:
1.只支持IPv4
2.组号范围为0-255
3.MAC:0000.0c07.ac**
4.使用的组播地址224.0.0.2

V2:
1.支持IPv4和IPv6
2.组号范围为0-4095
3.MAC:0000.0c9f.f*
4.使用的组播地址为:224.0.0.102
5.在HSRPv2中报文结构也进行了调整,与HSRPv1不兼容


VRRP协议:

在一个VRRP组中会选举一台设备作为Master,其他所有设备均为Backup设备
VRRP是基于IP协议工作的,IP协议号为112,组播地址224.0.0.18
VRRP报文每1秒通告一次,报文的超时时间为3秒
VRRP的组号取值范围为1-255,不允许省略
vrrp 10 ip 10.1.1.254

VRRP的优先级:0-255,但可以配置范围1-254。数值越大越优先,默认情况下VRRP的抢占功能是开启的
vrrp 10 priority 110

VRRP的状态机:
init:当接口运行VRRP时,首先进入init状态,可以向其他状态进行过渡
当接口状态为down时,vrrp设备会从master或backup状态转变为init

backup:当VRRP设备接口优先级小于255时,状态会转变为backup状态
当VRRP设备状态机超时(master_down)后会进入master状态
master_down=3倍的hellotime+偏移时间
偏移时间=(256-接口优先级)/ 256

master:当VRRP设备接口优先级为255时,状态会由init直接转变为master
当收到更优的VRRP报文时,master状态会切换为backup状态

VRRP IP地址拥有者:优先级为255:当VRRP的成员设备的IP地址和VRRP的虚拟IP地址相同时,此时该设备
称为VRRP IP地址拥有者。该设备的VRRP优先级自动变为255,且不可更改,且不可以
使用track来降低优先级

优先级为0:表示master设备主动放弃当前master角色(VRRP接口被shutdown,或被
管理员通过命令重启,或删除VRRP配置)此时会发送优先级为0的报文,让backup设
备快速切换状态,此时无需等待3倍的hellotime,缩短切换时间

VRRP报文字段:
版本字段:目前主要使用的为VRRP v2
报文类型:VRRP中只有一种报文类型,为VRRP通告报文
VRID:配置的VRRP组号,取值范围是1-255
优先级:0-255,可配置范围1-254,数值越大越优先
虚拟地址数量:在一个VRRP报文中可以包含多个VRRP虚拟地址
虚拟IP地址:表示当前VRRP组的虚拟IP。

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VRRPv2和VRRPv3:
VRRPv3支持IPv6
VRRPv2 只支持IPv4

报文通告周期,
VRRP v2中以秒为单位来通告,最短为1秒
VRRP v3通告时间以毫秒为单位

VRRPv2报文包含了协议认证字段
VRRPv3取消了协议认证字段


GLBP:(网关负载均衡协议)

可以自动实现网关设备的负载。
VG:虚拟网关设备,在一个GLBP组中,会包含一个AVG和一个SVG,是MAC地址的分配者

VF:虚拟转发者,每一个虚拟MAC地址会对应选举一个AVF,从而实现PC的负载均衡,没有standby设备
只有Active

GLBP得组号范围0-1023,配置时组号不能省略

int vlan 10
ip add 10.1.1.1 255.255.255.0
glbp 1 ip 10.1.1.254
glbp 1 priority 110 //设置VG优先级
glbp 1 preempt //开启抢占
分配网关默认是轮询,可以手工指定分配模式,比如权重


HSRP与VRRP与GLBP对比:
1.组号范围:
HSRPv1:0-255 可以省略
HSRPv2:0-4095 可以省略
GLBP:0-1023 不能省略
VRRP:1-255 不能省略

2.
HSRP、GLBP是思科私有协议
VRRP是公有协议

3.
HSRPv1使用组地址:224.0.0.2
虚拟MAC地址:0000.0c07.ac**

HSRPv2使用组地址:224.0.0.102
虚拟MAC地址:0000.0c9f.f*
使用UDP承载协议报文:端口为1985

GLBP使用组地址:224.0.0.102
使用UDP承载协议报文:端口为3222

VRRP使用组地址:224.0.0.18
虚拟MAC地址:0000.5e00.01**

4.报文通告时间
HSRP:hello time 默认为3s
hold time 默认为10s

GLBP:hello time 默认为3s
hold time 默认为10s

VRRP:hello time 默认为1s
hold time 默认为 3倍hello+偏移时间

5.虚拟IP
HSRP虚拟IP必须和接口IP不同
VRRP虚拟IP可以和接口IP相同

6.
HSRP一个组内包含一个ACtive,一个standby,其他设备均为listen状态,Active和standby均会发送报文
VRRP一个组内包含一个master设备和若干个backup设备,backup不会发送vrrp报文,只有master设备发送
GLBP: avg只负责网关的分配,所有参与的网关,均可以用于转发

7.
一个GLBP组中最多可以有4个虚拟MAC地址,
HSRP只能由一个设备作为转发,如果需要负载均衡,则需要配置多个组

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如果网络中出现多个ACtive设备如何排障:
1.设备之间的链路故障,或vlan配置故障,导致网络层不通,或因为测量表导致报文被过滤
如果网络层是通的,
2.检查组号是否配置错误。
3.检查认证是否错误(认证类型和认证密钥)。
4.检查使用的协议版本号(hsrpv1和v2不兼容)
5.检查虚拟IP配置是否一致