三个情景实验帮你更好的理解HSRP协议

HSRP协议简介：

HSRP(Hot Standby Router Protocol 热备份路由器协议)是Cisco的专有协议。HSRP把多台路由器组成一个“热备份组”，形成一个虚拟路由器。这个组内只有一个路由器是Active(活动)的，并由它来转发数据包，如果活动路由器发生了故障，备份路由器通过监听ACTIVE路由器的hello报文，在3倍hello时间仍没有收到ACTIVE路由器的hello报文，备份路由器将成为活动路由器负责转发IP数据报。从网络内的主机来看，网关并没有改变。

1.HSRP协议的三种组播消息：

Hello———hello消息通知其他路由器发送路由器的HSRP优先级和状态信息，HSRP路由器默认为每3秒钟发送一个hello消息；

Coup———当一个备用路由器变为一个主动路由器时发送一个coup消息；

Resign———当主动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，主动路由器发送一个resign消息。

2.HSRP协议的六种状态：

Initial———HSRP启动时的状态，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。-此状态不发送hello报文

Learn———学习状态，不知道虚拟IP，未看到活跃路由器发hello。等待活跃路由器发hello。-此状态不发送hello报文

Listen———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备份路由器。它一直监听从活动路由器和备份路由器发来的HELLO报文。-此状态不发送hello报文

Speak———在该状态下，路由器定期发送HELLO报文，参与活动路由器或备份路由器的竞选。

Standby———当主动路由器失效时路由器准备接管包传输功能。-此状态周期性发送hello报文

Active———路由器执行包传输功能。-此状态周期性发送hello报文

情景一：R1优先级（200）大于R2（100），R1没有配置HSRP虚拟IP，R2上配置HSRP虚拟IP

情景一实验拓扑图

路由器R1 F0/0接口HSRP配置截图

路由器R2 F0/0接口HSRP配置截图

结果：R2=active  R1=standby

路由器R1 HSRP状态截图

路由器R2 HSRP状态截图

结论：虽然R1的优先级200大于R2的优先级100，但由于R1上并没有配置HSRP虚拟IP，会一直处于learn状态等待从ACTIVE路由器学习虚拟IP.虽然R2优先级小于R1，但由于R2上配置了HSRP虚拟IP，因此R2会成为ACTIVE路由器，之后R1从ACTIVE路由器（R2）学习到了虚拟IP后，成为STANDBY路由器，但由于R1没有配置抢占（preempt）功能，因此R1不会成为ACTIVE路由器。

情景二：在情景一的基础上，再增添一台路由器R3

情景二实验拓扑

R3路由器的F0/0的配置截图

结果：R1=standby  R2=active  R3=反复在listen-speak之间切换

路由器R3 HSRP状态截图

路由器R3 HSRP状态截图

结论：由于R3(150)的优先级高于R2,并且R3配置了抢占功能，因此R3从listen状态进入speak状态参与活动路由器的选举。首先R3执行STANDBY路由器选举，但由于R3的优先级小于当前的STANDBY路由器R1(200)，因此R3选举失败进入listen状态。当R3再次接收到ACTIVE路由器R2的hello报文后，会再次进入speak状态，再次发起一次ACTIVE路由器的抢占过程，之后再次失败退回listen状态，如此反复下去。--注:ACTIVE路由器都是从STANDBY路由器中选举出来的（standby-active），要想成为ACTIVE路由器，必须先选举成为STANDBY路由器。

情景三：在情景二的基础上，R1上配置standby 1 preempt抢占功能

情景三实验拓扑

此时的R1 F0/0接口配置截图

结果：R1=active R2=listen R3=standby

路由器R1 HSRP状态截图

路由器R2 HSRP状态截图

路由器R3 HSRP状态截图

结论：由于R1配置了抢占功能，并且优先级大于R2（ACTIVE路由器），因此R1会从STANDBY变成ACTIVE路由器。之后R2与R3之间进行STANDBY路由器选举，由于R3的优先级大于R2路由器，因此R3成为STANDBY路由器，而R2进入listen状态。