HSRP

HSRP（Hot Standby Router Protocol 热备份路由器协议）把多台路由器组成一个虚拟路由器（Virtual Router）。PC上设置网关后，如果网关down了就断网了，导致网络连接不稳定。因此需要备用网关，即冗余网关，确保网络连接正常。HSRP可以提供冗余网关的解决方案：假设有路由器A和B，PC网关设在A上，A出故障后导致断网，需要人工将PC的网关改成B，效率低且技术门槛高。HSRP将A和B捆绑在一起形成一个虚拟路由器VR，PC的网关设为VR的IP地址，这样对对PC来说并不知道真实路由器A和B的存在，即使A出故障，VR也能自动将网关切换为B，保证PC上网不受影响。

VR虽然是虚拟路由器，但同样需要有三层IP地址和二层Mac地址。三层IP地址是手动配的，但不能乱配，需要配置成和真实路由器处于同一网段的IP地址。VR的二层地址是自动生成的。例如0000.0c07.ac01，前6位0000.0c是Cisco买来的。中间4位07.ac是HSRP号。最后2位01是HSRP Group组号。每个HSRP组内只能有一个路由器是Active（活动）的，一个路由器是Standby备份的，其余路由器将处于监听状态。通过Active路由器来转发数据，如果Active路由器down了，Standby备份路由器将成为Active路由器，以保证网络的正常运行。属于同一个HSRP组的路由器的虚拟三层IP地址必须一致。

HSRP工作原理：

例如将真实路由器A和B捆绑成虚拟路由器VR后，谁成为Active路由器，谁成为Standby备份路由器呢？HSRP用优先级来决定，优先级高的成为Active路由器。优先级默认都是100，可以修改。如果优先级相同，IP地址高的成为Active路由器。路由器间通过组播（224.0.0.2）Hello包来互相监听各自的存在。Hello包默认每3秒发一次，如果长期收不到Active路由器发出的Hello包，就认为Active路由器出故障了，Standby备份路由器就将成为Active路由器。

HSRP有6种状态：

Initial：初始状态，Hold时间10s后进入Listen

Learn：例如路由器A上新建了VR并设置了VR的IP，B加入了该VR但没有设置VR的IP，那B会从A那里学习到VR的IP。当然如果A和B都手动设了同样的VR的IP，就不会有这个状态

Listen：路由器加入进VR后，此时它既不是Active也不是Standby路由器，因此它监听Active和Standby发出的Hello包。如果收不到，Hold时间10s后进入Speak

Speak：路由器主动发送Hello包，包含自己的优先级，自己的IP地址，VR的IP地址等。参加竞选，竞争成为Active或Standby备份路由器。

Standby：竞选成为Standby路由器后，将定时发送Hello包。如果Standby状态下收不到Active路由器的Hello包，不经过Hold时间马上将自己置为Active。

Active：竞选成为Active路由器后，将定时发送Hello包。并承担转发数据的责任。

（Hello时间默认3s，Hold时间默认10s，是可以修改的，你可以改小点，比如改成500ms，但时间越短，占的资源就越多，需要你权衡利弊。通常Hold时间最少应是Hello时间的3倍）

HSRP配置：

以R2和R3为基础创建虚拟路由器作为PC的网关

R2上创建虚拟路由器，三层IP为123.1.1.254，改高优先级使R2成为Active状态：

（上面命令中R2(config-if)#standby 1 preempt用于打开抢占。HSRP默认是不能抢占的（类似OSPF里DR，BDR选举一样，选举完就不能变更了），比如A是Active，B是Standby，此时就算将B的优先级调的比A高也没用。只有将HSRP的抢占打开，B才能Active。)

R3上同样创建虚拟路由器，三层IP为123.1.1.254。由于不改优先级，默认是100，小于R2的优先级，因此R3将成为Standby备份路由器。

查看R2和R3的VR状态：

详细版看熟后，平时可以看看简约版：

现在虚拟路由器已经创建成功，PC上只要将自己的网关配置成虚拟路由器的IP，即123.1.1.254即可。PC感觉不到R2和R3的存在，即使R2或R3任意一台路由器down掉，PC照样可以上网，实现了网关的冗余备份。

因为R2上面开启了track功能，假设PC从R2的环回口访问外网，现在将R2的环回口down掉，即上行链路down掉，那R2的虚拟路由器优先级将降为20，R3将迅速抢占Active位置（当然R3上要开启抢占R3(config-if)#standby 1 preempt，否则是不会切换的），PC将经由R3去访问外网：

HSRP负载均衡：

上面例子中都只standby 1新建了组1，可以多建几个组来实现负载均衡。例如你可以在R2和R3上再创建standby 2 ip 123.1.1.253。将组1的active弄到R2，将组2的active弄到R3。这样可以将某些PC网关设为组1从R1出去，某些PC网关设为组2从R2出去，实现网关的负载均衡。配置命令和上面没有任何不同，不必赘述。

最后，HSRP有Version1和Version2版本，是不兼容的，如果配置完没有起作用，可以standby version命令看一下路由器上的版本是否一致。如果不是用在路由器而是用在三层交换机上，因为STP生成树的关系，为提高效率最好将根桥设为Active。