HSRP

HSRP

Уровень (по модели OSI):	Сетевой
Семейство:	TCP/IP
Создан в:	1997 г.
Порт/ID:	1985/UDP
Назначение протокола:	Резервирование шлюза в ethernet-сетях
Спецификация:	RFC 2281
Основные реализации (серверы):	Cisco, Juniper routers
Расширяемость:	Protocol version number
Основные расширения:	HSRP Version 2, MD5 authentication

HSRP (Hot Standby Router Protocol, Hot Standby Redundancy Protocol) — протокол семейства FHRP (First Hop Redundancy Protocol).

Описание

HSRP был разработан компанией Cisco Systems. В данный момент в качестве основного стандарта, описывающего данный протокол, принят документ RFC 2281, написанный представителями Cisco Systems и Juniper Networks. Потом, на основе HSRP, был создан протокол VRRP — Virtual Router Redundancy Protocol, не являющийся проприетарным, но имеющий некоторые проблемы с патентными правами именно потому, что основан на HSRP. Свободной альтернативой протоколу HSRP является протокол CARP, разработанный в 2003 году командой разработчиков операционной системы OpenBSD и не имеющий проблем с патентными правами.

Основная задача и предназначение данного протокола состоит в том, чтобы добиться практически 100% доступности и отказоустойчивости первого хопа от отправителя (также иногда называемый "маршрут по умолчанию" или "шлюз последней надежды"). Это достигается путём использования у двух или более маршрутизаторов или маршрутизирующих коммутаторов третьего уровня одного IP-адреса и MAC-адреса так называемого виртуального маршрутизатора. Такая группа называется HSRP-группой.

В терминологии HSRP-протокола существуют несколько основных понятий (терминов):

• Активный маршрутизатор (Active Router) — маршрутизатор или маршрутизирующий коммутатор третьего уровня, выполняющий роль виртуального маршрутизатора и обеспечивающий пересылку пакетов из одной подсети в другую;
• Резервный маршрутизатор (Standby Router) — маршрутизатор или маршрутизирующий коммутатор третьего уровня, выполняющий роль резервного виртуального маршрутизатора, ожидающего отказа активного маршрутизатора в рамках одной HSRP группы;
• Группа резервирования (Standby Group) — группа маршрутизаторов или маршрутизирующих коммутаторов третьего уровня, которые являются членами одной HSRP-группы и обеспечивают работу и отказоустойчивость виртуального маршрутизатора;
• Таймер приветствия (Hello Time) — промежуток времени, в течение которого маршрутизаторы или маршрутизирующие коммутаторы третьего уровня, находящиеся в рамках одной HSRP группы, ожидают пакеты приветствия (Hello Packet) от активного маршрутизатора;
• Таймер удержания (Hold Time) — промежуток времени, по истечении которого резервный маршрутизатор посылает пакет, в котором содержится информация об отказе активного маршрутизатора, тем самым осуществляет приоритетное прерывание в группе и берет на себя роль активного маршрутизатора.

Описание протокола, формат пакета и возможных состояний

HSRP протокол реализован поверх стека протоколов TCP/IP, для доставки служебной информации используется протокол UDP. Маршрутизаторы или маршрутизирующие коммутаторы, на которых сконфигурирован и функционирует протокол HSRP, в рамках обмена служебной информацией используют так называемые пакеты приветствия (hello packets). В свою очередь, данные пакеты отправляются на IP-адрес групповой рассылки (multicast) 224.0.0.2 (HSRP Version 1) или на 224.0.0.102 (HSRP Version 2) по протоколу UDP на порт 1985.

Структура пакета

0		7	15	23
Version	Type	Virtual Rtr ID	Priority	Count IP Addrs
Auth Type		Advet Int	Checksum
IP Address (1)
…
IP Address (n)
Authentication Data (1)
Authentication Data (2)

Принцип действия

Из группы маршрутизаторов HSRP выбирает один активный и один standby маршрутизаторы. Остальные маршрутизаторы выступают как просто члены группы. Активный маршрутизатор отвечает за пересылку пакетов. Standby-маршрутизатор займет место Активного маршрутизатора в случае отказа последнего. Маршрутизатор с наибольшим приоритетом, из оставшихся членов группы, в этом случае, будет выбран в качестве Standby.

Выборы проводятся на основании приоритета маршрутизатора, который может изменяться в пределах от 1 до 255. Приоритет может быть назначен вручную, что позволяет влиять на процесс выбора. Если системный администратор не определил приоритет, используется значение по умолчанию, равное 100. Если ни одному из маршрутизаторов в группе не был назначен приоритет, то приоритеты всех маршрутизаторов совпадут и активным в этом случае станет маршрутизатор с наибольшим IP-адресом интерфеса на котором настроен HSRP. В процессе работы Активный и Standby маршрутизаторы обмениваются hello-сообщениями.

По умолчанию, активный маршрутизатор, каждые 3 секунды, рассылает hello-сообщение, которое сообщает «Ребята всё ок! Я еще в строю!». Если в течение 10 секунд (три длительности hello-) нет ни одного hello-сообщения от активного маршрутизатора, резервный считает, что активный маршрутизатор «упал» и берет на себя роль активного маршрутизатора.

При подключении нового маршрутизатора к уже сушествующей группе он не будет выбран в качестве Active, даже при наличии большего приоритета, если не настроена опция preempt. Для повышения безопасности можно использовать процесс аутентификации при обмене сообщениями между маршрутизаторами.

Кроме того есть возможность отслеживать состояние интерфейсов маршрутизатора, не принимающих участия в группе HSRP (uplink к другим сетям). И в зависимости от их работоспособности менять приоритет маршрутизатора в группе. Приоритет меняется ступенчато. По умолчанию при "падении" одного из интерфейсов он уменьшается на 10. Однако для того чтобы маршрутизатор,приоритет которого в результате этих изменений стал больше, взял на себя роль Active, должна быть настроена опция preempt.

См. также

• Common Address Redundancy Protocol

Ссылки

• [www.cisco.com/en/US/tech/tk648/tk362/tk321/tsd_technology_support_sub-protocol_home.html Hot Standby Router Protocol на сайте Cisco]
• [www.cisco.com/en/US/tech/tk648/tk362/technologies_q_and_a_item09186a00800a9679.shtml HSRP Frequently Asked Questions]
• [www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipapp/configuration/guide/ipapp_hsrp_ps6350_TSD_Products_Configuration_Guide_Chapter.html Configuring HSRP]

Отрывок, характеризующий HSRP

К осьмой роте, пригородившей плетень, собралось больше всего народа. Два фельдфебеля присели к ним, и костер их пылал ярче других. Они требовали за право сиденья под плетнем приношения дров.
– Эй, Макеев, что ж ты …. запропал или тебя волки съели? Неси дров то, – кричал один краснорожий рыжий солдат, щурившийся и мигавший от дыма, но не отодвигавшийся от огня. – Поди хоть ты, ворона, неси дров, – обратился этот солдат к другому. Рыжий был не унтер офицер и не ефрейтор, но был здоровый солдат, и потому повелевал теми, которые были слабее его. Худенький, маленький, с вострым носиком солдат, которого назвали вороной, покорно встал и пошел было исполнять приказание, но в это время в свет костра вступила уже тонкая красивая фигура молодого солдата, несшего беремя дров.
– Давай сюда. Во важно то!
Дрова наломали, надавили, поддули ртами и полами шинелей, и пламя зашипело и затрещало. Солдаты, придвинувшись, закурили трубки. Молодой, красивый солдат, который притащил дрова, подперся руками в бока и стал быстро и ловко топотать озябшими ногами на месте.
– Ах, маменька, холодная роса, да хороша, да в мушкатера… – припевал он, как будто икая на каждом слоге песни.
– Эй, подметки отлетят! – крикнул рыжий, заметив, что у плясуна болталась подметка. – Экой яд плясать!
Плясун остановился, оторвал болтавшуюся кожу и бросил в огонь.
– И то, брат, – сказал он; и, сев, достал из ранца обрывок французского синего сукна и стал обвертывать им ногу. – С пару зашлись, – прибавил он, вытягивая ноги к огню.
– Скоро новые отпустят. Говорят, перебьем до копца, тогда всем по двойному товару.
– А вишь, сукин сын Петров, отстал таки, – сказал фельдфебель.
– Я его давно замечал, – сказал другой.
– Да что, солдатенок…
– А в третьей роте, сказывали, за вчерашний день девять человек недосчитали.
– Да, вот суди, как ноги зазнобишь, куда пойдешь?
– Э, пустое болтать! – сказал фельдфебель.
– Али и тебе хочется того же? – сказал старый солдат, с упреком обращаясь к тому, который сказал, что ноги зазнобил.
– А ты что же думаешь? – вдруг приподнявшись из за костра, пискливым и дрожащим голосом заговорил востроносенький солдат, которого называли ворона. – Кто гладок, так похудает, а худому смерть. Вот хоть бы я. Мочи моей нет, – сказал он вдруг решительно, обращаясь к фельдфебелю, – вели в госпиталь отослать, ломота одолела; а то все одно отстанешь…
– Ну буде, буде, – спокойно сказал фельдфебель. Солдатик замолчал, и разговор продолжался.
– Нынче мало ли французов этих побрали; а сапог, прямо сказать, ни на одном настоящих нет, так, одна названье, – начал один из солдат новый разговор.
– Всё казаки поразули. Чистили для полковника избу, выносили их. Жалости смотреть, ребята, – сказал плясун. – Разворочали их: так живой один, веришь ли, лопочет что то по своему.
– А чистый народ, ребята, – сказал первый. – Белый, вот как береза белый, и бравые есть, скажи, благородные.
– А ты думаешь как? У него от всех званий набраны.
– А ничего не знают по нашему, – с улыбкой недоумения сказал плясун. – Я ему говорю: «Чьей короны?», а он свое лопочет. Чудесный народ!
– Ведь то мудрено, братцы мои, – продолжал тот, который удивлялся их белизне, – сказывали мужики под Можайским, как стали убирать битых, где страженья то была, так ведь что, говорит, почитай месяц лежали мертвые ихние то. Что ж, говорит, лежит, говорит, ихний то, как бумага белый, чистый, ни синь пороха не пахнет.
– Что ж, от холода, что ль? – спросил один.
– Эка ты умный! От холода! Жарко ведь было. Кабы от стужи, так и наши бы тоже не протухли. А то, говорит, подойдешь к нашему, весь, говорит, прогнил в червях. Так, говорит, платками обвяжемся, да, отворотя морду, и тащим; мочи нет. А ихний, говорит, как бумага белый; ни синь пороха не пахнет.
Все помолчали.
– Должно, от пищи, – сказал фельдфебель, – господскую пищу жрали.
Никто не возражал.
– Сказывал мужик то этот, под Можайским, где страженья то была, их с десяти деревень согнали, двадцать дён возили, не свозили всех, мертвых то. Волков этих что, говорит…
– Та страженья была настоящая, – сказал старый солдат. – Только и было чем помянуть; а то всё после того… Так, только народу мученье.
– И то, дядюшка. Позавчера набежали мы, так куда те, до себя не допущают. Живо ружья покидали. На коленки. Пардон – говорит. Так, только пример один. Сказывали, самого Полиона то Платов два раза брал. Слова не знает. Возьмет возьмет: вот на те, в руках прикинется птицей, улетит, да и улетит. И убить тоже нет положенья.
– Эка врать здоров ты, Киселев, посмотрю я на тебя.
– Какое врать, правда истинная.
– А кабы на мой обычай, я бы его, изловимши, да в землю бы закопал. Да осиновым колом. А то что народу загубил.
– Все одно конец сделаем, не будет ходить, – зевая, сказал старый солдат.
Разговор замолк, солдаты стали укладываться.
– Вишь, звезды то, страсть, так и горят! Скажи, бабы холсты разложили, – сказал солдат, любуясь на Млечный Путь.
– Это, ребята, к урожайному году.
– Дровец то еще надо будет.
– Спину погреешь, а брюха замерзла. Вот чуда.
– О, господи!
– Что толкаешься то, – про тебя одного огонь, что ли? Вишь… развалился.
Из за устанавливающегося молчания послышался храп некоторых заснувших; остальные поворачивались и грелись, изредка переговариваясь. От дальнего, шагов за сто, костра послышался дружный, веселый хохот.
– Вишь, грохочат в пятой роте, – сказал один солдат. – И народу что – страсть!