Настройка HSRP на cisco routers

Доброго времени суток!!!

Продолжаем тему отказоустойчивости. В недавнем посте я рассказал, как настроить active/standby failover на cisco PIX/ASA и запустить это все дело в GNS3. Но что делать, если под рукой нет устройств безопасности, а есть роутеры cisco? Ответов может быть много :). Сегодня я предлагаю рассмотреть один из них, а в частности, настройку Hot Standby Routing Protocol (HSRP).
Кто заинтересовался, добро пожаловать под кат…

Hot Standby Routing Protocol (HSRP) – это проприетарный протокол компании cisco. Отказоустойчивость достигается путем использования одного, так называемого виртуального, IP и MAC адреса у двух или более маршрутизаторов.
Помимо него, существуют еще несколько протоколов отказоустойчивости, а именно Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) и Gateway Load Balancing Protocol (GLBP).
Подробную информацию по HSRP и другим протоколам можно, как всегда, найти в интернете :).
Схема будет выглядеть следующим образом:

Проверки будем делать путем анализа сетевой доступности с локального компьютера (192.168.1.12) до сервера (10.10.10.201) при полном отключении Active_Router и при отключении интерфейса на R3, смотрящего в сторону Active_Router.
Итак, приступаем :). Заходим на Active_Router.

• 
  R1>
  R1>en
  R1#conf t
  R1(config)#hostname Active_Router
  Active_Router(config)#int fa 0/0
  Active_Router(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
  Active_Router(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.1 – активируем HSRP группу №1 на интерфейсе и задаем виртуальный адрес;
  Active_Router(config-if)#standby 1 priority 105 – увеличиваем приоритет до 105, тем самым делая этот роутер главным (Active) в группе;
  Active_Router(config-if)#standby 1 preempt – включаем преемственность, то есть после устранения какого либо сбоя, этот роутер вернет себе состояние Active автоматически, если его приоритет будет выше, чем у остальных роутеров;
  Active_Router(config-if)#standby 1 track serial 0/0 – включаем контроль интерфейса;
  Active_Router(config-if)#no shutdown
  Active_Router(config-if)#exit
  Active_Router(config)#int serial 0/0
  Active_Router(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.252
  Active_Router(config-if)#no shutdown
  Active_Router(config-if)#exit
  Active_Router(config)#router ospf 1 – включим динамическую маршрутизацию, для обеспечения сетевой доступности;
  Active_Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
  Active_Router(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.3 area 0
  Active_Router(config-router)#exit
  Active_Router(config)#exit
  Active_Router#wr
  Active_Router#
  

Переходим на Standby_Router.

• 
  R2>en
  R2#conf t
  R2(config)#hostname Standby_Router
  Standby_Router(config-if)#ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
  Standby_Router(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.1
  Standby_Router(config-if)#standby 1 priority 100
  Standby_Router(config-if)#standby 1 preempt
  Standby_Router(config-if)#standby 1 track serial 0/0
  Standby_Router(config-if)#no shutdown
  Standby_Router(config-if)#exit
  Standby_Router(config)#int serial 0/0
  Standby_Router(config-if)#ip address 2.2.2.1 255.255.255.252
  Standby_Router(config-if)#no shutdown
  Standby_Router(config-if)#exit
  Standby_Router(config)#router ospf 1
  Standby_Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
  Standby_Router(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.3 area 0
  Standby_Router(config-router)#exit
  Standby_Router(config)#exit
  Standby_Router#wr
  Standby_Router#
  

Остановимся на небольшое время и проверим наши настройки. Active_Router:

Где:
• 1 – сетевая доступность с Standby_Router присутствует;
• 2 – наш роутер является Active;
• 3 – настроенный виртуальный адрес;
• 4 – виртуальный MAC адрес по умолчанию;
• 5 – видно, что Standby роутер имеет IP, настроенное выше;
• 6 – контроль интерфейса serial 0/0 включен.

Standby_Router:

Из рисунка видно, что все в норме. Сетевая доступность присутствует, роутер в состоянии Standby и так далее.
Если вы присмотритесь к двум картинкам, то можете заметить, что приоритеты на роутерах немного не те, что мы настроили, а меньше. Это связано с тем, что интерфейсы serial у нас сейчас не работают и, так как у нас настроен их контроль (track), то автоматически понижается приоритет у роутеров (на 10 по умолчанию). На этом основан принцип отказоустойчивости при падении внешних интерфейсов. Другими словами, если у роутера в состоянии Active что-то случится с интерфейсом, который «находится под наблюдением», то HSRP понизит его приоритет на заданное число, и он станет Standby.
Это мы посмотрим при проверке. А сейчас доделаем нашу схему. Переходим на роутер R3.

• 
  R3>en
  R3#conf t
  R3(config)#int fa 0/0
  R3(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
  R3(config-if)#no shutdown
  R3(config-if)#exit
  R3(config)#int serial 0/0
  R3(config-if)#ip address 1.1.1.2 255.255.255.252
  R3(config-if)#clock rate 64000
  R3(config-if)#no shutdown
  R3(config-if)#exit
  R3(config)#int serial 0/1
  R3(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.252
  R3(config-if)#clock rate 64000
  R3(config-if)#no shutdown
  R3(config-if)#exit
  R3(config)#router ospf 1
  R3(config-router)#network 10.10.10.0 0.0.0.255 area 0
  R3(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.3 area 0
  R3(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.3 area 0
  R3(config-router)#exit
  R3(config)#exit
  R3#wr
  R3#
  

Схема собрана. Для сетевой доступности между роутерами мы настроили OSPF (как настраивать OSPF в более развернутом виде, можно почитать тут и тут). Теперь посмотрим настройки на R3 и проверим сетевую доступность с локального компьютера до сервера.
Роутер R3:

Сетевая доступность между роутерами присутствует, маршруты тоже. На данный момент видно, что в сеть 192.168.1.0 R3 имеет сразу два одинаковых маршрута (одинаковая стоимость и метрика), что не совсем корректно. Надо сделать, чтобы в таблице присутствовал только один из них (а именно через Active_Router), а второй был резервным. Для этого повысим стоимость маршрута через Standby_Router.

• 
  R3#conf t
  Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
  R3(config)#int serial 0/1
  R3(config-if)#ip ospf cost 120
  R3(config-if)#exit
  R3(config)#exit
  R3#wr
  R3#
  

Посмотрим на таблицу маршрутов сейчас:

Видно, что маршрут в таблице маршрутизации остался только один (через Active_Router), но второй присутствует в таблице маршрутов ospf.
Проверим сетевую доступность с локальной машины:

Где:
• 1 – добавляем маршрут по умолчанию через виртуальный IP;
• 2 – сетевая доступность присутствует;
• 3 – трафик идет через основной роутер (Active_Router);

Все готово к проверкам. Первую проверку сделаем, когда будем полностью выключать Active_Router. Запустим бесконечный ping с локального хоста на сервер и посмотрим, сколько времени не будет сетевой доступности, так же убедимся, что Standby_Router прейдет в состояние Active.

При выключении потерялось 7 пингов, не так уж и плохо. Чтобы уменьшить это количество, надо изменять таймеры для HSRP.

Проверим состояние на Standby_Router:

Где:
• 1 – видно процесс изменения состояния;
• 2 – потеря «соседа» в процессе OSPF;
• 3 – второй роутер отсутствует.

Вернем все в исходное состояние. Просто включаем роутер Active_Router и, так как у нас настроен параметр «preempt», то он автоматически вернет себе состояние Active.

Проведем вторую проверку. Так же запустим бесконечный ping с локальной машины в сторону сервера и выключим serial интерфейс на R3, смотрящий на Active_Router.

Где:
• 1 – путь трафика вернулся в исходное положение :);
• 2 – потерялся всего 1 ping;
• 3 – трафик пошел по новому пути.

Что происходило на Active_Router:

• 1 – видно, что связь с R3 потеряна;
• 2 – переход в режим Standby.

На рисунке так же видно, что приоритет у этого роутера стал 95.
Что происходило на роутере Standby_Router:

• 1 – процесс перехода в состояние Active.

Все отработало хорошо. Отказоустойчивость работает и даже очень неплохо :). Поздравляю вас!!! Чтобы вернуть все в исходное состояние, просто надо включить serial интерфейс на R3, который мы выключали. Все произойдет автоматом, опять-таки за счет параметра «preempt».

На этом я хочу закончить этот пост. Надеюсь, он стал для вас информативным и интересным. Может, пригодится для использования на реальном оборудовании или просто для практики.

По всем возникающим вопросам обращайтесь ко мне через комментарии или лично. Координаты можно найти вот тут.

С нетерпением жду вас в следующих постах!!!

С уважением, Ant0ni0n