FHRP koncepten      |      HSRP översikt

First Hop Redundancy Protocol används för att säkerställa att enheter i ett nätverk alltid har tillgång till en fungerande default gateway, även om den aktiva routern skulle gå ner. Genom att konfigurera flera routrar att samarbeta kan en redundant gateway skapas med hjälp av en virtuell IP-adress, vilket möjliggör automatisk failover vid fel.

Det finns flera varianter av FHRP, inklusive HSRP, VRRP och GLBP, som används för att implementera denna redundans.

Hot Standby Router Protocol

HSRP är ett Cisco-proprietärt FHRP-protokoll som gör det möjligt för flera routrar att samarbeta och tillhandahålla en virtuell gateway genom att dela en gemensam IP-adress och MAC-adress (0000.0C9F.FX01). En aktiv router hanterar all trafik, medan en standby-router övervakar statusen och tar över vid fel.

Hur kommunicerar routrar i HSRP-grupp?

• Multicast-adress:
  • HSRP version 1 använder 224.0.0.2.
  • HSRP version 2 använder 224.0.0.102.
• Hello-meddelanden: Skickas var 3:e sekund (standard) för att bekräfta att routrarna är aktiva.
• Failover: Om den aktiva routern slutar skicka Hello-meddelanden, tar standby-routern över efter 10 sekunder (standard).

Virtual Router Redundancy Protocol

VRRP är en öppen standard som fungerar på liknande sätt som HSRP. En router utses som master router och hanterar all trafik, medan övriga routrar i samma grupp fungerar som backup-routrar.

Hur kommunicerar routrar i VRRP-grupp?

• Multicast-adress: 224.0.0.18.
• Advertisement-interval: Master-routern skickar uppdateringar var 1 sekund (standard) för att informera backup-routrar.
• Failover: Om master-routern misslyckas och slutar skicka uppdateringar inom 3 sekunder, blir den router med högst prioritet ny master.

Gateway Load Balancing Protocol

GLBP är ett Cisco-protokoll som kombinerar redundans med lastdelning (load sharing). Till skillnad från HSRP och VRRP, där endast en router hanterar trafik åt gången, kan flera routrar i en GLBP-grupp dela trafikbelastningen.

GLBP använder dock statisk fördelning, vilket innebär att det inte aktivt övervakar trafikbelastningen och dynamiskt justerar trafiken mellan routrarna. Istället sker fördelningen enligt en vald algoritm.

Hur fungerar GLBP?

• Multicast-adress: 224.0.0.102 används för att koordinera lastbalansering mellan routrarna.
• Lastbalansering:
  • Per-MAC: Varje router får en unik MAC-adress kopplad till den virtuella gatewayen. Klienter fördelas mellan dessa MAC-adresser för att sprida trafiken.
  • Per-destination: Trafiken delas upp baserat på destinationens IP-adress. Varje router i GLBP-gruppen ansvarar för att vidarebefordra trafik till vissa destinationer, istället för att slumpmässigt fördela trafiken per klient.

Automatiserade valprocess i FHRP

När routrar konfigureras i en FHRP-grupp inleds en automatiserad valprocess för att bestämma vilken router som ska fungera som aktiv router. Detta sker genom att routrarna skickar multicast-meddelanden och utbyter Hello-meddelanden (eller motsvarande) för att meddela sin status.

Prioritet

Valet av aktiv router baseras på prioritet:

• Routern med högst prioritet blir aktiv och hanterar trafiken till den virtuella IP-adressen.
• Standardvärdet för prioritet är 100, om inget annat konfigureras manuellt.

Tiebreaker

Om två eller fler routrar har samma prioritet används deras högsta IP-adress som avgörande faktor. Den router med högst IP-adress på det interface som deltar i FHRP-gruppen blir då aktiv.

Failover

Om den aktiva routern slutar fungera eller svara:

• Standby-routern tar över efter en konfigurerad Hold-timer (10 sekunder i HSRP, 3 sekunder i VRRP).
• När den ursprungliga routern blir tillgänglig igen kan den återfå sin roll som aktiv om preempt är aktiverat.
• Allt sker automatiskt utan att påverka nätverksklienterna.

Timers i FHRP och failover-processen

Timers styr hur länge routrar väntar innan en failover sker:

FHRP koncepten      |      HSRP översikt