HSRP切换的详细过程

引言：  

HSRP 是网关备份协议中的一种，在实际教学当中，常常重点演示的是HSRP 部分的配置，而对于上联链路出故障后切换，演示不是很详细，在这里我做了个小实验，用于演示下HSRP 切换的详细过程。

实验：  

01 拓扑：

02 实验要求：

R1、R2、DHCP 之间运行EIGRP 协议，通过DHCP 为下游的vlan30 分配IP 地址。

R1、R2 上配置HSRP，让R1、R2 动态充当vlan30 的网关。

断开DHCP 连接R1、R2 的接口，查看HSRP 是否能动态的切换。

优化该网络，让网络切换速度加快，提高纠错能力。

03 实验过程

1.

基本IP 地址配置，该过程省略，只是注意，DHCP 上建立vlan11、vlan12，分归关联到接口e0/0、e0/2。

再测试DHCP 和R1、R2 的连通性

可以看到直连已通。

同时配置R1、R2 下连接口的IP 地址

可以看到R1、R2 通过交换机SW 直连在一起

接着在SW 上配vlan30，将PC 划规到vlan30

2.

配置HSRP 组

查看HSRP 组工作状态

可以看到此时R2 处于Active 状态，而R1 处于Standby 状态。

接着在DHCP 上配置DHCP 进程

配置完成后，分析可知：

①由于PC 和DHCP 服务器没在一个广播域中，即它们之间隔离有三层设备(R1、R2)，故必须在PC 的网关设备，也即DHCP 进程中的网关设备172.16.3.250/24 上配置DHCP 中继。

②DHCP 服务器能将DHCP 包发至DHCP 中继，即DHCP 服务器有去往PC 的网172.16.3.250/24 的路由，故基于此，可以在DHCP、R1、R2 上配置IGP 协议，这里为了HSRP 切换速度的问题，故使用Eigrp 协议

接着测试DHCP 服务器到网关172.16.3.250/24 的连通性

可以看到此时DHCP 到HSRP 网关路由可达，但是此时PC 还不能获得IP 地址，这是因为HSRP 网关还没有成为DHCP 中继，所以应接着配置DHCP 中继。那么究竟在哪里配置DHCP中继呢？

由于在设计中，由HSRP 网关充当DHCP 中继，而HSRP 网关又是由R1 的e0/2、R2 的e0/1 虚拟而来的，并且是这两个接口中的任意一个，且也只能是任意一个，故应当在R1 的e0/2 和R2 的e0/1 上配DHCP 中继

接着查看PC，发现仍然没有获得地址，再分析，发现要将SW 上的e0/2、e0/1 接口划归vlan30 中，否则PC 属vlan30，而R1、R2 属于vlan1，肯定HSRP 网关不能给PC 发送DHCP 报文，这是因为跨vlan 的原因

再查看PC

可以看到PC 明显已经获得了地址。

此时HSRP 和DHCP 功能已经完成，但是尚没有验证HSRP 的切换功能。

下面我们按以下思路实现HSRP 的切换：

即在正常的情况下，R2 的e0/1 会在HSRP 组中充当Activate 角色，但在实际中，有可能DHCP 连接R2 的链路发下故障，即断开，此时我们应当让R1 的e0/2 成为Activate 角色，这样，可以保证DHCP 和PC 之间的通讯永远不会断开，故可以采用以下方法实现：

①在R1 的e0/2 上做策略，让R2 没法通过e0/1 从R1 的e0/2 处学到去往13.1.1.0/24 网段的路由。

该策略的含义是：让R2 不要从R1 的e0/2 上学到 13.1.1.0/24 的路由，否则在R2 上做路由追踪时，虽然R2 不能过其e0/2 从DHCP 的e0/2 学到13.1.1.0/24 的路由，但由于R1、R2 之间通过SW 建立EIGRP 邻居，R2 还会通过其e0/1 从R1 的e0/2 学到13.1.1.0/24 的路由，故HSRP 组不会切换。

②在R2 的e0/1 上做路由追踪

即当R2 不能通过自己的e0/2 从DHCP 处学到13.1.1.0/24 的路由时，表明R2 和DHCP 之间的链路已经发生故障，则R2 的e0/1 上的HSRP 优先级从120 降低21，即成99，低于R1 的e0/2 上的HSRP 优先级100，此时R1 的e0/2 就成为HSRP 组中的Activate 角色，即HSRP 完成网关切换。

③演示：

将PC 的e0/0 初始化，即让它没法通过R2 的e0/1 获得IP 地址

明显可以看到此时PC 没法获得IP 地址。

查看HSRP 组的角色状态

可以看到在DHCP 的e0/2 未关闭时，R2 的e0/1 为HSRP 组中的Active 角色。再关闭DHCP 的e0/2 接口，查看HSRP 组的切换

可以看到此时R1 已经成为了HSRP 组中的Active 角色，R2 成为Standby 角色。即HSRP 组完成切换，再在PC 上查看IP 地址

可以看到PC 已经重新获得了IP 地址。

可以看到PC 的网关为R1 的e0/2 的地址172.16.3.251/24，即R1 的e0/2 为HSRP 组中的Active 角色。再开放DHCP 的e0/2，查看当故障排除后，HSRP 组是否能正常恢复

可以看到R2 的e0/1 已经是HSRP 组的Active 角色

即恢复网关为172.16.3.252/24，即R2 的e0/1 充当真正的网关，R1 的e0/2 是备份网关。最后再强调一下，为了在该环境中切换快一些，可以在两台交换机上做生成树配置

这样可以保证当DHCP 和R2 之间的链路e0/2 出现故障时，完成快速的HSRP 组切换。当然，该环境中，仅有一个vlan，相对好处理一些，如果该环境中有多个vlan，那么该如何处理呢？请自行研究。

审核编辑 ：李倩