FHRP

冗長化のために別のファールソホップルータを活用するプロトコルをまとめてFHRP(First Hop Redundancy Protocol)といます。

  • Cisco製:「HSRP」(Hot Standby Router Protocol)「GLBP」(Gateway Load Balancing Protocol)
  • 標準化:「VRRP」(Virtual Router Redundancy Protocol)

HSRP

「HSRP」(Hot Standby Router Protocol)は、デフォルトゲートウェイの冗長化のためにシスコが開発したプロトコルです。

  • HSRPは複数のファーストホップルータをグループ化して仮想ルータを構成します。
  • PCに設定するデフォルトゲートウェイのIPアドレスはHSRPでルータに設定した仮想IPアドレスになります。(※スタンバイルータに変わってもデフォルトゲートウェイのアドレスを変える必要がない)
HSRPの有効化(仮想IPアドレスの設定)
(config-if)#standby [グループ番号] ip {仮想IPアドレス}

<HSRPのグループ>

  • 仮想ルータ…仮想IPアドレス、仮想MACアドレスを持つ
  • アクティブルータ…実際にパケットの転送を行うルータ
  • スタンバイルータ…アクティブルータの障害時に、次に転送ルータになるバックアップルータ

<HSRP仮想MACアドレス>

仮想MACアドレスの先頭から5バイトは固定で残り1バイトはグループ番号になります。

【HSRPの仮想MACアドレス】
0000.0c07.acXX

<HSRPの仮想IPアドレス>

仮想IPアドレスは、HSRPを有効にするインターフェースと同じネットワークに属する空きIPアドレスの中から任意のIPアドレスを設定します。

PCに設定するデフォルトゲートウェイのIPアドレスはHSRPでルータに設定した仮想IPアドレスになります。

<HSRPの状態遷移>

【アクティブルータの選定方法】

  • プライオリティが最大のルータ(デフォルトは100)
  • IPアドレスが最大のルータ(プライオリティが同じ場合)
ステート説明
イニシャルHSRP開始時のステート。設定変更、またはインターフェイスを有効化した最初のステート
ラーニング仮想IPアドレスを認識しておらず、まだHelloメッセージを受信していない
リスニングHelloメッセージをリスニング(受信)している
スピーク定期的にHelloメッセージを送信し、アクティブおよびスタンバイの選定に参加している
スタンバイアクティブルータがダウンしたときにアクティブルータとなるために待機している。定期的なHelloメッセージを送信している
アクティブ仮想MACアドレス宛のパケットを転送する。定期的なHelloメッセージを送信している。

<アクティブルータとスタンバイルータの動作>

  • Helloタイマー:Helloメッセージの送信間隔(デフォルトは3秒
  • Holdタイマー:Helloメッセージが届かなくなってからアクティブに切り替わるまでの時間(デフォルトは10秒

プリエンプト

プリエンプト機能を設定しておくと、あとから追加した場合でも即時にプライオリティが最大のルータをアクティブルータとして動作させることができます。

(config-if)#standby [<group-number>] preempt

<基本設定>

  1. priorityを設定(デフォルトは100)
  2. もし障害が起こったら、どれだけpriority値を下げるか(デフォルトは10)
  3. プリエンプト機能を有効にする
  4. どこのインタフェイスを追跡するか
  5. ルータ1の設定を確認する
  6. アクティブになっているのは?(ローカル=自分)
  7. スタンバイになっているのは?

HSRPインターフェイストラッキング

HSRPスタンバイルータはHSRPを有効化しているインターフェイス上でHelloメッセージが届かなくなることでアクティブルータがダウンしたと判断し、スタンバイからアクティブステートに切り替わります。

HSRPインターフェイストラッキングは、インターフェイスの状態を追跡する機能です。トラッキング対象のインターフェイスで障害が発生すると、自動的にHSRPプライオリティを小さくしたHelloメッセージを送信し、グループ内のスタンバイルータをアクティブルータに切り替えます。

HSRPインターフェイストラッキングを設定する。
(config-if)#stanby [ <group-number> ] track <interface-type> [ <decrement> ]

<HSRPグループの情報の表示>

#show standby [ <interface-type> ] [ <group-number> ] [ brief ]
  • <interface-type>…インターフェイス名を指定。省略した場合、全てのHSRP表示。
  • <group-number>…HSPRグループ番号を指定。全てのHSRP表示。
  • brief…HSRPグループの要約情報を1行で表示

<以下の点が確認できる>

  • 有効になっているインターフェイス、グループ、役割
  • 仮想IPアドレス
  • 仮想MACアドレス
  • プリエンプトが有効かどうか
  • HSRPプライオリティ
  • HSRPのタイマー(デフォルト:Hello 3秒、hold time 10秒)
  • 現在のアクティブルータの情報(アクティブルータの実IPアドレス、プライオリティ。localは自身を表す)
  • 現在のスタンバイルータの情報(スタンバイルータの実IPアドレス、プライオリティ。localは自身を表す)

HSRPv2

  • HSRPv1はグループ番号を0~255に設定しますが、HSRPv2では0~4095の範囲が有効です。
HSRPv1HSRPv2
Helloパケットの宛先224.0.0.2224.0.0.102
グループの範囲0~2550~4095
仮想MACアドレス0000.0c07.acXX0000.0c9f.fXXX
IPv6サポートなしあり

GLBP

複数のアクティブフォワーダ(転送ルータ)によって、発信トラフィックのロードバランシングを行うシスコ独自のFHRP。

  • GLLPグループは0〜1024まで作成可能
  • 最大で4つの仮想MACアドレスを使用
  • Cisco独自
  • ホスト単位で負荷分散を行える

【GLLPの仮想MACアドレス】
0000.b40X.XXYY
Xはグループ番号
YにはMACアドレス01〜04

VRRP

  • VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)デフォルトゲートウェイの冗長化を行う標準化プロトコルです。
  • 0〜255のグループ
  • 役割としてマスタールータバックアップルータ

【VRRPの仮想MACアドレス】
0000.5e00.01XX

FHRPの比較(頻出)