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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）や「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）は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）