路由器备份配置

对于某些企业或组织的某些要害业务数据的网络传输,要求网络设备高度的可靠性，而且需要维护方便。
　　Cisco路由器的备份技术有多种。这里介绍一下路由器自身的备份技术及线路备份技术。
　　一般来说，路由器是建立局域网与广域网连接的桥梁。
　　所谓的路由器自身的备份技术是为了解决路由器由于自身硬件（如内存、CPU）或软件IOS的某种故障或局域端口的故障，所连接局域设备的端口或线路的故障所导致的网络瘫痪的问题。
　　路由器的备份要求至少有一台与正在工作的主路由器功能相同的路由器，在主路由器瘫痪的情况下，以某种方式代替主路由器，为局域网用户提供路由服务。
　　对于局域网的计算机，在主路由器瘫痪的情况下，如何找到备份路由器，主要有以下集中办法： proxy ARP、IRDP 、动态路由 、HSRP

1、Proxy ARP
　　支持Proxy ARP 的计算机无论与本网段的计算机还是不同网段的计算机进入通讯都发送ARP广播以寻找与目的地址相对应的MAC地址，这时，知道目的地址的路由器会响应ARP的请求，并将自己的MAC地址广播给源计算机，然后源计算机就将IP数据包发给该路由器，并由路由器最终将数据包发送到目的。
　　在主路由器瘫痪情况下，计算机再进行通讯时，它将继续发送Proxy ARP广播，备份路由器响应该请求，并进行数据传输。
　　缺点：
　　假如主路由器正在传输数据时瘫痪，正在通信的计算机在未发送另外的Proxy ARP请求之前．根本就无法知道主路由器已瘫痪，会继续向该路由器发包，导致传输中断，正在通信的计算机只有在另外发送Proxy ARP请求或重新启动之后才能找到备份路由器以进行传输。
　　Cisco路由器支技Proxy ARP

2、IRDP
　　局域网中的支持IRDP的计算机会监听主路由器发出的“Hello”的多点广播信息包，假如该计算机不再收到“Hello”信息时，它就会利用备份路由器进行数据传输。

3、动态路由
　　对于某些计算机，它们本身支持RIP动态路由以寻找路由器，这种办法的缺点是主路由器与备份路由器间的转换较慢。

4、HSRP 
　　以上三种办法，主要都是在计算机一方采用的技术，Cisco路由器提供了HSRP技术，采用这种技术不需要计算机进行任何设置，即对计算机来说，主路由器与备份路由器之间切换是透明的，而且它们之间的切换速度较快。

     采用HSRP进行备份的一组路由器共用一个虚拟的MAC地址及虚拟IP地址，每个参与HSRP的局域端口有一个本端口的IP地址和MAC地址，每个路由器都有一个权值，权值最高的作为主路由器进行工作，其它的不工作，当主路由器瘫痪时，第二个权值最高的路由器将作为主路由器，依次类推。路由器之间定期交换权值信息以确定路由器的工作状态。假如主路由器在一段时间内不发送这种信息包，其它备份路由器将认为该路由器已坏，权值电高的备份路由器将接管虚拟MAC地址和IP地址，并负责传输数据。一旦主路由器恢复正常，将自动切换回去，重新接管传输数据的工作，之后备份路由器停止传输，处于备份状态。另外，HSRP答应路由器对某些端口的工作状态进行监测，一旦这个端口出现故障，也进行自动切换。
　　总之，对于局域网的计算机，它们的网关只有一个，即虚拟 IP 地址。所有的备份工作都由路由器自动完成。
　　HSRP适应于主路由器与备份路由器的线路完全一致的情况。
　　使用HSRP功能，建议采用收敛速度较快的动态路由协议，如OSPF，EIGRP。

HSRP的工作原理
　　HSRP协议利用一个优先级方案来决定哪个配置了HSRP协议的路由器成为默认的主动路由器。如果一个路由器的优先级设置得比所有其他路由器的优先级高，则该路由器成为主动路由器。路由器的缺省优先级是100，所以如果只设置一个路由器的优先级高于100，则该路由器将成为主动路由器。
　　通过在设置了HSRP协议的路由器之间广播HSRP优先级，HSRP协议选出当前的主动路由器。当在预先设定的一段（Hold Time 缺省为10秒）时间内主动路由器不能发送hello消息，或者说HSRP检测不到主动路由器的hello消息时，将认为主动路由器有故障，这时HSRP会选择优先级最高的备用路由器变为主动路由器，同时将按HSRP优先级在配置了HSRP的路由器中再选择一台路由器作为新的备用路由器。
　　所有参与HSRP的路由器共享一个虚的IP地址，网络中的工作站将缺省网关指向该虚地址，被选出的主动路由器负责转发由工作站发到虚地址的数据包。
　　Hello消息是基于UDP的信息包，配置了HSRP的路由器将会周期性的广播Hello消息包，并利用Hello消息包来选择主动路由器和备用路由器及判断路由器是否失效。
　　如图所示，

　　

　　PC将数据包发送到设置的缺省网关（配置HSRP路由器所共享的虚拟IP地址），假设图中的7609设置了较高的优先级，7609将被选为主动路由器，并负责转发网络中所有由PC发送到其网关（HSRP地址）的数据包。当7609发生故障时，7609就不会广播Hello信息包，HSRP如果经过Hold Time还未收到来自7609的Hello信息包，将认为7609实效，这时HSRP将选择备用的5500作为主动路由器，并由5500来负责转发网络中所有由PC发送到其网关（HSRP地址）的数据包。而当7609恢复后，将继续发送Hello信息包，HSRP检测到其发送的Hello信息包具有高的优先级，则会重新将7609选为主动路由器，5500则仍将恢复成为备用路由器。
　　配置了HSRP协议的路由器交换以下三种多点广播消息：
　　●Hello──hello消息通知其他路由器，发送路由器的HSRP优先级和状态信息，HSRP路由器默认为每3秒钟发送一个hello消息；
　　●Coup──当一个备用路由器变为一个主动路由器时发送一个coup消息；
　　●Resign──当主动路由器要宕机或者当有优先级更高的路由器发送hello消息时，主动路由器发送一个resign消息。
　　在任一时刻，配置了HSRP协议的路由器处于由以下六种状态：
　　●Initial ——表示路由器的HSRP还未运行，一般在配置第一台HSRP路由器时会显示此状态；
　　●Learn——表示配置HSRP的路由器还未知道虚地址，并一直监听来自主动路由器的消息包；
　　●Listening──表示配置HSRP的路由器还已知道虚地址，路由器还在监听hello消息；
　　●Speaking and listening──路由器正在发送和监听hello消息；
　　●Standby──处于被用状态，当主动路由器失效时路由器可被选为主动路由器，接管包转发功能；
　　●Active──路由器执行包转发功能。

HSRP基本配置步骤：

　　●在端口配置下，设置端口 IP 地址，
　　ip address IP 地址 子网掩码
　　
　　●在端口配置下，启用 HSRP 功能，并设置虚拟 IP 地址
　　standby 组号 IP 虚拟 IP 地址　　
　　其中只有有相同组号的路由器属于同一个hsrp组，所有属于同一个hsrp组的路由器的虚拟地址必须一致
　　
　　●在端口设置状态下设置HSRP抢占
　　standby 组号 preempt　　
　　该设置允许权值高于该hsrp组的其它路由器成为主路由器。所有该给路由器都应该设置此项，以便每台路由器都可以成为其它路由器的备份路由器。如果不设置该项，即使用该路由器权值再高，也不会成为主路由器。
　　
　　设置路由器的hsrp权值
　　standby 组号 priority 权值　　
　　如果不设置该项，缺省权值为100，其中权值数字大，则抢占为主路由器的优先权越高。
　　
　　●设置hsrp组路由器身份验证字符串
　　standby 组号 authentication 字符串　　
　　该项设置为可选设置，如果设置该项，则该hsrp组的所有路由器都必须进行该项设置，且只有有相同字符串的该组路由器才能进行hsrp。
　　
　　●设置hsrp切换时间
　　standby 组号 时间参数１ 时间参数２　　
　　其中时间参数1表示路由器每间隔多长时间交换一次hello信息，以表明路由器是否出现故障或工作正常。时间参数２表示在多长时间内同组的其他路由器没有收到主路由器的信息，则宣布主路由器瘫痪。该设置的缺省值分别为３秒和1０ 秒。如果要更改缺省值，所有同hsrp组的路由器的该项设置必须一致。
　　
　　●端口跟踪设置
　　standby 组号 track 端口号　　
　　该项设置为可选设置　　
　　该设置表示如果所监测的端口出现故障，则也进行路由器的切换。可以跟踪多外端口。　　
　　注意：如果主路由器上有多条线路被跟踪，则有一条线路出现故障时，就会切换到备份路由器上，即使其他都正常工作，直到主路由器该线路正常工作，才能重新发换过来。该项设置实现的功能在实际应用中完全可以由线路备份功能实现，而且在大多数情况下，该项设置也没有多大意义。　　　
　　
　　另外，hsrp还有很多其它设置及应用，如感兴请在Cisco站点或Cisco Document上查找。