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详解HSRP和VRRP的不同之处

作者 佚名技术 来源 Linux系统 浏览 发布时间 2012-04-05

详解HSRP(HotStandbyRouterProtocal 热备路由器协议)和VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol 虚拟路由器冗余协议)的不同之处

1.在功能上,VRRP和HSRP非常相似,但是就安全而言,VRRP对HSRP的一个主要优势:它允许参与VRRP组的设备间建立认证机制.并且,不像HSRP那样要求虚拟路由器不能是其中一个路由器的ip地址,但是VRRP允许这种情况发生(如果”拥有”虚拟路由器地址的路由器被建立并且正在运行,那么应该总是由这个虚拟路由器管理—等价于HSRP中的活动路由器),但是为了确保万一失效发生的时候终端主机不必重新学习MAC地址,它指定使用的MAC地址00-00-5e-00-01-VRID,这里的VRID是虚拟路由器的ID(等价于一个HSRP的组标识符).   2.另外一个不同是VRRP不使用HSRP中的政变或者一个等价消息,VRRP的状态机比HSRP的要简单,HSRP有6个状态(初始(Initial)状态,学习(Learn)状态,监听(Listen)状态,对话(Speak)状态,备份(Standby)状态,活动(Active)状态)和8个事件, VRRP只有3个状态(初始状态(Initialize)、主状态(Master)、备份状态(Backup和5个事件.))   3. HSRP有三种报文,有三种状态可以发送报文呼叫(Hello报文 告辞(Resign)报文 突变(Coup)报文)   VRRP有一种报文   VRRP广播报文:由主路由器定时发出来通告它的存在,使用这些报文可以检测虚拟路由器各种参数,还可以用于主路由器的选举.   4. HSRP将报文承载在UDP报文上,而VRRP承载在TCP报文上(HSRP 使用UDP 1985端口,向组播地址224.0.0.2 发送hello消息.)
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  5.VRRP的安全:VRRP协议包括三种主要的认证方式:无认证,简单的明文密码和使用 MD5 HMAC ip认证的强认证.   强认证方法使用IP认证头(AH)协议.AH是与用在IPSEC中相同的协议,AH为认证VRRP分组中的内容和分组头提供了一个方法. MD5 HMAC 的使用表明使用一个共享的密钥用于产生hash值.路由器发送一个VRRP分组产生MD5 hash值,并将它置于要发送的通告中,在接收时,接受方使用相同的密钥和MD5值,重新计算分组内容和分组头的hash值,如果结果相同,这个消息就是真正来自于一个可信赖的主机,如果不相同,它丢弃,这可以防止攻击者通过访问LAN而发出能影响选择过程的通告消息或者其他一些方法中断网络.   另外,VRRP包括一个保护VRRP分组不会被另外一个远程网络添加内容的机制(设置TTL值=255,并在接受时检查),这限制了可以进行本地攻击的大部分缺陷.而另一方面,HSRP在它的消息中使用的TTL值是1.   6.VRRP的崩溃间隔时间:3*通告间隔 时滞时间(skew-time) HSRP的工作原理  在整个电力局企业网内,虚网之间的交换(三层交换)是通过7609路由交换机(多层交换特征卡MSFC2)和5500交换机(路由交换模块RSM)来实现的.两台交换机通过Cisco的热备路由器协议(HSRP)可以实现路由设备之间的冗余,即三层交换的冗余.HSRP协议是针对于IP协议,参与HSRP协议的路由设备为IP终端提供一个虚拟IP地址,且IPX等其它网络协议与HSRP兼容.
图:热备路由协议(HSRP)示意图
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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,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.
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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;
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●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.

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