Sieci komputerowe

PT-07 — HSRP i redundancja bramy

Sieci

Skonfiguruj wspólną bramę wirtualną na dwóch routerach i sprawdź przełączenie active/standby po awarii interfejsu LAN lub śledzonego WAN.

średni+120–150 minCisco Packet TracerHSRPFHRPpreempt

Cele edukacyjne

Co wykonasz w tym laboratorium

  • Skonfigurować virtual IP i role active/standby.
  • Wyjaśnić priority, preempt i tracking.
  • Przetestować przełączenie bez zmiany bramy klienta.
  • Porównać HSRP z VRRP.

Wymagania wstępne

  • Aktualna wspierana wersja Cisco Packet Tracer z oficjalnej strony Cisco; instrukcje przygotowano dla linii 8.x.
  • Umiejętność rozpoznania adresu IPv4, maski i bramy domyślnej.
  • Własny katalog roboczy oraz notatnik do zapisania wyników i usterek.
  • Wybrany model routera musi obsługiwać polecenia HSRP w używanej wersji Packet Tracera.

Zalecana wersja: aktualna wspierana wersja dostępna na oficjalnej stronie Cisco; instrukcje przygotowano dla linii 8.x. Nazwy portów i dostępność części poleceń mogą zależeć od modelu i wersji symulatora.

Projekt

Urządzenia, połączenia i plan adresacji

PC używa wspólnej bramy 192.168.10.1.
Urządzenia PT-07
NazwaModelRola
R1/R2Cisco 2911HSRP active/standby
ISPCisco 2911sieć zewnętrzna
SW-LAN/SW-WANCisco 2960wspólne segmenty
PC1PC-PTklient VIP
Server-PUBLICServer-PTcel ping
Połączenia PT-07
SegmentUczestnicySiećCel
LANPC1, R1, R2 przez SW-LAN192.168.10.0/24wirtualna brama
WANR1, R2, ISP przez SW-WAN198.51.100.0/29tracking i routing
SerwerISP, Server-PUBLIC203.0.113.0/24test zewnętrzny
Plan HSRP PT-07
ElementIPv4Rola
Virtual IP192.168.10.1brama PC1
R1 LAN192.168.10.2/24preferowany active
R2 LAN192.168.10.3/24standby
ISP/R1/R2 WAN198.51.100.1/.2/.3 /29tranzyt
Server203.0.113.10/24brama 203.0.113.1

Wymagane wcześniejsze laboratoria: PT-04.

Krok po kroku

Zbuduj topologię

  1. Połącz PC1, R1 i R2 do wspólnego SW-LAN.
  2. Połącz oba routery z ISP przez wspólny segment WAN.
  3. Skonfiguruj rzeczywiste adresy oraz OSPF zapewniający drogę powrotną z sieci serwera.
  4. Ustaw PC1 bramę 192.168.10.1, nie adres fizyczny routera.
  5. Sprawdź obsługę standby ? przed pełną konfiguracją.

Cisco IOS

Skonfiguruj urządzenia

Przy pierwszej pracy z IOS rozróżniaj tryb użytkownika Router>, uprzywilejowany Router#, konfigurację globalną Router(config)#, interfejsu Router(config-if)# i protokołu routingu Router(config-router)#.

Dostępność polecenia może zależeć od modelu urządzenia i wersji Packet Tracera. Gdy wariant szczegółowy nie jest rozpoznawany, użyj polecenia ogólnego: show ip ospf interface, show ip route, show running-config albo show standby. Na PC-PT polecenia arp -a, ipconfig /all i tracert także zależą od wersji; alternatywą są zwykłe ipconfig, ping oraz obserwacja ARP, ICMP i kolejnych urządzeń w Simulation Mode.

Router> enable
Router# configure terminal
Router(config)#
Router(config-if)#
Router(config-router)#
Router(config)# end
Router# copy running-config startup-config

R1 — preferowany active

Wyższy priorytet jest preferowany. Preempt pozwala R1 odzyskać rolę active po powrocie. Nazwa śledzonego interfejsu jest przykładowa i zależy od modelu.

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
 standby 10 ip 192.168.10.1
 standby 10 priority 110
 standby 10 preempt
 standby 10 track GigabitEthernet0/1 20
 no shutdown

R2 — standby

R2 ma niższy priorytet, ale może przejąć wspólny virtual IP i virtual MAC.

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.10.3 255.255.255.0
 standby 10 ip 192.168.10.1
 standby 10 priority 100
 standby 10 preempt
 no shutdown
end
show standby brief

Adresacja WAN i OSPF do serwera testowego

HSRP chroni pierwszy hop klienta, ale nie tworzy tras WAN. OSPF zapewnia drogę powrotną i po awarii interfejsu wycofuje niedostępną ścieżkę do LAN. Ustaw na Server-PUBLIC adres 203.0.113.10/24 oraz bramę 203.0.113.1.

! R1
interface GigabitEthernet0/1
 ip address 198.51.100.2 255.255.255.248
 no shutdown
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
 network 198.51.100.0 0.0.0.7 area 0
 passive-interface GigabitEthernet0/0

! R2
interface GigabitEthernet0/1
 ip address 198.51.100.3 255.255.255.248
 no shutdown
router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
 network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
 network 198.51.100.0 0.0.0.7 area 0
 passive-interface GigabitEthernet0/0

! ISP
interface GigabitEthernet0/0
 ip address 198.51.100.1 255.255.255.248
 no shutdown
interface GigabitEthernet0/1
 ip address 203.0.113.1 255.255.255.0
 no shutdown
router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 network 198.51.100.0 0.0.0.7 area 0
 network 203.0.113.0 0.0.0.255 area 0
 passive-interface GigabitEthernet0/1

show ip ospf neighbor
show ip route
ping 203.0.113.10

HSRP a VRRP

HSRP jest rozwiązaniem Cisco. VRRP jest standardową alternatywą FHRP; składnia i mechanizmy wyboru nie są identyczne.

show standby
show standby brief
show track
Tylko router active obsługuje ruch do wirtualnej bramy.

Oczekiwany wynik

Zweryfikuj konfigurację

Weryfikacja PT-07
TestStan normalnyPo awarii
show standby brief R1Active, priority 110Standby lub niższy priorytet po tracking
show standby brief R2Standby, priority 100Active
ping 192.168.10.1odpowiedź VIPnadal odpowiedź
ciągły ping do 203.0.113.10odpowiedzikrótka przerwa zależna od symulacji
brama PC1192.168.10.1bez zmiany

Rezultaty

  • R1 jest active, R2 standby, a ISP zna trasę OSPF do LAN przez oba sprawne routery.
  • Po awarii R2 przejmuje rolę, niedostępna ścieżka OSPF zostaje wycofana, a klient nadal używa 192.168.10.1.
  • Po powrocie R1 odzyskuje rolę tylko przy preempt i wyższym efektywnym priorytecie.

Obserwacja protokołów

Simulation Mode i droga pakietu

Praca w Simulation Mode

  1. Uruchom ciągły ping PC1 → Server-PUBLIC.
  2. Odczytaj active/standby.
  3. Wykonaj shutdown interfejsu LAN R1.
  4. Obserwuj przejęcie roli i utracone odpowiedzi.
  5. Przywróć R1 i porównaj zachowanie z preempt oraz bez preempt.
  6. Wyłącz śledzony WAN R1 i obserwuj obniżenie priorytetu.

Co dzieje się z pakietem?

  1. PC1 wykonuje ARP dla virtual IP i otrzymuje virtual MAC grupy.
  2. Router active odbiera ramki przeznaczone dla wirtualnej bramy.
  3. Standby monitoruje grupę, ale normalnie nie przekazuje ruchu wychodzącego klienta.
  4. OSPF zapewnia drogę powrotną i wycofuje ścieżkę przez router, który utracił odpowiedni interfejs.
  5. Po awarii standby przejmuje virtual IP/MAC, a klient nie zmienia konfiguracji bramy.
Tracking WAN obniża priorytet, natomiast utrata interfejsu LAN usuwa R1 z grupy na tym segmencie.

Kontrolowane awarie

Diagnostyka i zadania samodzielne

Kontrolowane usterki PT-07
UsterkaObjawWeryfikacjaNaprawa
Różne group IDbrak wspólnej grupyshow standby briefustaw grupę 10
Różne virtual IPdwie niespójne bramyshow standbyustaw 192.168.10.1
Brak preemptR1 nie odzyskuje activeshow run interfacedodaj preempt
Zły decrementtracking nie zmienia zwycięzcyshow track/standbydobierz spadek > różnica priorytetów
PC używa .2failover nie działa dla klientaIP config PCustaw VIP .1

Procedura diagnostyczna

  1. Sprawdź wspólny segment L2 i adresy rzeczywiste.
  2. Porównaj group ID oraz virtual IP.
  3. Sprawdź priority, state i preempt.
  4. Sprawdź stan śledzonego interfejsu i efektywny priorytet.
  5. Oddziel działanie HSRP od tras do serwera.
  6. Po naprawie testuj awarię i powrót.

Zadania samodzielne

  • Porównaj failover po awarii LAN i po tracking WAN.
  • Usuń preempt na R1, przywróć router i zapisz różnicę.
  • Wyjaśnij, dlaczego sama redundancja bramy nie gwarantuje pełnej redundancji routingu WAN.

Bezpieczna praca

Rollback i zapis projektu

Przed awarią zapisz stan bazowy. Cofaj tylko zmianę wprowadzoną w danym scenariuszu i ponownie wykonuj pełną walidację.

Przywrócenie

  1. Włącz interfejs LAN i WAN R1.
  2. Przywróć priority 110, preempt i tracking decrement 20.
  3. Przywróć group 10 oraz VIP 192.168.10.1 na obu routerach.
  4. Ustaw PC1 bramę na VIP i potwierdź role.

Zapis

  1. Wykonaj copy running-config startup-config na każdym urządzeniu IOS, jeżeli konfiguracja ma pozostać po restarcie urządzenia.
  2. Wybierz File > Save As i zapisz plik pod nazwą zawierającą numer laboratorium oraz nazwisko.
  3. Zapisz osobną kopię stanu bazowego przed wprowadzaniem usterek oraz kopię końcową po pełnej weryfikacji.
  4. Ponownie otwórz zapisany plik .pkt i wykonaj przynajmniej jeden test kontrolny.

Oddanie pracy

Checklista, pytania i kryteria

Checklista ukończenia

  • Model obsługuje HSRP.
  • R1 active, R2 standby.
  • VIP jest bramą PC1.
  • Failover LAN i tracking WAN wykonano.
  • Porównano preempt i brak preempt.

Pytania kontrolne

  1. Dlaczego wyższy priorytet nie zawsze natychmiast odzyskuje active?
  2. Co daje virtual MAC?
  3. Jak tracking wpływa na efektywny priorytet?
  4. Czym HSRP różni się od VRRP?

Zadanie domowe lub rozszerzenie

  • Zaprojektuj HSRP dla drugiego VLAN-u z odwróconymi rolami R1/R2.
  • Opisz, jakie dodatkowe mechanizmy są potrzebne do redundancji całej drogi WAN.

Kryteria zaliczenia

  • Topologia i adresacja są zgodne z tabelami, bez nakładających się podsieci.
  • Konfiguracja jest zapisana, a polecenia weryfikacyjne potwierdzają oczekiwany stan.
  • Student potrafi wskazać przyczynę co najmniej dwóch usterek na podstawie objawów.
  • Raport zawiera wyniki testów, wnioski i nazwy użytych poleceń, a nie wyłącznie zrzuty ekranu.