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ネットワークを整える

専門

HSRP(予備のゲートウェイ)を整える。

= 出口のルーターを二重にする仕組み

ネットワークのどこの話? 家や会社の中(LAN)から、外へ出る出口のルーターを二重にする話です。出口の先で道を選ぶ話は ルーティングを整える、会社の中でルーターが道を教え合う話は OSPFを整える です。

① 優先度とプリエンプトで、誰が Active になるか

Active は実際に外へ運ぶ役、Standby は控えです。優先度(既定 100)が高い順、同点なら実 IP アドレスが大きい順で決まります。ルーターの電源を落としたり戻したりして、引き継ぎを確かめてください。

3台のルーター(仮想 IP 192.168.1.1) 変更すると即座に再計算(送信ゼロ)
ルーター優先度(0〜255)実 IPプリエンプト電源いまの役割
R1 —
R2 —
R3 —

Active(外へ運ぶ)

—

Standby(控え)

—

パソコンの宛先:192.168.1.1(仮想 IP)/仮想 MAC:—

できごとの記録

    試す順番の例:1) 「Active を落とす」で R1 から R2 に移る。2) 「落としたものを戻す」。プリエンプトが切のままなら R1 は戻れず Standby になる。3) 全員のプリエンプトを入にしてもう一度やると、戻った R1 が Active を取り返す。Cisco IOS の既定は、優先度 100・プリエンプト無効です。

    ② 切り替わりにかかる時間

    Active は Hello を定期的に送り、Standby はそれが途絶えるのを待っています。

    既定は Hello 3 秒・Hold 10 秒です。Standby は Hello が Hold 時間(10 秒)届かなかったら「Active が死んだ」と判断し、自分が Active になります。

    Active が止まるタイミングによって、気づくまでの時間は 7〜10 秒ほどです(最後の Hello の直後なら 10−3=7 秒、直前なら 10 秒)。その間の通信は途切れます。

    HSRPv1 の Hello は 224.0.0.2、v2 は 224.0.0.102 宛てです。v1 のグループ番号は 0〜255、v2 は 0〜4095 です。短くする場合は standby 1 timers 1 3 のように指定します。

    ③ 仮想 MAC アドレス

    パソコンは出口の MAC アドレスを覚えます。HSRP では、Active が変わっても同じ MAC で呼べるように、仮想の MAC を使います。

    グループ番号を入れる 変更すると即座に計算(送信ゼロ)

    仮想 MAC

    —

    v1 は 0000.0c07.acXX(XX はグループ番号の16進)、v2 は 0000.0c9f.fXXX です。

    HSRP・VRRP・GLBP のちがい

    出口の冗長化の仕組みをまとめて FHRP(First Hop Redundancy Protocol)と呼びます。

    HSRPVRRPGLBP
    作った所Cisco 独自標準(IETF・RFC 5798)Cisco 独自
    役割の名前Active/StandbyMaster/BackupAVG(まとめ役)/AVF(転送役)
    同時に転送する台数1 台(ほかは待機)1 台(ほかは待機)複数台(最大 4 台)で負荷分散
    プリエンプトの既定無効有効AVG は無効(転送役は有効)
    優先度の既定100100(Cisco IOS)100
    仮想 MAC の例0000.0c07.acXX(v1)0000.5e00.01XX(IPv4)0007.b400.XXYY
    機器の混在Cisco 中心メーカーが違っても可Cisco 中心

    CCNA ではここが問われる

    FHRP の目的と、HSRP の基本動作

    • 200-301 v1.1 の IP Services で、FHRP の目的(デフォルトゲートウェイを冗長化する)を理解することが求められます。設定コマンドを細かく書かせる出題は多くありませんが、動きの理解は問われます。
    • 設定の例(IOS):interface g0/0 → standby 1 ip 192.168.1.1 → standby 1 priority 110 → standby 1 preempt。
    • 確認:show standby brief。バージョン変更は standby version 2。
    • 外の回線が切れたときに優先度を下げて Active を譲る standby 1 track(トラッキング)という機能もあります。
    • 同じ LAN で VLAN ごとにActiveを分けると、2台とも働かせられます。VLAN は VLANを整える、冗長な配線でのループ対策は スパニングツリーを整える を見てください。

    たとえると

    会社の出入口がひとつだけで、そこが閉まると全員が外に出られません。そこで、出入口の門番を2人置き、お客さんには「正面玄関」としか教えません。門番Aが休んだら、門番Bが黙って玄関に立ちます。お客さんから見た玄関は変わらないので、案内を変える必要がありません。

    パソコンに設定するデフォルトゲートウェイ(外へ出る出口の住所)が「正面玄関」、HSRP の仮想 IP アドレスがそれにあたります。

    このツールは、ネットワーク全体図のここ

    1. 自分の端末
    2. 家・会社の中
    3. 出入口
    4. 建物の外
    5. 相手のサーバー
    6. データセンター
    7. 見る・動かす

    建物の出入口(ルーター)— 出入口のルーターが1台壊れても、別の1台が引き継ぐ二重化の話です。

    建物の出入口は、会社の受付と郵便の仕分け係のような場所です。OSI では第3層(ネットワーク)。

    「ブラウザで URL を打ってからページが出るまで」の 6 番目(NAT で書き換え、ACL で検問)で活躍します。

    前の段: TCP/UDP 次の段: ルーティング

    このページに出てくる略語(6語)
    • FHRP (First Hop Redundancy Protocol) — 出入口のルーターを二重化する決まりごとの総称(HSRP・VRRP・GLBP)
    • HSRP (Hot Standby Router Protocol) — Cisco 独自の、ルーター二重化の決まりごと
    • VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) — メーカーを問わない標準の、ルーター二重化の決まりごと
    • GLBP (Gateway Load Balancing Protocol) — 二重化しながら、複数のルーターに通信を振り分ける Cisco 独自の決まりごと
    • AVG (Active Virtual Gateway) — GLBP で、仮想 MAC を配る役のルーター
    • AVF (Active Virtual Forwarder) — GLBP で、実際に荷物を転送する役のルーター

    ネットワークの略語をすべて見る

    ネットワークの全体図を見る

    このツールについて

    会社の出入口が1つだと、壊れたら外に出られません。HSRPは、2台のルーターで1つの「仮想の出入口」を共有し、片方が止まってももう片方が引き継ぐ仕組みで、その切り替わりを手元で確かめられます(送信ゼロ)。

    HSRPは、2台のルーターで1つの「仮想の出入口」を共有し、片方が止まっても外へ出られるようにする仕組みです。道選びの基本は ルーティングを整える で確かめられます。

    主な機能

    • 優先度とプリエンプトでActive/Standbyが決まる様子
    • Activeを落とす・戻すときの引き継ぎ
    • Hello 3秒・Hold 10秒の切替時間
    • HSRPv1/v2の仮想MAC計算
    • HSRP・VRRP・GLBPの違いの早見表

    よくある質問

    Q. HSRPとは何ですか?

    A. Ciscoの仕組みで、複数のルーターが1つの仮想IPアドレスを共有し、パソコンの出口(デフォルトゲートウェイ)を冗長化します。

    Q. Activeはどう決まりますか?

    A. 優先度(既定100)が高い順で、同点なら実IPアドレスが大きい方です。

    Q. プリエンプトとは?

    A. より強いルーターが戻ったとき、Activeを取り返す機能です。HSRPでは既定で無効なので、有効にしないと戻っても入れ替わりません。

    Q. 切り替わるまでどのくらいかかりますか?

    A. 既定ではHello 3秒・Hold 10秒で、Standbyが気づくまで7〜10秒ほどです。

    Q. VRRPやGLBPとの違いは?

    A. VRRPは標準規格でプリエンプトが既定で有効、GLBPはCisco独自で複数のルーターが同時に転送して負荷分散します。

    入力値はURLの「#」以降に入るためサーバーには送信されません。リンクを開くと同じ状態を復元します。

    続けて整える

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