سناریو ۱۲ - پیکربندی HSRP

🎯 هدف سناریو:

در این سناریو، HSRP (Hot Standby Router Protocol) را روی دو روتر سیسکو ISR4321 پیکربندی می‌کنیم تا افزونگی (Redundancy) و دسترسی بالا (High Availability) را برای شبکه فراهم کنیم. در صورت خرابی روتر اصلی، روتر پشتیبان به‌صورت خودکار جایگزین می‌شود.

🔷 تصویر توپولوژی شبکه

📌 شکل ۱: توپولوژی شبکه با دو روتر و پیکربندی HSRP

🔷 ۱. HSRP چیست؟

🔄 تعریف HSRP (Hot Standby Router Protocol):

یک پروتکل اختصاصی سیسکو است که افزونگی دروازه را در شبکه فراهم می‌کند. چندین روتر با هم یک گروه تشکیل می‌دهند و یک آدرس IP مجازی (Virtual IP) به اشتراک می‌گذارند. در هر لحظه، فقط یک روتر (Active Router) ترافیک را مدیریت می‌کند و بقیه (Standby Router) در حالت آماده‌باش هستند.

✅ مزایای HSRP:

افزونگی و کاهش زمان خرابی شبکه
شفافیت برای کاربران (آدرس IP ثابت)
Failover خودکار در صورت خرابی روتر اصلی
تعادل بار (Load Balancing) با استفاده از گروه‌های مختلف

🔸 مفاهیم کلیدی در HSRP:

مفهوم	توضیح
Virtual IP	آدرس IP مجازی که دستگاه‌ها به‌عنوان Gateway از آن استفاده می‌کنند.
Active Router	روتری که در حال حاضر ترافیک را مدیریت می‌کند.
Standby Router	روتری که در حالت آماده‌باش است و در صورت خرابی Active جایگزین می‌شود.
Priority	عدد بین ۰ تا ۲۵۵ که مشخص می‌کند کدام روتر Active شود (عدد بیشتر = اولویت بیشتر).
Preempt	قابلیتی که به روتر با اولویت بیشتر اجازه می‌دهد پس از بازگشت، دوباره Active شود.
Group Number	شماره گروه HSRP (۱ تا ۲۵۵) که روترها را در یک گروه قرار می‌دهد.

🔷 ۲. اتصالات فیزیکی

📌 اتصالات در این سناریو:

از	به	پورت مبدأ	پورت مقصد	نوع کابل
روتر ۱	سوئیچ	Gig0/0/0	Gig0/1	Straight-Through ✅
روتر ۲	سوئیچ	Gig0/0/0	Gig0/2	Straight-Through ✅
سوئیچ	PC1	Fa0/1	Ethernet	Straight-Through ✅

⚠️ نکته مهم:

هر دو روتر باید به یک VLAN متصل باشند تا HSRP به‌درستی کار کند.
پورت‌های سوئیچ متصل به روترها باید در یک VLAN باشند (مثلاً VLAN 1).
از کابل Straight-Through برای همه اتصالات استفاده کنید.

🔷 ۳. تحلیل دستورات روتر اول (Active)

🔸 مرحله ۱: ورود به حالت پیکربندی

Router> enable
Router# configure terminal

📌 توضیح:

enable: ورود به حالت Privileged EXEC.
configure terminal: ورود به حالت Global Configuration.

🔸 مرحله ۲: پیکربندی رابط شبکه

Router(config)# interface gigabitEthernet 0/0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown

📌 توضیح:

interface gigabitEthernet 0/0/0: ورود به رابط شبکه.
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0: اختصاص آدرس IP فیزیکی به روتر.
no shutdown: فعال کردن رابط.

🔸 مرحله ۳: پیکربندی HSRP

Router(config-if)# standby 1 ip 192.168.1.254
Router(config-if)# standby 1 priority 110
Router(config-if)# standby 1 preempt

📌 توضیح:

standby 1 ip 192.168.1.254
- ایجاد گروه HSRP شماره ۱.
- تعیین آدرس IP مجازی که دستگاه‌ها به‌عنوان Gateway استفاده می‌کنند.
- چرا؟ این آدرس برای کلاینت‌ها ثابت می‌ماند، حتی اگر روتر عوض شود.
standby 1 priority 110
- تعیین اولویت روتر در گروه HSRP (پیش‌فرض ۱۰۰ است).
- چرا ۱۱۰؟ چون از روتر دوم (۱۰۰) بیشتر است، این روتر Active می‌شود.
- عدد بیشتر = اولویت بیشتر برای تبدیل شدن به Active Router.
standby 1 preempt
- فعال‌سازی قابلیت Preempt.
- چرا؟ اگر این روتر پس از خرابی دوباره上线 شود، با اولویت بالاتر، دوباره Active می‌شود.
- بدون Preempt، روتر Standby به کار خود ادامه می‌دهد.

🔸 پیام‌های HSRP در خروجی

%HSRP-6-STATECHANGE: GigabitEthernet0/0/0 Grp 1 state Speak -> Standby
%HSRP-6-STATECHANGE: GigabitEthernet0/0/0 Grp 1 state Standby -> Active

📌 توضیح پیام‌ها:

Speak → Standby: روتر در حال مذاکره با سایر روترها است و به حالت Standby می‌رود.
Standby → Active: روتر به‌عنوان Active Router انتخاب شده است.
این پیام‌ها نشان می‌دهند که روتر اول با موفقیت به‌عنوان Active انتخاب شده است.

🔷 ۴. تحلیل دستورات روتر دوم (Standby)

🔸 مرحله ۱: ورود به حالت پیکربندی

Router> enable
Router# configure terminal

🔸 مرحله ۲: پیکربندی رابط شبکه

Router(config)# interface gigabitEthernet 0/0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown

📌 توضیح:

ip address 192.168.1.2 255.255.255.0: آدرس IP فیزیکی روتر دوم (متفاوت از روتر اول).
هر دو روتر در یک شبکه (192.168.1.0/24) قرار دارند.

🔸 مرحله ۳: پیکربندی HSRP

Router(config-if)# standby 1 ip 192.168.1.254
Router(config-if)# standby 1 priority 100
Router(config-if)# standby 1 preempt

📌 توضیح:

standby 1 ip 192.168.1.254: همان Virtual IP روتر اول.
standby 1 priority 100: اولویت ۱۰۰ (پیش‌فرض).
چرا ۱۰۰؟ چون از اولویت روتر اول (۱۱۰) کمتر است، این روتر Standby می‌شود.
standby 1 preempt: اگر این روتر اولویت بالاتری داشته باشد، می‌تواند Active شود.

🔸 پیام HSRP در خروجی

%HSRP-6-STATECHANGE: GigabitEthernet0/0/0 Grp 1 state Speak -> Standby

📌 توضیح:

روتر دوم در حالت Standby قرار گرفته است.
آماده است تا در صورت خرابی روتر اول، به‌صورت خودکار Active شود.

🔷 ۵. مقایسه پیکربندی دو روتر

مورد	روتر اول (Active)	روتر دوم (Standby)
آدرس IP فیزیکی	192.168.1.1	192.168.1.2
Virtual IP	192.168.1.254	192.168.1.254
Priority	110 (بالاتر)	100 (پایین‌تر)
Preempt	✅ فعال	✅ فعال
وضعیت HSRP	Active	Standby

🔷 ۶. دستورات نمایشی HSRP

دستور	کاربرد
`show standby`	نمایش خلاصه وضعیت HSRP در همه رابط‌ها
`show standby brief`	نمایش خلاصه وضعیت HSRP به‌صورت فشرده
`show standby interface gig0/0/0`	نمایش جزئیات HSRP روی یک رابط خاص
`show running-config \| include standby`	نمایش بخش HSRP در پیکربندی
`debug standby`	نمایش لحظه‌ای تغییرات HSRP (برای عیب‌یابی)

✅ ۷. چک‌لیست پیکربندی HSRP

📋 مراحل تأیید پیکربندی:

✔️ هر دو روتر در یک شبکه (VLAN) قرار دارند.
✔️ آدرس IP فیزیکی به هر روتر اختصاص داده شده است.
✔️ Virtual IP با standby ip تنظیم شده است.
✔️ Priority روتر Active بیشتر از Standby است.
✔️ قابلیت Preempt روی هر دو روتر فعال شده است.
✔️ با show standby وضعیت Active/Standby بررسی شده است.
✔️ پیکربندی با write memory ذخیره شده است.

🧪 ۸. تست Failover در HSRP

📌 سناریوی تست:

از PC1 به آدرس 192.168.1.254 (Virtual IP) ping بزنید.
روتر اول (Active) را خاموش کنید یا رابط آن را shutdown کنید.
وضعیت HSRP را با show standby بررسی کنید.
روتر دوم باید به Active تغییر وضعیت دهد.
دوباره از PC1 ping بزنید. باید پاسخ دریافت کنید.
روتر اول را دوباره روشن کنید و با Preempt دوباره Active می‌شود.

! خاموش کردن روتر اول (برای تست)
Router1# configure terminal
Router1(config)# interface gigabitEthernet 0/0/0
Router1(config-if)# shutdown

! بررسی وضعیت HSRP روی روتر دوم
Router2# show standby

📌 ۹. جمع‌بندی نهایی

📚 در این سناریو یاد گرفتیم:

HSRP چیست و چه کاربردی در شبکه دارد.
مفاهیم کلیدی: Virtual IP، Active Router، Standby Router، Priority، Preempt.
چگونه HSRP را روی دو روتر پیکربندی کنیم.
تفاوت بین روتر Active و روتر Standby.
چگونه با standby priority اولویت را تنظیم کنیم.
چگونه با standby preempt Failover خودکار را فعال کنیم.
چگونه با show standby وضعیت را بررسی کنیم.
چگونه Failover را تست کنیم.

📝 ۱۰. تمرین عملی

📌 وظایف شما:

توپولوژی را مطابق تصویر پیاده‌سازی کنید.
روتر اول را با مشخصات زیر پیکربندی کنید:
- IP: 192.168.1.1/24
- Virtual IP: 192.168.1.254
- Priority: 150
- Preempt: فعال
روتر دوم را با مشخصات زیر پیکربندی کنید:
- IP: 192.168.1.2/24
- Virtual IP: 192.168.1.254
- Priority: 100
- Preempt: فعال
PC1 را با آدرس 192.168.1.10 و Gateway 192.168.1.254 تنظیم کنید.
با show standby وضعیت را بررسی کنید.
تست Failover را انجام دهید و نتیجه را ثبت کنید.

📘 سناریو ۱۲ · پیکربندی HSRP