تیم سفید
شروع یک پروژه

آموزشآموزش شبکه به زبان ساده

درس ۵۶ از ۹۹، شبکه و اینترنت، حدود ۱۱ دقیقه خواندن

افزونگی گیت‌وی: HSRP و VRRP

جواب کوتاه

HSRP و VRRP دو پروتکل افزونگی گیت‌وی‌اند: دو یا چند روتر یک «روتر مجازی» با یک IP و یک مک مشترک می‌سازند. رایانه‌ها همان IP مجازی را گیت‌وی می‌گذارند. یکی از روترها فعال است و به نام روتر مجازی جواب می‌دهد؛ مرتب پیام می‌فرستد که «سر پستم». اگر پیامش نرسد، روتر پشتیبان همان IP و مک را برمی‌دارد و رایانه‌ها بی هیچ تغییری به اینترنت وصل می‌مانند. VRRP استاندارد است و HSRP مال یک سازنده.

چهار کلمه

  • افزونگی (redundancy)داشتن یدک، تا خرابی یک دستگاه کار را نخواباند.
  • IP مجازینشانی‌ای که مال یک روتر خاص نیست؛ هر روتری که فعال است به نام آن جواب می‌دهد.
  • فعال و پشتیبانروتری که این لحظه کار گیت‌وی را می‌کند، و روتری که آماده است اگر او افتاد جایش را بگیرد.
  • FHRPنام دسته‌ی این پروتکل‌ها: First Hop Redundancy Protocol، یعنی افزونگی نخستین قدم، همان گیت‌وی.

یک گیت‌وی، یک نقطه‌ی شکست

هر رایانه فقط نشانی یک گیت‌وی پیش‌فرض را دارد، معمولا همان که DHCP به او داده است (درس گیت‌وی). اگر آن روتر از کار بیفتد، رایانه نمی‌داند سراغ روتر دیگری برود، حتی اگر روتر دوم کنارش ایستاده باشد:

هر رایانه یک گیت‌وی دارد: روتر ۱. روتر ۲ هم هست، ولی کسی به آن کاری ندارد.
روتر ۱ از کار افتاد. روتر ۲ سالم است، ولی رایانه‌ها نشانی‌اش را ندارند؛ همه بی اینترنت می‌مانند.

یک شماره، دو نگهبان

ساختمانی را در نظر بگیرید که ساکنانش یک شماره‌ی داخلی برای نگهبانی دارند. دو نگهبان هست، و هر کدام کشیک باشد گوشی را برمی‌دارد. ساکنان لازم نیست بدانند امشب کدام نگهبان است؛ همان شماره را می‌گیرند. افزونگی گیت‌وی هم همین است:

روتر ۱ فعال است و به نام روتر مجازی جواب می‌دهد. روتر ۲ گوش می‌دهد.
روتر ۱ افتاد؛ روتر ۲ همان IP و همان مک را برمی‌دارد. رایانه‌ها چیزی نمی‌فهمند.

دو روتر یک روتر مجازی می‌سازند با یک IP مجازی، مثلا 192.168.1.1، و یک مک مجازی. رایانه‌ها این IP را گیت‌وی می‌گذارند. وقتی رایانه با ARP می‌پرسد «192.168.1.1 کیست؟»، روتر فعال با مک مجازی جواب می‌دهد. وقتی روتر پشتیبان جای او را می‌گیرد، همان IP و همان مک را برمی‌دارد؛ پس رایانه‌ها حتی جواب ARP قبلی‌شان هم درست می‌ماند.

«سر پستم»

نگهبان کشیک هر چند ثانیه به همکارش می‌گوید «سر پستم». روتر فعال هم مرتب پیامی چندپخشی (درس نشانی‌های ویژه) برای پشتیبان می‌فرستد. اگر پشتیبان چند پیام پیاپی نشنود، فعال را رفته می‌داند و خودش فعال می‌شود:

در VRRP، اگر بیش از سه برابر زمان اعلام از فعال پیامی نرسد، پشتیبان‌ها او را مرده می‌دانند. فاصله‌ی پیام‌ها را می‌شود عوض کرد. کوتاه‌تر یعنی زمانی که بسته‌ها به جایی نمی‌رسند کوتاه‌تر می‌شود، ولی پیام‌های بیشتری در شبکه می‌رود.

اولویت

از میان روترها، کدام فعال باشد؟ هر روتر یک اولویت دارد و بالاترین برنده است. در VRRP اولویت پشتیبان‌ها از ۱ تا ۲۵۴ است و پیش‌فرض ۱۰۰؛ روتری که خود صاحب نشانی IP مجازی است، همیشه ۲۵۵ دارد.

اگر روتری با اولویت بالاتر از فعال به شبکه بپیوندد، می‌تواند جای او را بگیرد (به این preempt می‌گویند). این‌طور مدیر شبکه می‌تواند بگوید روتر قوی‌تر، هر وقت روشن شد، فعال باشد.

VRRP

VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) استاندارد باز IETF است. کارش از ۱۹۹۷ آغاز شد و در ۱۹۹۸ رسمی شد؛ تازه‌ترین شرحش RFC 9568 است.

  1. دو نقش: Active (فعال) و Backup (پشتیبان)، یکی فعال و یک یا چند پشتیبان.
  2. مک مجازی: 00-00-5E-00-01-XX، که بایت آخرش (XX) شماره‌ی روتر مجازی است؛ در هر لحظه فقط یک روتر آن را به کار می‌برد.
  3. پیام‌ها به نشانی چندپخشی 224.0.0.18 با شماره‌ی پروتکل IP ‏۱۱۲؛ در IPv6 به ff02::12.
  4. همه‌ی روترهای یک روتر مجازی باید در یک بخش شبکه‌ی محلی باشند؛ هر روتر مجازی برای یک ساب‌نت است.
  5. هم IPv4 را می‌شناسد هم IPv6، و پخش بار میان روترها هم ممکن است.

HSRP

HSRP (Hot Standby Router Protocol) همین کار را می‌کند، ولی پروتکل اختصاصی یک سازنده‌ی تجهیزات شبکه است. نسخه‌ی ۱ آن در سال ۱۹۹۸ در RFC 2281 شرح داده شد. روترها پیام hello چندپخشی می‌فرستند و اولویت و وضعشان را می‌گویند: active (فعال) یا standby (آماده). نسخه‌ی ۲ با IPv6 کار می‌کند و شمار گروه‌ها را از ۲۵۶ به ۴٬۰۹۶ می‌رساند، ولی با نسخه‌ی ۱ سازگار نیست.

HSRP یک کار دیگر هم می‌تواند: اگر یکی از رابط‌های روتر فعال، مثلا کابلش به بیرون، قطع شود، فعال بودن را به روتر دیگر بدهد، حتی اگر خود روتر سالم باشد:

کدام

HSRPVRRPCARP
مال کیستیک سازندهاستاندارد IETFباز، بی حق ثبت اختراع
سال۱۹۹۸ (RFC 2281)۱۹۹۸ (RFC 2338)۲۰۰۳

در شبکه‌ای که تجهیزاتش از سازنده‌های مختلف است، VRRP زبان مشترک است. همه‌ی این‌ها زیر یک نام می‌آیند: FHRP. هیچ کدام پروتکل مسیریابی نیست؛ کارشان فقط زنده نگه داشتن گیت‌وی یک ساب‌نت است. مسیریابی میان شبکه‌ها کار پروتکل‌هایی مثل OSPF است.

سه اشتباه

  • «اگر دو روتر داشته باشیم، خرابی یکی خودبه‌خود مهم نیست.»رایانه‌ها فقط نشانی یک گیت‌وی را دارند؛ بی FHRP، خرابی همان یکی همه را بی اینترنت می‌کند.
  • «پس از جابه‌جایی باید گیت‌وی رایانه‌ها را عوض کرد.»IP و مک مجازی همان می‌ماند؛ رایانه‌ها هیچ تغییری لازم ندارند.
  • «VRRP و HSRP راه‌ها را به روترهای دیگر می‌گویند، مثل OSPF.»این‌ها پروتکل مسیریابی نیستند؛ فقط گیت‌وی یک ساب‌نت را زنده نگه می‌دارند.

جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.

  • بی افزونگی، گیت‌وی پیش‌فرض نقطه‌ی شکست همه‌ی رایانه‌های یک ساب‌نت است.
  • چند روتر یک روتر مجازی با یک IP و یک مک مشترک می‌سازند.
  • روتر فعال جواب می‌دهد و پیام اعلام می‌فرستد؛ پشتیبان گوش می‌دهد.
  • در VRRP اگر سه برابر زمان اعلام پیامی نرسد، پشتیبان جای فعال را می‌گیرد.
  • اولویت بالاتر فعال می‌شود؛ در VRRP پیش‌فرض ۱۰۰، و ۲۵۵ برای صاحب نشانی.
  • VRRP استاندارد IETF است؛ HSRP مال یک سازنده؛ هیچ کدام پروتکل مسیریابی نیست.

خودتان را بسنجید

۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.

خودتان را بسنجید

۱۵ پرسش

  • هر بار پرسش‌ها و ترتیب گزینه‌ها تازه است.
  • تا آخر، درست یا نادرست بودن جواب‌ها گفته نمی‌شود؛ می‌توانید برگردید و جوابی را عوض کنید.
  • آخرش کارنامه می‌گیرید: چند پرسش درست و چند نادرست.
  • هر وقت بستید، دوباره که باز کنید از همان‌جا ادامه می‌دهید.

فصل‌های این درس

درس بعد