Tweet
Trong mạng doanh nghiệp, việc sử dụng một Router duy nhất làm Default Gateway tạo ra Single Point of Failure. Khi Gateway gặp sự cố, các thiết bị trong LAN vẫn có thể hoạt động nhưng không thể truy cập ra các mạng bên ngoài.
Trong bài lab này, mình sử dụng HSRP – Hot Standby Router Protocol để xây dựng Gateway dự phòng giữa R1 và R2. Sau đó mở rộng bằng Interface Tracking và IP SLA để xử lý một tình huống thực tế hơn: Router vẫn hoạt động nhưng đường đi phía trên đã gặp sự cố.
1️⃣ HSRP – Xây dựng Gateway ảo
Topology gồm R1, R2, R3, Switch và PC. R1 và R2 cùng kết nối vào LAN 172.16.12.0/24.
Thay vì để PC sử dụng trực tiếp IP của R1 hoặc R2, mình tạo một Virtual IP:
172.16.12.254
PC chỉ cần cấu hình Default Gateway:
172.16.12.254
Trên R1:
interface f0/0
standby 1 ip 172.16.12.254
standby 1 priority 150
standby 1 preempt
Trên R2:
interface f0/0
standby 1 ip 172.16.12.254
standby 1 preempt
Priority mặc định của HSRP là 100. R1 có priority 150 nên trở thành Active, R2 là Standby.
Luồng traffic lúc này:
PC → Virtual Gateway → R1 → R3
Điểm quan trọng là PC không cần biết Router nào đang Active. Nó chỉ gửi traffic tới Virtual IP 172.16.12.254.
2️⃣ Failure Scenario #1 – Active Router bị down
Mình shutdown R1 để mô phỏng sự cố:
R1(config)#interface f0/0
R1(config-if)#shutdown
HSRP phát hiện Active Router không còn hoạt động và R2 chuyển sang:
Standby → Active
Virtual IP vẫn giữ nguyên 172.16.12.254.
Vì vậy PC không cần thay đổi Default Gateway, traffic tự động chuyển:
PC → R2 → R3
Đây chính là cơ chế Gateway Redundancy cơ bản của HSRP.
3️⃣ Failure Scenario #2 – Router vẫn sống nhưng đường đi bị lỗi
Đây là tình huống thực tế đáng chú ý hơn.
Giả sử R1 vẫn hoạt động, F0/0 vẫn UP và R1 vẫn đang là HSRP Active. Nhưng interface F0/1 kết nối tới R3 bị lỗi.
Khi đó có thể xảy ra:
PC → R1 → ❌ R3
HSRP cơ bản có thể vẫn coi R1 là Active vì Gateway chưa bị down.
Để giải quyết, mình sử dụng Interface Tracking.
Trên R1:
track 1 interface f0/1 line-protocol
Sau đó liên kết Track với HSRP:
interface f0/0
standby 1 track 1 decrement 60
R1 ban đầu có priority:
150
Khi F0/1 down:
150 - 60 = 90
Trong khi R2 vẫn có priority 100.
R2 sẽ có priority cao hơn và có thể giành quyền Active.
Điểm cần nhớ:
4️⃣ Failure Scenario #3 – Interface UP nhưng đường đi thực tế mất
Interface Tracking vẫn có giới hạn.
Ví dụ F0/1 vẫn báo UP/UP, nhưng thiết bị hoặc đường truyền phía xa đã gặp sự cố. Đối với R1, interface vẫn hoạt động nên HSRP chưa có lý do để chuyển Gateway.
Lúc này mình sử dụng IP SLA để chủ động kiểm tra khả năng reachability tới R3.
Trên R1:
ip sla 1
icmp-echo 172.16.3.1 source-ip 172.16.13.1
frequency 10
exit
ip sla schedule 1 start-time now life forever
track 2 ip sla 1 reachability
Sau đó gắn Track 2 vào HSRP:
interface f0/0
standby 1 track 2 decrement 60
Bây giờ R1 không chỉ kiểm tra:
“Interface có UP không?”
mà còn kiểm tra:
“R1 có thực sự reach được destination phía bên ngoài không?”
Nếu IP SLA không nhận được phản hồi từ 172.16.3.1, Track 2 chuyển Down.
Priority R1 giảm:
150 → 90
R2 vẫn có priority 100 nên trở thành Active.
Traffic được chuyển:
PC → R2 → R3
Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa Interface Tracking và IP SLA Tracking: một bên theo dõi trạng thái interface, bên còn lại kiểm tra khả năng kết nối thực tế tới một destination.
5️⃣ Routing phía sau cũng phải có dự phòng
HSRP chỉ giải quyết vấn đề Gateway phía LAN. Để traffic thực sự đi được, routing phía sau cũng phải được thiết kế phù hợp.
R1 có route tới mạng Loopback của R3:
ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.13.3
R2 sử dụng đường riêng:
ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.23.3
Trên R3, mình sử dụng hai static route với Administrative Distance khác nhau:
ip route 172.16.12.0 255.255.255.0 172.16.13.1 5
ip route 172.16.12.0 255.255.255.0 172.16.23.2 10
R3 ưu tiên đường qua R1 và sử dụng R2 làm đường dự phòng khi đường chính không còn phù hợp.
Như vậy, bài lab giúp quan sát toàn bộ mối quan hệ:
HSRP → Tracking → IP SLA → Routing
6️⃣ Tổng kết Lab
Sau khi hoàn thành, mình có thể kiểm chứng 3 cấp độ dự phòng:
🔹 HSRP: R1 down → R2 trở thành Active.
🔹 HSRP + Interface Tracking: R1 vẫn chạy nhưng interface phía trên down → priority giảm → R2 Active.
🔹 HSRP + IP SLA: Interface vẫn UP nhưng không reach được destination → IP SLA phát hiện lỗi → priority giảm → R2 Active.
Điểm quan trọng nhất: HSRP không đơn thuần là “hai Router dùng chung một Gateway”.
Khi kết hợp Tracking và IP SLA, Gateway có thể đưa ra quyết định dựa trên khả năng kết nối thực tế, giúp hệ thống phản ứng tốt hơn trước những sự cố mà trạng thái UP/DOWN thông thường không thể phát hiện.
Trong bài lab này, mình sử dụng HSRP – Hot Standby Router Protocol để xây dựng Gateway dự phòng giữa R1 và R2. Sau đó mở rộng bằng Interface Tracking và IP SLA để xử lý một tình huống thực tế hơn: Router vẫn hoạt động nhưng đường đi phía trên đã gặp sự cố.
1️⃣ HSRP – Xây dựng Gateway ảo
Topology gồm R1, R2, R3, Switch và PC. R1 và R2 cùng kết nối vào LAN 172.16.12.0/24.
Thay vì để PC sử dụng trực tiếp IP của R1 hoặc R2, mình tạo một Virtual IP:
172.16.12.254
PC chỉ cần cấu hình Default Gateway:
172.16.12.254
Trên R1:
interface f0/0
standby 1 ip 172.16.12.254
standby 1 priority 150
standby 1 preempt
Trên R2:
interface f0/0
standby 1 ip 172.16.12.254
standby 1 preempt
Priority mặc định của HSRP là 100. R1 có priority 150 nên trở thành Active, R2 là Standby.
Luồng traffic lúc này:
PC → Virtual Gateway → R1 → R3
Điểm quan trọng là PC không cần biết Router nào đang Active. Nó chỉ gửi traffic tới Virtual IP 172.16.12.254.
2️⃣ Failure Scenario #1 – Active Router bị down
Mình shutdown R1 để mô phỏng sự cố:
R1(config)#interface f0/0
R1(config-if)#shutdown
HSRP phát hiện Active Router không còn hoạt động và R2 chuyển sang:
Standby → Active
Virtual IP vẫn giữ nguyên 172.16.12.254.
Vì vậy PC không cần thay đổi Default Gateway, traffic tự động chuyển:
PC → R2 → R3
Đây chính là cơ chế Gateway Redundancy cơ bản của HSRP.
3️⃣ Failure Scenario #2 – Router vẫn sống nhưng đường đi bị lỗi
Đây là tình huống thực tế đáng chú ý hơn.
Giả sử R1 vẫn hoạt động, F0/0 vẫn UP và R1 vẫn đang là HSRP Active. Nhưng interface F0/1 kết nối tới R3 bị lỗi.
Khi đó có thể xảy ra:
PC → R1 → ❌ R3
HSRP cơ bản có thể vẫn coi R1 là Active vì Gateway chưa bị down.
Để giải quyết, mình sử dụng Interface Tracking.
Trên R1:
track 1 interface f0/1 line-protocol
Sau đó liên kết Track với HSRP:
interface f0/0
standby 1 track 1 decrement 60
R1 ban đầu có priority:
150
Khi F0/1 down:
150 - 60 = 90
Trong khi R2 vẫn có priority 100.
R2 sẽ có priority cao hơn và có thể giành quyền Active.
Điểm cần nhớ:
Interface Tracking cho phép HSRP đánh giá thêm trạng thái của một interface quan trọng, thay vì chỉ quan tâm đến interface đang chạy HSRP.
4️⃣ Failure Scenario #3 – Interface UP nhưng đường đi thực tế mất
Interface Tracking vẫn có giới hạn.
Ví dụ F0/1 vẫn báo UP/UP, nhưng thiết bị hoặc đường truyền phía xa đã gặp sự cố. Đối với R1, interface vẫn hoạt động nên HSRP chưa có lý do để chuyển Gateway.
Lúc này mình sử dụng IP SLA để chủ động kiểm tra khả năng reachability tới R3.
Trên R1:
ip sla 1
icmp-echo 172.16.3.1 source-ip 172.16.13.1
frequency 10
exit
ip sla schedule 1 start-time now life forever
track 2 ip sla 1 reachability
Sau đó gắn Track 2 vào HSRP:
interface f0/0
standby 1 track 2 decrement 60
Bây giờ R1 không chỉ kiểm tra:
“Interface có UP không?”
mà còn kiểm tra:
“R1 có thực sự reach được destination phía bên ngoài không?”
Nếu IP SLA không nhận được phản hồi từ 172.16.3.1, Track 2 chuyển Down.
Priority R1 giảm:
150 → 90
R2 vẫn có priority 100 nên trở thành Active.
Traffic được chuyển:
PC → R2 → R3
Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa Interface Tracking và IP SLA Tracking: một bên theo dõi trạng thái interface, bên còn lại kiểm tra khả năng kết nối thực tế tới một destination.
5️⃣ Routing phía sau cũng phải có dự phòng
HSRP chỉ giải quyết vấn đề Gateway phía LAN. Để traffic thực sự đi được, routing phía sau cũng phải được thiết kế phù hợp.
R1 có route tới mạng Loopback của R3:
ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.13.3
R2 sử dụng đường riêng:
ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.23.3
Trên R3, mình sử dụng hai static route với Administrative Distance khác nhau:
ip route 172.16.12.0 255.255.255.0 172.16.13.1 5
ip route 172.16.12.0 255.255.255.0 172.16.23.2 10
R3 ưu tiên đường qua R1 và sử dụng R2 làm đường dự phòng khi đường chính không còn phù hợp.
Như vậy, bài lab giúp quan sát toàn bộ mối quan hệ:
HSRP → Tracking → IP SLA → Routing
6️⃣ Tổng kết Lab
Sau khi hoàn thành, mình có thể kiểm chứng 3 cấp độ dự phòng:
🔹 HSRP: R1 down → R2 trở thành Active.
🔹 HSRP + Interface Tracking: R1 vẫn chạy nhưng interface phía trên down → priority giảm → R2 Active.
🔹 HSRP + IP SLA: Interface vẫn UP nhưng không reach được destination → IP SLA phát hiện lỗi → priority giảm → R2 Active.
Điểm quan trọng nhất: HSRP không đơn thuần là “hai Router dùng chung một Gateway”.
Khi kết hợp Tracking và IP SLA, Gateway có thể đưa ra quyết định dựa trên khả năng kết nối thực tế, giúp hệ thống phản ứng tốt hơn trước những sự cố mà trạng thái UP/DOWN thông thường không thể phát hiện.
Attached Files