Bài 54b: Thực hành HSRP — Hai router dự phòng gateway cho một mạng LAN

⏱️ Thời lượng: 45–60 phút · 📶 Độ khó: Trung bình · 🧰 Công cụ: Cisco Packet Tracer 8.x · 📌 Cần học trước: Bài 53, Bài 54

Sơ đồ lab Bài 54b · ⬇️ Tải sơ đồ (SVG) · 🔍 Mở cỡ lớn

💡 Liên hệ thực tế

Phòng Kinh doanh của công ty ABC dùng router R1 làm default gateway. Một buổi sáng R1 hỏng nguồn: cả phòng mất mạng, dù ngay bên cạnh có router R2 vẫn chạy tốt và cũng nối vào cùng LAN. Lý do rất đơn giản: máy tính chỉ biết một địa chỉ gateway, và địa chỉ đó nằm trên R1.

HSRP giải quyết bằng một gateway ảo: R1 và R2 cùng "giữ" địa chỉ 192.168.10.1 và một địa chỉ MAC ảo. Lúc bình thường R1 trả lời thay cho gateway ảo; R1 hỏng thì R2 nhận vai trò sau vài giây, máy tính không phải đổi gì.

Quy tắc ghi nhớ: PC đặt gateway là IP ảo (Virtual IP), không phải IP thật của router nào. Router có priority cao hơn làm Active — nhưng chỉ giành lại vai trò khi có preempt.

🎯 Mục tiêu bài lab

• Thấy rõ vấn đề khi LAN chỉ có một gateway.
• Cấu hình HSRP: virtual IP, priority, preempt.
• Đọc show standby brief, show standby; thấy MAC ảo trong arp -a của PC.
• Thử chuyển đổi khi router Active hỏng và khi router đó hoạt động trở lại.

📋 Bảng địa chỉ và đấu nối

⚙️ Các bước thực hiện

⚙️ Bước 1 — Dựng sơ đồ và dán cấu hình nền

Kéo ra 3 router 2911, 1 switch 2960-24TT, 2 PC và 1 Server-PT. Nối cáp theo bảng. Địa chỉ IP và OSPF đã luyện ở Bài 46b, 49b nên cho sẵn:

! R1
hostname R1
interface gigabitEthernet 0/0
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
 no shutdown
interface gigabitEthernet 0/1
 ip address 10.0.13.1 255.255.255.252
 no shutdown
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.0.13.0 0.0.0.3 area 0
 passive-interface gigabitEthernet 0/0
end

! R2
hostname R2
interface gigabitEthernet 0/0
 ip address 192.168.10.3 255.255.255.0
 no shutdown
interface gigabitEthernet 0/1
 ip address 10.0.23.1 255.255.255.252
 no shutdown
router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
 network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.0.23.0 0.0.0.3 area 0
 passive-interface gigabitEthernet 0/0
end

! R3
hostname R3
interface gigabitEthernet 0/0
 ip address 10.0.13.2 255.255.255.252
 no shutdown
interface gigabitEthernet 0/1
 ip address 10.0.23.2 255.255.255.252
 no shutdown
interface gigabitEthernet 0/2
 ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
 no shutdown
router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 network 10.0.13.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.23.0 0.0.0.3 area 0
 network 192.168.100.0 0.0.0.255 area 0
 passive-interface gigabitEthernet 0/2
end

Đặt IP cho SRV1 theo bảng. Switch SW1 để mặc định (mọi cổng cùng VLAN 1).

⚙️ Bước 2 — Thấy vấn đề khi chỉ có một gateway

Tạm đặt gateway của PC1 là 192.168.10.2 (IP thật của R1). ping 192.168.100.10 thành công. Giờ giả lập R1 hỏng:

R1(config)# interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)# shutdown

PC1 ping lại: thất bại, dù R2 vẫn chạy tốt. Bật lại cổng (no shutdown) trước khi sang bước sau.

⚙️ Bước 3 — Cấu hình HSRP trên R1 và R2

R1(config)# interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1
R1(config-if)# standby 1 priority 110

R2(config)# interface gigabitEthernet 0/0
R2(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1

📎 Giải thích:
• Số 1 là số nhóm HSRP — hai router phải cùng nhóm và cùng virtual IP.
• Priority mặc định là 100. R1 đặt 110 nên được ưu tiên làm Active; R2 làm Standby.
• Hai router gửi Hello cho nhau 3 giây một lần; quá 10 giây (hold time) không nghe thấy Active thì Standby lên thay.

Console của R1 hiện thông báo dạng %HSRP-6-STATECHANGE: GigabitEthernet0/0 Grp 1 state Standby -> Active.

⚙️ Bước 4 — Đổi gateway của PC sang IP ảo

Đặt gateway của PC1 và PC2 là 192.168.10.1. Ping 192.168.100.10 rồi chạy arp -a trên PC1:

C:\>arp -a
  Internet Address      Physical Address      Type
  192.168.10.1          0000.0c07.ac01        dynamic

MAC 0000.0c07.ac01 là MAC ảo của HSRP version 1, nhóm 1 (hai số cuối là số nhóm viết dạng hex). Nó không thuộc card mạng nào — router Active trả lời thay.

⚙️ Bước 5 — Thử router Active hỏng

Từ PC1 chạy tracert 192.168.100.10: chặng đầu là 192.168.10.2 — IP thật của R1, cho biết R1 đang chuyển gói. Giả lập R1 hỏng:

R1(config)# interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)# shutdown

Trên R2 xuất hiện %HSRP-6-STATECHANGE: GigabitEthernet0/0 Grp 1 state Standby -> Active. PC1 ping lại 192.168.100.10: có thể mất vài gói đầu trong lúc chờ hết hold time, sau đó thành công. tracert giờ có chặng đầu 192.168.10.3 (R2). PC không phải đổi cấu hình gì.

⚙️ Bước 6 — R1 hoạt động lại: vì sao không giành lại vai trò?

R1(config-if)# no shutdown

Chạy show standby brief trên R1: R1 chỉ ở trạng thái Standby dù priority 110 cao hơn. Mặc định HSRP không cho router priority cao giành lại vai trò Active — R2 tiếp tục làm Active cho tới khi chính nó gặp sự cố.

R1(config-if)# standby 1 preempt

Ngay sau lệnh này R1 giành lại vai trò Active; R2 về Standby. tracert lại đi qua 192.168.10.2.

💾 Bước 7 — Lưu cấu hình

R1# copy running-config startup-config

Làm trên cả 3 router.

🔍 Kiểm tra kết quả

🔍 Output mẫu sau Bước 6

R1# show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Gi0/0       1    110 P Active  local           192.168.10.3    192.168.10.1

R2# show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Gi0/0       1    100   Standby 192.168.10.2    local           192.168.10.1

R1# show standby
GigabitEthernet0/0 - Group 1
  State is Active
  Virtual IP address is 192.168.10.1
  Active virtual MAC address is 0000.0c07.ac01
  Hello time 3 sec, hold time 10 sec
  Preemption enabled
  Active router is local
  Standby router is 192.168.10.3, priority 100
  Priority 110 (configured 110)
(… rút gọn …)

🛠️ Lỗi thường gặp & cách xử lý

🏆 Thử thách mở rộng

1. Bật lại mọi cổng. Lần này tắt cổng G0/1 (phía R3) của R1, giữ nguyên cổng LAN. R1 còn Active không? PC1 còn tới được SRV1 không? Đề xuất hai cách khắc phục.
2. Chuyển nhóm sang HSRP version 2 (standby version 2 trên cả hai router). MAC ảo trong arp -a đổi thành gì?

! Thử thách 2 — làm trên cả R1 và R2
R1(config)# interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if)# standby version 2

💬 Hỏi & Đáp nhanh

❓ Router Standby có chuyển gói không?

✅ Không, với một nhóm HSRP chỉ router Active chuyển gói cho gateway ảo. Muốn chia tải, mạng thật thường tạo nhiều nhóm (vd mỗi VLAN một nhóm) và cho mỗi router làm Active một nửa số nhóm.

❓ HSRP, VRRP, GLBP khác nhau thế nào?

✅ HSRP và GLBP là giao thức riêng của Cisco, VRRP là chuẩn mở. GLBP chia tải sẵn trong một nhóm. Chi tiết ở Bài 55.

❓ HSRP version 1 và 2 khác gì?

✅ Version 2 cho phép số nhóm từ 0 tới 4095 (version 1: 0–255), dùng dải MAC ảo khác và hỗ trợ IPv6. Hai router trong cùng nhóm phải cùng version.

📝 Bài tập đánh giá

Câu 1: R1 (priority 110) và R2 (priority 100) chạy HSRP, không router nào có preempt. R2 lên Active trong lúc R1 khởi động lại. Khi R1 chạy lại bình thường thì sao?

• A. R1 lập tức thành Active vì priority cao hơn
• B. R1 thành Standby, R2 vẫn Active
• C. Cả hai cùng Active
• D. HSRP dừng hoạt động

Câu 2: PC trong LAN dùng HSRP nên đặt default gateway là gì?

• A. IP thật của router Active
• B. IP thật của router Standby
• C. Virtual IP của nhóm HSRP
• D. Địa chỉ multicast của HSRP

👉 Đáp án

• Câu 1: B — Không có preempt thì router priority cao không giành lại vai trò Active.
• Câu 2: C — Virtual IP do router Active đảm nhận, nên vẫn dùng được khi router thay đổi.

💡 Output trong bài là output mẫu trên Packet Tracer, trên máy bạn có thể khác một chút (ví dụ địa chỉ MAC).

📚 Bài viết thuộc khóa học CCNA của VNExperts

🧭 Điều hướng