CiscoスイッチでのHSRP設定とフェイルオーバー検証

デフォルトゲートウェイが1台だけの構成では、そのルータが障害でダウンした瞬間にネットワーク全体の通信が止まってしまいます。この問題を解決するのがHSRP（Hot Standby Router Protocol）です。

HSRPはCisco独自プロトコルで、2台以上のL3機器で仮想IPアドレスを共有することでデフォルトゲートウェイの冗長化を実現します。本記事では、HSRPの仕組み・設定例・フェイルオーバー検証・インターフェーストラッキング・HSRPv1とv2の違いまで体系的に解説します。

HSRPの仕組み

HSRPでは、グループ内の複数のL3機器が1つの仮想IPアドレスを共有します。クライアントはその仮想IPをデフォルトゲートウェイとして設定するため、Active機器が切り替わっても設定変更は不要です。

仮想MACアドレスについて

HSRPでは仮想IPだけでなく、仮想MACアドレスも使用します。クライアントのARPテーブルには仮想MACが登録されるため、Active機器が切り替わった際もクライアントがARP更新なしに通信を継続できます。

基本設定例

VLAN 10において2台のL3スイッチ（SW1・SW2）でHSRPグループ1を構成します。仮想IPは192.168.10.1、SW1をActiveに設定します。

SW1（Active側）の設定

SW1# configure terminal
SW1(config)# interface Vlan10
SW1(config-if)# ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
SW1(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1      ← 仮想IP（クライアントのGWに設定）
SW1(config-if)# standby 1 priority 110          ← デフォルト100より高い → Active
SW1(config-if)# standby 1 preempt               ← 復旧後にActiveへ自動で戻る
SW1(config-if)# no shutdown

SW2（Standby側）の設定

SW2# configure terminal
SW2(config)# interface Vlan10
SW2(config-if)# ip address 192.168.10.3 255.255.255.0
SW2(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1      ← 仮想IPは同じ
SW2(config-if)# standby 1 priority 100          ← デフォルト値（Activeに勝てない）
SW2(config-if)# standby 1 preempt               ← 将来的にpriorityを上げた場合に備えて設定
SW2(config-if)# no shutdown

状態確認コマンド

SW1# show standby brief

（SW1の正常時出力）
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp Pri P State    Active          Standby         Virtual IP
Vl10        1   110 P Active   local           192.168.10.3    192.168.10.1
                    ↑          ↑               ↑
                 preempt設定   自分がActive    相手のIPが表示

（SW1がダウンしてSW2がActiveに昇格した後のSW2の出力）
Interface   Grp Pri P State    Active          Standby         Virtual IP
Vl10        1   100 P Active   local           unknown         192.168.10.1
                               ↑
                           Standbyがなくなった状態

インターフェーストラッキング（standby track）

HSRPの基本設定だけでは、Active機器のアップリンク（上位ルータ等への接続）が断絶しても切り替えが発生しない場合があります。この問題を解決するのがインターフェーストラッキングです。

指定したインターフェースがダウンした場合に自動でpriorityを下げ、Standby機器が自動でActiveに昇格する仕組みです。

! SW1の追加設定：アップリンクポートをトラッキング
SW1(config)# interface Vlan10
SW1(config-if)# standby 1 track GigabitEthernet0/1 20
!                                 ↑                 ↑
!                          監視するIF     ダウン時にpriorityを下げる値
!
! GigEth0/1がダウン → priority 110 - 20 = 90 < SW2の100 → SW2がActiveに昇格

フェイルオーバー検証手順

本番導入前にフェイルオーバーが正常に動作するかを検証します。

タイマーのカスタマイズ

HSRPのデフォルトタイマーはHello間隔3秒・Dead（Hold）タイム10秒です。切り替えを速くしたい場合は短縮できます。

! タイマーをHello 1秒・Hold 3秒に短縮（両端で合わせること）
SW1(config-if)# standby 1 timers 1 3

! ミリ秒単位の設定（さらに高速な切り替えが必要な場合）
SW1(config-if)# standby 1 timers msec 200 msec 700

! 現在のタイマー設定を確認
SW1# show standby Vlan10 detail | include timers

HSRPv1とv2の違いと設定

HSRPにはバージョン1と2があります。両端で必ず同じバージョンに統一してください。異なるバージョンでは通信できません。

! HSRPv2を使用する場合（グループ番号が0〜4095に拡張）
SW1(config-if)# standby version 2
SW1(config-if)# standby 1 ip 192.168.10.1
SW1(config-if)# standby 1 priority 110
SW1(config-if)# standby 1 preempt

運用上の注意点