FHRP（HSRP）｜コンピュータネットワーク

🎓 レベル：標準　|　重要度：B（重要） 📎 前提：ルーティングの基礎

要点（BLUF）

端末はデフォルトゲートウェイのIPを1つしか持てません。そのルータが落ちると、端末は外へ出られなくなります。
FHRP（First Hop Redundancy Protocol）は、複数のルータで1つの仮想IP/仮想MACを共有し、ゲートウェイを冗長化します。
代表がHSRP（Cisco）。1台がアクティブ、もう1台がスタンバイで待機し、障害時に端末側の設定を変えずに切り替わります。

なぜゲートウェイ冗長が要るのか

端末のデフォルトゲートウェイは1つ。物理ルータを2台用意しても、端末が向くIPは片方だけなので、そのルータが死ねば全端末が孤立します。FHRPは**「仮想のゲートウェイIP」を作り、実機が裏で持ち回る**ことで、端末から見たゲートウェイを不動にします。

graph TD
  PC["端末（GW=192.168.1.1 を見る）"]
  V["仮想IP 192.168.1.1（仮想MACを共有）"]
  R1["ルータ1（アクティブ・実IP .2）"]
  R2["ルータ2（スタンバイ・実IP .3）"]
  PC --> V
  V --> R1
  V -.->|"R1障害時に昇格"| R2

HSRPの仕組み

仮想IP：端末がゲートウェイとして使う住所（例 192.168.1.1）。
仮想MAC：HSRPv1は 0000.0c07.acXX（XXはグループ番号）。端末のARPにはこの仮想MACが返る。
アクティブ/スタンバイ選出：プライオリティ最大（既定100）、同値なら実IP最大が勝つ。
Helloで死活監視：アクティブからのHelloが途絶えるとスタンバイが昇格。
プリエンプション：既定では無効。優先度の高い機が復帰しても、自動では奪い返さない（preempt で有効化）。

Router(config)# interface Gi0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)# standby 1 ip 192.168.1.1
Router(config-if)# standby 1 priority 110
Router(config-if)# standby 1 preempt

確認：

Router# show standby brief

切替時に端末側で何が起きるか

端末はゲートウェイの仮想MACをARPキャッシュに持っています。アクティブが切り替わっても仮想IPも仮想MACも同じなので、端末はARPし直す必要すらありません。これが「端末の設定・状態を変えずに冗長化できる」FHRPの肝です。

FHRPの種類

プロトコル	標準	特徴
HSRP	Cisco独自	アクティブ/スタンバイ。CCNA中心
VRRP	標準（RFC）	HSRP相当の標準版。マルチベンダー
GLBP	Cisco独自	複数ルータで負荷分散も行う

HSRP/VRRPは基本「1台が働き他は待機」。GLBPは待機側も同時に負荷を分担できる点が違います。

なぜ仮想MACまで共有するのか（設計の直観）

仮想IPだけ共有してMACが実機ごとに違うと、切替のたびに端末のARPキャッシュが古いMACを指し、再ARPまで通信が止まります。仮想MACも一緒に持ち回れば、L2から見てもゲートウェイは同一機器に見え、切替が端末に透過になります。「IPもMACも動かさない」ことで、上位（端末・TCP）に一切の変更を強いない——冗長化を透過にする設計判断です。

⚠️ よくある誤解

「HSRPは負荷分散する」ではない。基本はアクティブ1台が働き、他は待機。負荷分散したいならGLBP、または複数グループで分担。
「プリエンプションは既定で有効」ではない。HSRPは既定無効。高優先機が復帰しても自動では戻りません（明示設定が要る）。
「仮想IPは実機のどれかのIP」ではない。仮想IPは実IPとは別の専用アドレスで、端末はこれをゲートウェイにします。

対応 lab

なし（IOS設定。Packet Tracer等での切替確認を推奨）