Na maioria das redes, apenas um equipamento é apontado como gateway padrão e os hosts internos deste segmento encaminham suas solicitações externas para este endereço. Mesmo com links e equipamentos duplicados, a falha no dispositivo ou link principal causa uma interrupção nas comunicações, até que a ativação do roteador ou link secundário seja realizada. Neste sentido, o protocolo da Cisco HSRP (Hot Standby Router Protocol) foi desenvolvido para promover a alta disponibilidade em roteadores, de forma que, mesmo durante falhas, a rede sempre tenha um equipamento em funcionamento atuando como gateway padrão.

A alta disponibilidade é obtida através de um endereço virtual que é compartilhado entre dois ou mais equipamentos. Este endereço é definido como gateway padrão da rede para os hosts internos. Na ocasião de uma falha no equipamento principal, outro componente do grupo de alta disponibilidade assume o seu papel, utilizando o endereço virtual. Desta forma, a falha fica imperceptível aos clientes locais, já que a comunicação permanece ininterrupta.

Tecnicamente falando, quando o HSRP é configurado em um segmento de rede, ele fornece tanto um endereço MAC quanto um endereço IP virtual, que são compartilhados entre o grupo de roteadores que executam este protocolo. Um destes equipamentos é selecionado para se tornar o ativo, ou seja, o dispositivo principal que receberá os quadros destinados ao MAC virtual do grupo.

O HSRP detecta quando o roteador designado ativo falha, e a partir deste ponto, um roteador standby assume o controle dos endereços do grupo. O controle sobre qual equipamento deve assumir o papel de ativo ou standby é realizado através de um valor denominado prioridade. Para se tornar ativo, a prioridade de um roteador deve ser maior que a dos outros do grupo.

Para detectar uma falha ou alterações de prioridade e designar os papéis, os equipamentos trocam mensagens do tipo HELLO. Estes pacotes são destinados ao endereço IP multicast 224.0.0.2 sob o protocolo de transporte UDP na porta 1985. O roteador ativo envia pacotes com o endereço IP da sua interface local e o MAC virtual; já o roteador standby envia pacotes também com o endereço IP da sua interface, mas com o seu próprio endereço MAC.

MENSAGENS E ESTADOS DO HSRP 

Existem três mensagens que são trocadas entre os roteadores do grupo HSRP:

·         HELLO – esta mensagem transmite aos demais roteadores o valor de prioridade e informações do estado HSRP do equipamento que a originou;

·         COUP – esta mensagem é enviada por um roteador standby quando este quer assumir a função de ativo;

·         RESIGN – esta mensagem é enviada pelo roteador ativo quando ele está prestes a desligar ou quando ele recebe uma mensagem HELLO ou COUP de um roteador com uma prioridade maior.

Em qualquer dado momento, um roteador num grupo HSRP estará em um dos seguintes estados do protocolo:

Com o benefício da alta disponibilidade oferecido pelo HSRP, neste mesmo evento de falha do roteador A, os serviços para a Internet permaneceriam em perfeito funcionamento, já que o roteador B perceberia a parada do equipamento ativo, assumiria o controle dos endereços virtuais e passaria a responder às solicitações dos hosts internos.