HSRP의 기능, 역할 및 사용 예시 (고가용성, 라우터, 네트워크 장애 대비)

 

HSRP(Hot Standby Router Protocol)는 Cisco에서 개발한 라우터 이중화 프로토콜로, 네트워크의 고가용성(HA)을 보장하기 위한 장비 중복 구성 기술입니다. 한 대의 라우터가 장애가 발생해도 다른 라우터가 자동으로 동작을 이어받아 네트워크 연결이 끊기지 않도록 지원합니다. 본 글에서는 HSRP의 개념, 작동 방식, 실무 활용 예시, 그리고 설정 방법 등을 2000자 이상으로 상세히 설명합니다.

 

1. HSRP란 무엇인가?

HSRP(Remote Dictionary Server)는 Cisco 장비에서 지원하는 게이트웨이 이중화 프로토콜입니다. 일반적으로 게이트웨이 역할을 하는 라우터가 단일 장애지점(SPOF)이 될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 HSRP를 활용하여 두 대 이상의 라우터를 묶어 하나의 가상 게이트웨이를 제공하게 됩니다.

HSRP의 핵심 개념

• 가상 IP(Virtual IP): 클라이언트는 실제 라우터가 아닌 HSRP에서 제공하는 가상 IP를 기본 게이트웨이로 설정합니다.
• 활성 라우터(Active Router): 현재 트래픽을 처리하고 있는 주 라우터입니다.
• 대기 라우터(Standby Router): 활성 라우터가 장애가 발생했을 때 그 역할을 이어받는 라우터입니다.
• 기타 라우터들: 복수 라우터가 설정된 경우, 다른 라우터들은 Listening 상태로 대기합니다.

 

2. HSRP의 주요 기능과 역할

1) 게이트웨이 이중화

HSRP의 가장 큰 장점은 네트워크 게이트웨이의 이중화를 통해 서비스 중단 없는 통신 환경을 구축할 수 있다는 점입니다. 클라이언트는 항상 동일한 가상 IP로 요청을 보내며, 실제 트래픽 처리는 현재 Active 상태의 라우터가 담당합니다. Active 라우터에 장애가 발생하면, Standby 라우터가 자동으로 Active 상태로 전환되어 트래픽을 이어받습니다.

2) 네트워크 장애 대응

라우터가 갑자기 꺼지거나 장애가 발생하더라도 자동으로 다른 라우터가 대체하여 네트워크 중단을 막을 수 있습니다. HSRP는 라우터 간 Hello 메시지를 주기적으로 주고받아 상태를 확인합니다. 기본 Hello 메시지 간격은 3초이며, 10초간 응답이 없으면 Active 라우터로 판단하여 상태 전환이 일어납니다.

3) 우선순위 기반 라우터 선정

라우터마다 우선순위(priority)를 설정할 수 있어, 네트워크 성능이 더 좋은 라우터가 주 라우터가 되도록 구성할 수 있습니다. 기본 우선순위는 100이며, 수치를 높일수록 더 높은 우선순위로 인식됩니다.

 

3. HSRP의 사용 환경

예시 1: 이중화된 기업 네트워크 환경

대기업의 내부망에서는 라우터가 다운되면 수천 명의 직원이 인터넷을 사용할 수 없게 됩니다. 이때 HSRP를 구성하여 두 대의 라우터를 하나의 가상 IP로 묶으면, 한 대가 다운되더라도 자동으로 다른 라우터가 서비스를 이어받게 됩니다.

• 라우터 A (Active): IP 192.168.1.2
• 라우터 B (Standby): IP 192.168.1.3
• 가상 IP(VIP): 192.168.1.1 (클라이언트 게이트웨이 설정값)

예시 2: 데이터 센터 백본 라우팅

데이터 센터는 수천 대의 서버와 장비가 연결된 구조로, 백본 라우터가 다운되면 전체 서비스가 중단될 수 있습니다. HSRP는 이중화된 라우팅 환경을 구성하여, 실시간 트래픽 스위칭이 가능하게 해 줍니다.

예시 3: 지점과 본사 간 통신 안정성 강화

지점과 본사 사이에 VPN이나 MPLS 라인을 사용하는 경우, HSRP를 통해 본사 라우터 이중화를 구현하면 안정적인 지점-본사 간 통신을 보장할 수 있습니다.

 

4. HSRP 구성 방법 및 설정

라우터 A (Active 역할)

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
 standby 1 ip 192.168.1.1
 standby 1 priority 110
 standby 1 preempt

라우터 B (Standby 역할)

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
 standby 1 ip 192.168.1.1
 standby 1 priority 100
 standby 1 preempt

명령 설명

• standby 1 ip: 가상 IP 주소 설정 (그룹 번호 1)
• priority: 우선순위 설정 (높을수록 Active 우선)
• preempt: 우선순위가 높으면 Active 상태를 선점함

동작 과정

1. 두 라우터는 그룹 번호 1번으로 구성되어 가상 IP 192.168.1.1을 공유합니다.
2. 라우터 A는 우선순위 110으로 설정되어 Active가 됩니다.
3. 라우터 A가 다운되면, 라우터 B가 Active로 전환됩니다.
4. 라우터 A가 복구되면 다시 Active 역할을 되찾습니다 (preempt 설정으로 인해).

 

5. HSRP vs VRRP vs GLBP

항목	HSRP	VRRP	GLBP
개발사	Cisco	IETF	Cisco
가상 IP 사용	예	예	예
로드밸런싱	불가	불가	가능
프로토콜 번호	198	112	322

 

결론

HSRP는 빠른 장애 복구와 게이트웨이 이중화를 통해 네트워크의 고가용성을 확보하는 데 매우 유용한 기술입니다. 기업 네트워크, 데이터 센터, VPN 백본 등 다양한 환경에서 필수적인 기능으로, 서비스 중단 없는 통신 환경을 구축할 수 있습니다. Cisco 장비를 사용하는 환경이라면 HSRP 설정은 필수적으로 고려해야 할 요소입니다.