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ネットワークエンジニアにお馴染みのルータ冗長プロトコルであるVRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）とHSRP（Hot Standby Router Protocol）のグループ番号をMACアドレスから確認する方法を説明します。

同じネットワークセグメントにルータ冗長プロトコルを利用して複数の冗長グループを作った場合、しばしばグループ番号が重複して通信障害を引き起こしてしまうことがあると思います¹。そしてもれなく障害報告書の出番です。

本記事では、不幸な事故が二度と起こらないように、ルータ冗長プロトコルのグループ番号を事前に使われていないか確認する方法を説明します。

f:id:KOOSHIN:20211016203304p:plain — ルータ冗長プロトコルのグループ番号の重複事故

確認方法

ルータ冗長プロトコルはグループ番号ごとに決められた仮想MACアドレスを利用します。このため、仮想MACアドレスを確認することで、グループ番号を確認できます。

ルータ冗長プロトコルは必ず2台のルータを接続するために、ルータの先にレイヤ2スイッチが接続されています。レイヤ2スイッチが学習しているMACアドレステーブルを参照することで、MACアドレスを確認できます。

ここでは、レイヤ2スイッチとしてシスコCatalystスイッチを想定しています。 Catalystの場合、show mac address-tableコマンドで、学習しているMACアドレステーブルを表示できます。表示されたMACアドレスからルータ冗長プロトコルの仮想MACアドレスからグループ番号を確認します。

グループ番号を確認することで、他のルータで使われていないか事前に判断でき、重複する事故を防げます。

仮想MACアドレスとグループ番号の関係

ルータ冗長プロトコルに対応する仮想MACアドレスは下表のとおりです。

仮想MACアドレス末尾の下2桁または下3桁の赤字部分がグループ番号を示します。 16進数で表現されているため、16進数から10進数へ変換することでグループ番号を確認できます。

HSRPv2以外は下2桁がグループ番号です。 HSRPv2のみ、4096個のグループを利用できるため、下3桁がグループ番号です。

ルータ冗長プロトコル	IPバージョン	グループ番号範囲	仮想MACアドレス (Cisco表記)	仮想MACアドレス (:表記)	仮想MACアドレス (-表記)
VRRPv2/v3	IPv4	1-255	0000.5e00.01xx	00:00:5e:00:01:xx	00-00-5E-00-01-XX
VRRPv3	IPv6	1-255	0000.5e00.02xx	00:00:5e:00:02:xx	00-00-5E-00-02:XX
HSRPv1	IPv4	0-255	0000.0c07.acxx	00:00:0c:07:ac:xx	00-00-0C-07-AC-XX
HSRPv2	IPv4	0-4095	0000.0c9f.fxxx	00:00:0c:9f:fx:xx	00-00-0C-9F-FX-XX
HSRPv2	IPv6	0-4095	0005.73a0:0xxx	00:05:73:a0:0x:xx	00-05-73-A0-0X-XX

グループ番号の計算方法

MACアドレスの下2桁または下3桁がグループ番号です。

下図の通り、MACアドレスは16進数表記のため、16進数から10進数に変換することで、グループ番号を確認できます。

f:id:KOOSHIN:20211016182105p:plain — 下2桁の計算方法

f:id:KOOSHIN:20211016182127p:plain — 下3桁の計算方法

実機確認

Catalystでshow mac address-tableを実行した例が下図です。

VLANでセグメントを分割して、VLANごとにVRRPv2(IPv4)・VRRPv3(IPv4/v6)・ HSRPv1(IPv4)・ HSRPv2(IPv4/v6)を作動させています。

f:id:KOOSHIN:20211016183414p:plain — show mac address-tableの実行例

上図のshow mac address-tableの結果から、下表のようになっていることがわかります。

VLAN	MACアドレス	ルータ冗長プロトコル	グループ番号	備考
Vlan101	0000.5e00.0165	VRRPv2/v3(IPv4)	101
Vlan102	0000.5e00.0166	VRRPv2/v3(IPv4)	102
Vlan102	0000.5e00.0266	VRRPv3(IPv6)	102	VRRPv3はIPv4とIPv6を両方同時に利用する場合、同じグループ番号を同時に使用可能
Vlan103	0000.0c07.ac67	HSRPv1(IPv4)	103
Vlan104	0000.0c9f.f068	HSRPv2(IPv4)	104
Vlan104	0005.73a0.0069	HSRPv2(IPv6)	105	HSRPv2はIPv4とIPv6を両方同時に利用する場合、同じグループ番号を同時に使用できない