Gratuitous ARPが届かない環境でのHSRP対策【通信断を防ぐ実践設計】

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HSRP切替後に
Activeは切り替わっているのに通信が復旧しない―― この原因の多くは Gratuitous ARP(GARP)が届いていない ことです。

本記事では、
GARPが届かない環境の特徴 を整理し、 HSRPを安定させるための具体的な対策設計 を解説します。

目次

そもそもGratuitous ARPとは何か

Gratuitous ARP(GARP)とは、
自分自身のIPアドレスに対するARP要求/応答を送信する仕組みです。

HSRPでは、Active切替時にGARPを送信し、
仮想IP → 仮想MACの対応関係を即時更新させます。

これが届かないと、
端末は旧Active機器のMACを使い続けるため通信断が発生します。

GARPが届かない典型的な環境

① 無線LAN(Wi-Fi)配下

無線LANでは、
以下の理由でGARPが破棄されやすくなります。

  • ブロードキャスト制御
  • 省電力制御
  • AP側のARP抑制機能

② Firewall / L3機器配下

FW配下では、
ARPが制御プレーンで処理されないことがあります。

  • Proxy ARP
  • ARP Inspection
  • ARP rate-limit

③ VLANまたぎ・L2非対称設計

GARPはL2ブロードキャストです。 VLANまたぎでは届きません。

HSRP機器がL2的に非対称な位置にある場合、
MAC学習が追従せず通信断が発生します。

症状の具体例

  • HSRPはActiveになっている
  • 仮想IPへのpingが一部端末のみ失敗
  • 数分〜数十分後に自然復旧

これは ARPキャッシュのタイムアウト待ち です。

対策①:HSRP仮想MACを固定利用する

HSRPでは、
Activeが変わっても仮想MACは同一です。

つまり、
MACが変わらなければARP更新は不要 になります。

以下が成立していれば、GARP問題は大幅に軽減されます。

  • L2パスが切替後も同一
  • STP再計算が起きない

対策②:STP RootをActive側に固定

GARP以前に、
MAC学習経路が変わること自体 が問題です。

spanning-tree vlan 10 root primary
spanning-tree vlan 10 root secondary

HSRP Active と STP Root を一致させることで、
切替後もトラフィック経路が変わりません。

対策③:preempt を慎重に扱う

preempt 有効時は、
障害復旧時に再度切替が発生します。

GARPが届かない環境では、
切替回数=通信断回数です。

安定性重視なら以下が推奨です。

  • preempt 無効
  • または delay 設定
standby 1 preempt delay minimum 60

対策④:trackで「本当に死んだ時だけ」切替

不要な切替を防ぐことが最大のGARP対策です。

track 1 interface GigabitEthernet0/0 line-protocol
standby 1 track 1 decrement 50

回線断など実害のある障害のみ切替が発生します。

対策⑤:端末側ARP依存を減らす設計

  • デフォルトGWをFW側に集約
  • HSRPはFW間で完結
  • 端末からARP更新を期待しない

「端末が賢く動く前提」を捨てる のが実務設計です。

GARPが届いているかの確認方法

HSRP側

debug standby events

パケットキャプチャ

arp

切替直後に複数回GARPが出ているか確認します。

よくある失敗パターン

  • 無線LANでHSRPを端末GWに使う
  • STP未設計のままHSRP導入
  • preempt常時ON
  • 切替検証をpingのみで判断

まとめ

  • GARPは「届く前提」で設計しない
  • 切替回数を最小化する
  • L2・STPとHSRPを必ず連動させる

HSRP設計の本質は「切替技術」ではなく 「切替させない設計」 にあります。

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