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圖解網絡:什麼是網關負載均衡協定GLBP?

你好,這裡是網絡技術聯盟站。

前兩天給大家介紹了兩種第一跳備援協定:

  • 圖解網絡:什麼是虛拟路由器備援協定 VRRP?
  • 圖解網絡:什麼是熱備份路由器協定HSRP?

今天給大家帶來第三種第一跳備援協定:GLBP。

讓我們直接開始!

什麼是GLBP?

  • 英文全稱:

    Gateway Load Balancing Protocol

  • 中文名稱:網關負載均衡協定
  • Cisco 專有
  • 由 Cisco Systems 于 2005 年建立
  • 提供備援、負載均衡
  • GLBP 在 UDP(端口 3222)之上工作,即在應用層
  • GLBP 是一種類似于 HSRP 和 VRRP的虛拟網關協定
  • 與 HSRP 或 VRRP 不同,它不會增加任何管理負擔

GLBP優點

  • 将流量路由到單個網關,在多個路由器之間平均共享
  • 負載均衡:多個裝置可以共享來自 LAN 用戶端的流量,進而在可用裝置之間更均勻地配置設定流量負載。
  • 在發生任何故障時提供自動重新路由
  • 多個虛拟裝置:GLBP 在路由器的每個實體接口上最多支援 1024 個虛拟路由器(GLBP 組),每個組最多支援 4 個虛拟轉發器。
  • 身份驗證:GLBP使用MD5算法來提高可靠性、安全性和對試圖欺騙 GLBP 協定的軟體的保護。
  • 允許在所有裝置上充分利用資源,而無需建立多個組的管理負擔

GLBP角色

GLBP有兩種角色:

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AVG

  • 英文全稱:

    Active Virtual Gateway

  • 中文名稱:活動虛拟網關

充當 GLBP 組的 ARP 響應者,這些響應由 AVG 配置設定的 GLBP 組成員的虛拟 MAC 位址組成。

AVF

  • 英文全稱:

    Active Virtual Forwarder

  • 中文名稱:活動虛拟轉發器

GLBP 組的成員,根據 Hello 消息了解 AVG,從 AVG 發現其虛拟 MAC 位址。

GLBP負載均衡算法

GLBP負載均衡算法一共有三種算法:

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Round-Robin

AVG 将串行配置設定虛拟 Mac 位址,例如第一個虛拟 Mac 位址配置設定給 AVF1,然後配置設定給 AVF2 等。

GLBP 中預設的負載平衡模式,适用于任意數量的終端主機.

Host-dependent

如果特定主機每次都需要特定的虛拟 Mac 位址,則 AVG 将特定的 AVF 配置設定給主機。

給定的主機總是使用相同的路由器.

Weighted

按比例配置設定虛拟Mac位址,可以通過改權重的方法控制流量走向。

例如,如果一個組中有兩台路由器,并且 R1 的轉發能力是路由器 B 的兩倍,則路由器 A 的權重值應該配置為 R2 的兩倍。
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GLBP負載均衡算法

如果是Round-Robin算法,那麼第一個虛拟 Mac 位址配置設定給 AVF1,然後配置設定給 AVF2。

如果想要虛拟 Mac 位址配置設定給AF2,則可以通過修改權重的方法實作,如圖,AF1的weight = 10,AF2的weight = 20,AF2的權重大于AF1。

圖解網絡:什麼是網關負載均衡協定GLBP?

GLBP Weighted算法

GLBP狀态

GLBP的AVG有六種狀态,AVF有四種狀态:

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AVG六種狀态

  • Disabled:表示未配置虛拟 IP 位址
  • Initial:表示虛拟IP位址已配置,但虛拟網關配置不完整
  • Listen:表示虛拟網關正在接收 hello 資料包,并準備好在活動或備用虛拟網關不可用時更改為“Speak”狀态。
  • Speak:表示虛拟網關正在嘗試成為 AVG
  • Standby:表示準備成為下一個 AVG
  • Active:表示此網關是 AVG,并且它負責響應虛拟 IP 位址的ARP請求

AVF四種狀态

  • Disabled:表示未配置設定虛拟 MAC 位址
  • Initial:表示虛拟 MAC 位址正常,但虛拟轉發器配置不完整
  • Listen:虛拟轉發器正在接收 hello 資料包,如果AVF不可用,則準備好更改為“Active”狀态。
  • Active:表示該網關為AVF,負責轉發發往虛拟轉發器MAC位址的封包

GLBP計時器

GLBP一共有三種計時器:

圖解網絡:什麼是網關負載均衡協定GLBP?

保持定時器

用于監視組成員的存在。

預設保持計時器為 10 秒。

重定向定時器

如果到期,AVG 将不再考慮故障 AVF 的 虛拟MAC位址,即使仍有 AVF 轉發流量到該虛拟MAC位址。

重定向定時器的時間間隔在 0 到 3600 秒之間,預設值為 600 秒。

次要保持定時器

如果此計時器到期,所有 AVF 将丢棄該虛拟MAC位址,并且沒有人對此負責。

範圍為 600 到 64,800 秒,預設為 14,400 秒(4 小時)。

HSRP、VRRP、GLBP三者對比

前兩天分享的HSRP、VRRP與今天講的GLBP都是第一條備援協定,那麼它們三個有啥差別呢?

1、含義

  • HSRP:HSRP-Hot Standby Redundancy,網關負載均衡協定
  • VRRP:Gateway Load Balancing Protocol,虛拟路由器備援協定
  • GLBP:Virtual Router Redundancy Protocol,全局負載均衡協定

2、範圍

  • HSRP:思科專有
  • VRRP:IEEE标準
  • GLBP:思科專有

3、标準

  • HSRP:RFC2281
  • VRRP:RFC3768
  • GLBP:無

4、OSI 層

  • HSRP:第3層
  • VRRP:第3層
  • GLBP:第2層

5、是否支援負載均衡

  • HSRP:不支援
  • VRRP:不支援
  • GLBP:支援

6、多點傳播組 IP 位址

  • HSRP:HSRP 版本 1 使用多點傳播 IP 位址

    224.0.0.2

    ,版本 2 使用

    224.0.0.102

  • VRRP:

    224.0.0.18

  • GLBP:

    224.0.0.102

7、傳輸端口号

  • HSRP:UDP 1985
  • VRRP:UDP 112
  • GLBP:UDP 3222

8、是否預設啟用搶占

  • HSRP:預設情況下不啟用搶占
  • VRRP:預設情況下啟用搶占
  • GLBP:預設情況下,GLBP 搶占是禁用的,但是,可以手動啟用此功能

9、選舉

  • HSRP:
    • 最高優先級
    • 最高 IP 位址
  • VRRP:不支援
    • 最高優先級
    • 最高 IP
  • GLBP:支援
    • 最高優先級
    • 最高 IP

10、IPv6 支援

  • HSRP:支援
  • VRRP:不支援
  • GLBP:支援

11、認證方式

  • HSRP:支援純文字和 MD5 認證
  • VRRP:支援純文字和 MD5 認證
  • GLBP:支援純文字和 MD5 認證

12、版本

  • HSRP:支援兩個版本的 HSRP:版本 1 和 2,版本 1 是預設的 HSRP 版本
  • VRRP:預設 VRRP 版本為版本 2,沒有版本 1
  • GLBP:無

13、虛拟 MAC 位址

  • HSRP:類似于

    0000.00 07.ac02

    ,最後一位數字表示組号
  • VRRP:類似于

    0000.5e00.0102

    ,最後一位數字表示組号
  • GLBP:

    0007.b4xx.xxxx

總結

GLBP 是 Cisco 專有協定,是第一跳備援協定 (FHRP) 之一,與 HSRP 和 VRRP 不同,它允許流量在多個路由器之間進行負載平衡。

GLBP指定一個虛拟路由器作為AVG,負責流量轉發和負載均衡,備份虛拟路由器稱為 AVF,充當虛拟網關的被動故障轉移,如果 AVG 出現故障或無法通路,則 AVF 将接管虛拟網關角色。

本文瑞哥主要介紹了:

  • 什麼是GLBP?
  • GLBP優點
  • GLBP角色
    • AVG
    • AVF
  • GLBP負載均衡算法
    • Round-Robin
    • Host-dependent
    • Weighted
  • GLBP狀态
    • AVG六種狀态
    • AVF四種狀态
  • GLBP計時器
    • 保持定時器
    • 重定向定時器
    • 次要保持定時器
  • HSRP、VRRP、GLBP三者對比
    • 1、含義
    • 2、範圍
    • 3、标準
    • 4、OSI 層
    • 5、是否支援負載均衡
    • 6、多點傳播組 IP 位址
    • 7、傳輸端口号
    • 8、是否預設啟用搶占
    • 9、選舉
    • 10、IPv6 支援
    • 11、認證方式
    • 12、版本
    • 13、虛拟 MAC 位址
  • 總結

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