图解网络：什么是网关负载均衡协议GLBP？

2022-07-04 23:20:34 浏览数 (1)

你好，这里是网络技术联盟站。

前两天给大家介绍了两种第一跳冗余协议：

  • 图解网络：什么是虚拟路由器冗余协议 VRRP？
  • 图解网络：什么是热备份路由器协议HSRP？

今天给大家带来第三种第一跳冗余协议：GLBP。

让我们直接开始！

什么是GLBP？

  • 英文全称：Gateway Load Balancing Protocol
  • 中文名称：网关负载均衡协议
  • Cisco 专有
  • 由 Cisco Systems 于 2005 年创建
  • 提供冗余、负载均衡
  • GLBP 在 UDP（端口 3222）之上工作，即在应用层
  • GLBP 是一种类似于 HSRP 和 VRRP的虚拟网关协议
  • 与 HSRP 或 VRRP 不同，它不会增加任何管理负担

GLBP优点

  • 将流量路由到单个网关，在多个路由器之间平均共享
  • 负载均衡：多个设备可以共享来自 LAN 客户端的流量，从而在可用设备之间更均匀地分配流量负载。
  • 在发生任何故障时提供自动重新路由
  • 多个虚拟设备：GLBP 在路由器的每个物理接口上最多支持 1024 个虚拟路由器（GLBP 组），每个组最多支持 4 个虚拟转发器。
  • 身份验证：GLBP使用MD5算法来提高可靠性、安全性和对试图欺骗 GLBP 协议的软件的保护。
  • 允许在所有设备上充分利用资源，而无需创建多个组的管理负担

GLBP角色

GLBP有两种角色：

AVG

  • 英文全称：Active Virtual Gateway
  • 中文名称：活动虚拟网关

充当 GLBP 组的 ARP 响应者，这些响应由 AVG 分配的 GLBP 组成员的虚拟 MAC 地址组成。

AVF

  • 英文全称：Active Virtual Forwarder
  • 中文名称：活动虚拟转发器

GLBP 组的成员，根据 Hello 消息了解 AVG，从 AVG 发现其虚拟 MAC 地址。

GLBP负载均衡算法

GLBP负载均衡算法一共有三种算法：

Round-Robin

AVG 将串行分配虚拟 Mac 地址，例如第一个虚拟 Mac 地址分配给 AVF1，然后分配给 AVF2 等。

GLBP 中默认的负载平衡模式，适用于任意数量的终端主机.

Host-dependent

如果特定主机每次都需要特定的虚拟 Mac 地址，则 AVG 将特定的 AVF 分配给主机。

给定的主机总是使用相同的路由器.

Weighted

按比例分配虚拟Mac地址，可以通过改权重的方法控制流量走向。

例如，如果一个组中有两台路由器，并且 R1 的转发能力是路由器 B 的两倍，则路由器 A 的权重值应该配置为 R2 的两倍。

GLBP负载均衡算法GLBP负载均衡算法

如果是Round-Robin算法，那么第一个虚拟 Mac 地址分配给 AVF1，然后分配给 AVF2。

如果想要虚拟 Mac 地址分配给AF2，则可以通过修改权重的方法实现，如图，AF1的weight = 10，AF2的weight = 20，AF2的权重大于AF1。

GLBP Weighted算法GLBP Weighted算法

GLBP状态

GLBP的AVG有六种状态，AVF有四种状态：

AVG六种状态

  • Disabled：表示未配置虚拟 IP 地址
  • Initial：表示虚拟IP地址已配置，但虚拟网关配置不完整
  • Listen：表示虚拟网关正在接收 hello 数据包，并准备好在活动或备用虚拟网关不可用时更改为“Speak”状态。
  • Speak：表示虚拟网关正在尝试成为 AVG
  • Standby：表示准备成为下一个 AVG
  • Active：表示此网关是 AVG，并且它负责响应虚拟 IP 地址的ARP请求

AVF四种状态

  • Disabled：表示未分配虚拟 MAC 地址
  • Initial：表示虚拟 MAC 地址正常，但虚拟转发器配置不完整
  • Listen：虚拟转发器正在接收 hello 数据包，如果AVF不可用，则准备好更改为“Active”状态。
  • Active：表示该网关为AVF，负责转发发往虚拟转发器MAC地址的报文

GLBP计时器

GLBP一共有三种计时器：

保持定时器

用于监视组成员的存在。

默认保持计时器为 10 秒。

重定向定时器

如果到期，AVG 将不再考虑故障 AVF 的 虚拟MAC地址，即使仍有 AVF 转发流量到该虚拟MAC地址。

重定向定时器的时间间隔在 0 到 3600 秒之间，默认值为 600 秒。

次要保持定时器

如果此计时器到期，所有 AVF 将丢弃该虚拟MAC地址，并且没有人对此负责。

范围为 600 到 64,800 秒，默认为 14,400 秒（4 小时）。

HSRP、VRRP、GLBP三者对比

前两天分享的HSRP、VRRP与今天讲的GLBP都是第一条冗余协议，那么它们三个有啥区别呢？

1、含义

  • HSRP：HSRP-Hot Standby Redundancy，网关负载均衡协议
  • VRRP：Gateway Load Balancing Protocol，虚拟路由器冗余协议
  • GLBP：Virtual Router Redundancy Protocol，全局负载均衡协议

2、范围

  • HSRP：思科专有
  • VRRP：IEEE标准
  • GLBP：思科专有

3、标准

  • HSRP：RFC2281
  • VRRP：RFC3768
  • GLBP：无

4、OSI 层

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

5、是否支持负载均衡

  • HSRP：不支持
  • VRRP：不支持
  • GLBP：支持

6、组播组 IP 地址

  • HSRP：HSRP 版本 1 使用多播 IP 地址 224.0.0.2，版本 2 使用 224.0.0.102
  • VRRP：224.0.0.18
  • GLBP：224.0.0.102

7、传输端口号

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

8、是否默认启用抢占

  • HSRP：默认情况下不启用抢占
  • VRRP：默认情况下启用抢占
  • GLBP：默认情况下，GLBP 抢占是禁用的，但是，可以手动启用此功能

9、选举

  • HSRP：
    • 最高优先级
    • 最高 IP 地址
  • VRRP：不支持
    • 最高优先级
    • 最高 IP
  • GLBP：支持
    • 最高优先级
    • 最高 IP

10、IPv6 支持

  • HSRP：支持
  • VRRP：不支持
  • GLBP：支持

11、认证方式

  • HSRP：支持纯文本和 MD5 认证
  • VRRP：支持纯文本和 MD5 认证
  • GLBP：支持纯文本和 MD5 认证

12、版本

  • HSRP：支持两个版本的 HSRP：版本 1 和 2，版本 1 是默认的 HSRP 版本
  • VRRP：默认 VRRP 版本为版本 2，没有版本 1
  • GLBP：无

13、虚拟 MAC 地址

  • HSRP：类似于0000.00 07.ac02，最后一位数字表示组号
  • VRRP：类似于0000.5e00.0102，最后一位数字表示组号
  • GLBP：0007.b4xx.xxxx

总结

GLBP 是 Cisco 专有协议，是第一跳冗余协议 (FHRP) 之一，与 HSRP 和 VRRP 不同，它允许流量在多个路由器之间进行负载平衡。

GLBP指定一个虚拟路由器作为AVG，负责流量转发和负载均衡，备份虚拟路由器称为 AVF，充当虚拟网关的被动故障转移，如果 AVG 出现故障或无法访问，则 AVF 将接管虚拟网关角色。

本文瑞哥主要介绍了：

  • 什么是GLBP？
  • GLBP优点
  • GLBP角色
    • AVG
    • AVF
  • GLBP负载均衡算法
    • Round-Robin
    • Host-dependent
    • Weighted
  • GLBP状态
    • AVG六种状态
    • AVF四种状态
  • GLBP计时器
    • 保持定时器
    • 重定向定时器
    • 次要保持定时器
  • HSRP、VRRP、GLBP三者对比
    • 1、含义
    • 2、范围
    • 3、标准
    • 4、OSI 层
    • 5、是否支持负载均衡
    • 6、组播组 IP 地址
    • 7、传输端口号
    • 8、是否默认启用抢占
    • 9、选举
    • 10、IPv6 支持
    • 11、认证方式
    • 12、版本
    • 13、虚拟 MAC 地址
  • 总结

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