圖解網絡：什麼是網關負載均衡協議GLBP？

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前兩天給大家介紹了兩種第一跳冗餘協議：

• 圖解網絡：什麼是虛擬路由器冗餘協議 VRRP？

• 圖解網絡：什麼是熱備份路由器協議HSRP？

今天給大家帶來第三種第一跳冗餘協議：

GLBP

。

讓我們直接開始！

目錄

[TOC]

什麼是GLBP？

• 英文全稱：
  Gateway Load Balancing Protocol

• 中文名稱：
  網關負載均衡協議

• Cisco 專有

• 由 Cisco Systems 於 2005 年創建

• 提供冗餘、負載均衡

• GLBP 在 UDP（端口 
  3222
  ）之上工作，即在
  應用層

• GLBP 是一種類似於 HSRP 和 VRRP的
  虛擬網關協議

• 與 HSRP 或 VRRP 不同，它不會增加任何管理負擔

GLBP優點

• 將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
  ：多個設備可以共享來自 LAN 客戶端的流量，從而在可用設備之間更均勻地分配流量負載。

• 在發生任何故障時提供自動重新路由

• 多個虛擬設備
  ：GLBP 在路由器的每個物理接口上最多支持 1024 個虛擬路由器（GLBP 組），每個組最多支持 4 個虛擬轉發器。

• 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 協議的軟件的保護。

• 允許在所有設備上充分利用資源，而無需創建多個組的管理負擔

GLBP角色

GLBP有兩種角色：

AVG

• 英文全稱：
  Active Virtual Gateway

• 中文名稱：
  活動虛擬網關

充當 GLBP 組的 ARP 響應者，這些響應由 AVG 分配的 GLBP 組成員的虛擬 MAC 地址組成。

AVF

• 英文全稱：
  Active Virtual Forwarder

• 中文名稱：
  活動虛擬轉發器

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

GLBP負載均衡算法

GLBP負載均衡算法一共有三種算法：

Round-Robin

AVG 將串行分配虛擬 Mac 地址，例如第一個虛擬 Mac 地址分配給 AVF1，然後分配給 AVF2 等。

GLBP 中默認的負載平衡模式，適用於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擬 Mac 地址，則 AVG 將特定的 AVF 分配給主機。

給定的主機總是使用相同的路由器.

Weighted

按比例分配虛擬Mac地址，可以通過改權重的方法控制流量走向。

例如，如果一個組中有兩臺路由器，並且 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。

如果是Round-Robin算法，那麼第一個虛擬 Mac 地址分配給 AVF1，然後分配給 AVF2。

如果想要虛擬 Mac 地址分配給AF2，則可以通過修改權重的方法實現，如圖，AF1的weight = 10，AF2的weight = 20，AF2的權重大於AF1。

GLBP狀態

GLBP的AVG有六種狀態，AVF有四種狀態：

AVG六種狀態

• Disabled
  ：錶示未配置虛擬 IP 地址

• Initial
  ：錶示虛擬IP地址已配置，但虛擬網關配置不完整

• Listen
  ：錶示虛擬網關正在接收 hello 數據包，並准備好在活動或備用虛擬網關不可用時更改為“Speak”狀態。

• Speak
  ：錶示虛擬網關正在嘗試成為 AVG

• Standby
  ：錶示准備成為下一個 AVG

• Active
  ：錶示此網關是 AVG，並且它負責響應虛擬 IP 地址的ARP請求

AVF四種狀態

• Disabled
  ：錶示未分配虛擬 MAC 地址

• Initial
  ：錶示虛擬 MAC 地址正常，但虛擬轉發器配置不完整

• Listen
  ：虛擬轉發器正在接收 hello 數據包，如果AVF不可用，則准備好更改為“Active”狀態。

• Active
  ：錶示該網關為AVF，負責轉發發往虛擬轉發器MAC地址的報文

GLBP計時器

GLBP一共有三種計時器：

保持定時器

用於監視組成員的存在。

默認保持計時器為 10 秒

。

重定向定時器

如果到期，AVG 將不再考慮故障 AVF 的 虛擬MAC地址，即使仍有 AVF 轉發流量到該虛擬MAC地址。

重定向定時器的時間間隔在 0 到 3600 秒之間，

默認值為 600 秒

。

次要保持定時器

如果此計時器到期，所有 AVF 將丟弃該虛擬MAC地址，並且沒有人對此負責。

範圍為 600 到 64,800 秒，

默認為 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都是第一條冗餘協議，那麼它們三個有啥區別呢？

1、含義

• HSRP
  ：HSRP-Hot Standby Redundancy，網關負載均衡協議

• VRRP
  ：Gateway Load Balancing Protocol，虛擬路由器冗餘協議

• GLBP
  ：Virtual Router Redundancy Protocol，全局負載均衡協議

2、範圍

• HSRP
  ：思科專有

• VRRP
  ：IEEE標准

• GLBP
  ：思科專有

3、標准

• HSRP
  ：RFC2281

• VRRP
  ：RFC3768

• GLBP
  ：無

4、OSI 層

• HSRP
  ：第3層

• VRRP
  ：第3層

• GLBP
  ：第2層

5、是否支持負載均衡

• HSRP
  ：不支持

• VRRP
  ：不支持

• GLBP
  ：支持

6、組播組 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、傳輸端口號

• HSRP
  ：UDP 
  1985

• VRRP
  ：UDP 
  112

• GLBP
  ：UDP 
  3222

8、是否默認啟用搶占

• HSRP
  ：默認情况下不啟用搶占

• VRRP
  ：默認情况下啟用搶占

• GLBP
  ：默認情况下，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 地址

• VRRP
  ：不支持

• 最高優先級

• 最高 IP

• GLBP
  ：支持

• 最高優先級

• 最高 IP

10、IPv6 支持

• HSRP
  ：支持

• VRRP
  ：不支持

• GLBP
  ：支持

11、認證方式

• HSRP
  ：支持純文本和 MD5 認證

• VRRP
  ：支持純文本和 MD5 認證

• GLBP
  ：支持純文本和 MD5 認證

12、版本

• HSRP
  ：支持兩個版本的 HSRP：版本 1 和 2，版本 1 是默認的 HSRP 版本

• VRRP
  ：默認 VRRP 版本為版本 2，沒有版本 1

• GLBP
  ：無

13、虛擬 MAC 地址

• HSRP
  ：類似於
  0000.00 07.ac02
  ，最後一比特數字錶示組號

• VRRP
  ：類似於
  0000.5e00.0102
  ，最後一比特數字錶示組號

• GLBP
  ：
  0007.b4xx.xxxx

總結

GLBP 是 Cisco 專有協議，是第一跳冗餘協議 (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指定一個虛擬路由器作為AVG，負責流量轉發和負載均衡，備份虛擬路由器稱為 AVF，充當虛擬網關的被動故障轉移，如果 AVG 出現故障或無法訪問，則 AVF 將接管虛擬網關角色。

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狀態

• AVG六種狀態

• AVF四種狀態

• 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、標准

• 4、OSI 層

• 5、是否支持負載均衡

• 6、組播組 IP 地址

• 7、傳輸端口號

• 8、是否默認啟用搶占

• 9、選舉

• 10、IPv6 支持

• 11、認證方式

• 12、版本

• 13、虛擬 MAC 地址

• 總結

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