理解并实施:GLBP(ccna200-120新增考点)
理解并實施:GLBP(ccna200-120新增考點)
GLBP(Gateway Load Balancing Protocol)網關負載均衡協議,它是屬于思科私有的,比HSRP和VRRP更高級的一種既能冗余又能實現負載均衡的網絡協議,簡單的來講就是自動選擇和同時使用多個可用的網關路由器,而且發生故障的時候可以切換到冗余路徑,可以更充分的使用資源。而這一點HSRP和VRRP是做不到的,如果要在HSRP和VRRP支持負載均衡,那么就必須配置和管理多個熱容組,關于這一點前面已經描述過。但是GLBP則不需要。但是GLBP也有限制,它最多只能支持4臺路由器協同工作。
要成功的理解GLBP就必須清晰如下的知識目標:
üGLBP的虛擬MAC形成與分配方式
üGLBP的角色
üGLBP的負載均衡方式
理解GLBP的虛擬MAC形成與分配方式
在HSRP和VRRP中的虛擬IP對應的是同一個虛擬MAC,而GLBP中為了實現自動的負載均衡,它的虛擬IP將對應多個不同的虛擬MAC,如圖9.133所示,如果實現自動的負載均衡時A主機通過R1轉發數據,那么,A主機將得到192.168.2.100對應的MAC為0000.0000.0001;B主機通過R2轉發數據,那么,B主機將得到192.168.2.100對應的MAC為0000.0000.0002;當然,這兩個MAC都是虛擬的。現在需要進一步思考的問題是:既然GLBP針對不同的轉發器生成不同的虛擬MAC,那么通信過程中,ARP的請求與發送將是怎么一個情況,由誰使用這些不同的虛擬MAC做ARP的應答?
理解GLBP的角色
在GLBP中存在兩種角色,一種叫虛擬路由器(activevirtual gateway)又名AVG; 活動虛擬轉發器(activevirtual forworders)又名AVF;如圖9.134所示,AVG負責決定GLBP組中由誰來轉發流量,以及統一的對客戶端請求192.168.2.100這個虛擬IP的MAC做ARP應答,它怎么決定誰來轉發流量,怎么統一為客戶端作ARP的應答?這兩個過程是相輔相成有所關聯的。
具體的講:AVG負責決定GLBP組中由誰來轉發流量,是由GLBP的負載均衡方式所決定,后面會對不同的負載均衡方式做描述,當AVG決定由誰來轉發流量時,這臺被用于流量轉發的網關就叫活動轉發器,也就是AVF。當然客戶端只能看到一個默認網關IP,也就是GLBP的虛擬IP,在本實例中是192.168.2.100,那么客戶端將請求192.168.2.100所對應的MAC,此時AVG決定由某臺AVF轉發流量后,會使用該AVF的虛擬MAC來完成ARP響應,注意客戶端的ARP請求,將由AVG來統一的做響應,并不是由轉發流量的AVF做響應,所以AVG更想是GLBP組中的管家。通常在一個GLBP的組中,會有一臺路由器既是AVG同時又是AVF,而組中的其它的路由器都將是AVF。既然AVG如此重要,那么GLBP組中誰會是AVG?
誰會是GLBP組中的AVG網關?
具備GLBP高優先級的路由器會成為AVG,默認情況下GLBP的優先級都是100;如果優先級相同,那么物理接口上具備高IP的路由器將成為AVG,不難看出這個選舉過程與HSRP相同,所以合理的規劃GLBP的優先級非常重要。
理解GLBP的負載均衡方式
在一個GLBP組中自動實現流量的負載均衡,這是GLBP的最大特點,HSRP和VRRP是無法做到的,那么GLBP將提供哪些負載均衡的方案?
基于主機的負載均衡(host-dependent):該方案將始終讓某臺主機使用相同的AVF來轉發流量,它是依靠判斷信源主機的MAC地址來判斷的,只源MAC地址相同,那么就表示該流量出自同一臺主機,就始終使用同一臺AVF和流量轉發,如果是另一主機,那么將使用另一AVF做流量轉發。
循環負載均衡(round-robin):依次輪流的使用GLBP中各個AVF來做流量轉發,這是GLBP默認的負載均衡方式。
基于權值的負載均衡(weighted):基于AVF通告的權值來決定誰轉發,權值越高,被選為轉發器的可能就越大。
配置不同負載均衡方式如下所示:
R1(config-if)#glbp 100 load-balancing ?
host-dependent ?Load balance equally, source MAC determinesforwarder choice
round-robin ? ?Load balance equally using each forwarderin turn
weighted ? ? ? Load balance in proportion to forwarderweighting
演示:GLBP的實施
演示目標:GLBP的實施并分析AVG的管理數據幀。
演示環境:圖9.135所示。
演示背景:在路由器R1和R2上配置GLBP來實現流量負載均衡和故障冗余。
演示步驟:
第一步:在路由器R1和R2上配置GLBP功能,具體配置如下所示:
路由器R1的GLBP配置:
R1(config)#interfacee1/0
R1(config-if)#glbp100 ip 192.168.2.100 ?*配置GLBP組100的虛擬IP
R1(config-if)#glbp100 priority 120 ? ? ?*為該接口配置GLBP組100的優先級
R1(config-if)#glbp100 preempt ? ? ? ? *配置GLBP中AVG角色的搶占功能
路由器R2的GLBP配置:
R2(config)#interfacee1/0
R2(config-if)#glbp100 ip 192.168.2.100
R2(config-if)#glbp 100 priority 110 ?
R2(config-if)#glbp 100 preempt
第二步:當完成上述配置后,可以通過在路由器R1上使用指令show glbpe1/0查看該接口的如圖9.136所示,可以清晰的看出GLBP組100的虛擬IP為192.168.2.100;負載均衡方式為循環負載均衡(round-robin)即依次輪流的使用GLBP中各個AVF來做流量轉發,這是GLBP默認的負載均衡方式,同時還可以清晰的看到不同AVF的虛擬MAC。
第三步:在明確了GLBP當前的工作狀態的情況下,分別在主機192.168.2.4和192.168.2.3上ping192.168.5.2,如果配置沒有錯誤,兩臺主機應該成功的ping通192.168.5.2,然后在兩臺主機上分別使用ARP –a指令查看當前的ARP解析情況,如下圖圖9.137和圖9.138所示,不難看出,同一個目標IP192.168.2.100分別對應了兩個不同AVF的虛擬MAC,這意味著如果R1和R2狀態都良好的情況下,GLBP將執行流量的負載均衡。
? ?然后再在192.168.2.4和192.168.2.3的主機上分別跟蹤到目標192.168.5.2的路由轉發,如圖9.139和9.140所示,確實通過了不同的AVF轉發,執行了負載均衡。
第四步:此時,如果成功捕獲AVG路由器R1分別響應主機192.168.2.4和192.168.2.3的ARP應答數據幀如圖9.141所示,充分證明整個GLBP網絡中的ARP應答主機是AVG路由器,換而言之,您可以這樣理解:GLBP組中由誰來負載流量轉發是被AVG所決定的。
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總結
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