在RS的學習過程中我們接觸到很多網絡技術，后面就把工作中常用的拿來與大家分享，本次我們來分享網關冗余技術。當我們的網關設備無法使用堆疊(VSS,istack，IRF)，或者不同廠商設備的時候，非常有效，能夠提供網關的高可用，下面就來對比極其相似的HSRP和VRRP，然后來分析GLBP：
HSRP：Hot Standby Router Protocol (HSRP是CISCO專有協議，用于在網絡中提供冗余。只有一個路由器是active活動路由器，而其他路由器將處于standby待機狀態，即備用路由器將負責在活動路由器發生故障時轉發流量。
VRRP：Virtual Router Redundancy Protocol，是一種用于在網絡中提供冗余的開放標準協議。VRRP是一種網絡層協議。它使用Master和Backup的概念，即當主路由器Master出現故障時，其中一個Backup備用路由器將承擔主路由器的職責，即備用路由器將負責轉發流量，直到主路由器恢復。
相似之處 -
· 虛擬IP地址：兩種協議都使用虛擬IP地址的概念，即子網或網絡中的一個IP地址被指定為該網絡主機的默認網關。
· track：對象跟蹤是一個監視被跟蹤對象的過程，例如線路協議的狀態。該過程定期輪詢跟蹤對象，如果發現任何變化，則備用或備用路由器的優先級會增加，因此現在這些路由器中的一個變為活動路由器或主路由器。
· priority：優先級最高的路由器將變為Active(在HSRP中)或Master(在VRRP中)。只會有一個路由器會變成Active或者Master，而其他路由器將作為備份路由器(HSRP中的standby，VRRP中的backup)。
· preempt：搶占是一種狀態，即優先級priority高的設備通過preempt競爭成為Active或者Master，一般會聯動track以及設置delay time以免網絡故障時的頻繁主備切換。
現在，看一下HSRP和VRRP的一些區別。
HSRP和VRRP的不同對比
GLBP：網關負載平衡協議是第一跳冗余協議(FHRP)之一，它提供與其他第一跳冗余協議一樣的冗余，也提供負載平衡。它是Cisco專有協議，可以執行這兩種功能。它使用單個虛擬IP地址和多個虛擬Mac地址在多個路由器上提供負載平衡。
GLBP術語：
1. 虛擬IP地址：IP地址被指定為本地子網的虛擬IP地址，該子網被配置為所有本地主機的默認網關。
2. 實際虛擬網關(AVG)：它是在單個組中運行GLBP的路由器之一，負責為組中的每個成員分配虛擬Mac地址以及響應來自設備的ARP請求。AVG在組中具有最高優先級值或IP地址。
3. 實際虛擬轉發器(AVF)：這些是包含單個GLBP組中的AVG的路由器。這些實際上負責在AVG為任務分配數據后轉發數據。如果AVG??發生故障，其中一個AVF可以成為AVG。
4. 搶占：這是AVF中的一個將成為AVG路由器的狀態(當AVG路由器發生故障時)。此外，當AVG路由器再次啟動時，它將成為AVG路由器，因為它的優先級仍然更高(假設)。
5. 對象跟蹤：GLBP使用加權方案來確定GLBP組中每個路由器的轉發容量。GLBP跟蹤界面并調整其加權，即如果跟蹤的界面下降，則它會減少一定的值(根據配置)。
GLBP概念：
實際虛擬網關(AVG)為運行同一組的GLBP的所有其他路由器提供虛擬Mac地址。其余路由器是Actual Virtual Forwarder(AVF)。當來自子網設備的ARP請求知道虛擬IP地址的Mac地址時，AVG提供其中一個虛擬Mac地址。AVG將使用循環算法或已應用的其他算法提供虛擬Mac地址。通過這種方式，所有運行GLBP的設備都可用于轉發流量。
GLBP虛擬Mac地址分配：當子網設備(主機)想要發送流量時，它通過發送ARP請求來請求虛擬IP(網關)的Mac地址。響應ARP請求，AVG將提供虛擬Mac地址之一(由AVG提供給AVF)。
虛擬網關冗余：為了檢測網關故障，GLBP成員通過hello消息相互通信，每隔3秒發送一次到多播地址224.0.0.102。如果AVG??失敗，則具有最高優先級的AVF將成為AVG，即負責提供AVF的Mac地址。
虛擬轉發器冗余：就像在HSRP中一樣，如果其中一個AVF出現故障，那么同一個GLBP組中的另一個AVF將負責轉發數據包。GLBP組中最多可以有4個路由器。
GLBP負載平衡：
GLBP使用3算法進行負載均衡 -
1. Round-Robin：AVG將按順序分配虛擬Mac地址，例如將第一個虛擬Mac地址分配給AVF1，然后分配給AVF2等。
2. Host-dependent依賴于主機：如果特定主機每次都需要特定的虛擬Mac地址，則AVG會將特定的AVF分配給主機。
3. Weighted加權：負載將根據需求分配，即按比例分配虛擬Mac地址。如果我們想要一些AVF處理比其他AVF更多的流量，那么可以改變權重。
4. 配置舉例：
HSRP
HSRP：Vlan 100 HSRP 192.168.10.0/24Vlan 200 VRRP 192.168.20.0/24Vlan 300 GLBP 192.168.30.0/24 R1:192.168.XX.253 R2:192.168.XX.254 VIP:192.168.XX.1Hsrp:R1track 100 interface Ethernet0/1 line-protocolinterface Vlan100 ip address 192.168.10.253 255.255.255.0 standby 100 ip 192.168.10.1 standby 100 priority 120 standby 100 preempt standby 100 track 100 decrement 30R2track 100 interface Ethernet0/1 line-protocolinterface Vlan100 ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 standby 100 ip 192.168.10.1 standby 100 priority 100 standby 100 preempt我們debug看一下hsrp的各個狀態：
HSRP形成過程
(1) INIT:初始狀態
所有備份組內組員的初始狀態為 INIT，當組員配置屬性或端口 UP 時，進入 INIT 狀態。
(2)LEARN:未設定虛擬IP地址
該組員未設定虛擬 IP 地址，并等待從本組活動路由器發出的認證的 Hello 報文中學習得到自己的虛擬 IP 地址。
(3)LISTEN:監視活動/備份路由器
該組員已得知或設置了虛擬 IP 地址，通過監聽 Hello 報文監視活動/備份路由器，一旦發現活動/備份路由器長時間未發送 Hello 報文，則進入 SPEAK 狀態，開始競選。
(4)SPEAK:參加競選活動/備份路由器
參加競選活動/備份路由器的組員所處的狀態，通過發送 Hello 報文使競選者間相互比較、競爭。
(5)STANDBY:備份路由器所處的狀態(只有一個)
組內備份路由器所處的狀態，備份組員監視活動路由器，準備隨時在活動路由器壞掉時接替活動路由器。備份路由器也周期性發送 Hello 報文告訴其他組員自己沒有壞掉。
(6)ACTIVE:活動路由器所處的狀態(只有一個)
組內活動路由器即負責虛擬路由器實際路由工作的組員所處的狀態。活動路由器周期性發送 Hello 報文告訴其他組員自己沒有壞掉。
當我們shutdown掉track的上行口后，可以看到hsrp的active切換到R2：
Track切換
VRRP
VRRP：R1：interface Vlan200 ip address 192.168.20.253 255.255.255.0 vrrp 200 ip 192.168.20.1R2：interface Vlan200 ip address 192.168.20.254 255.255.255.0 vrrp 200 ip 192.168.20.1 vrrp 200 priority 120 vrrp 200 track 100 decrement 30我們看到Debug vrrp的過程：
VRRP Debug
啟動vrrp后進入init狀態，當收到接口startup的消息,將轉入Backup，在Master down timer超時，沒有比本地優先級大的時候，變成Master；
GLBP
GLBP：R1：interface Vlan300 ip address 192.168.30.253 255.255.255.0 glbp 300 ip 192.168.30.1 glbp 300 priority 120 glbp 300 preempt glbp 300 weighting 200默認的loadbancing為round-roubin輪訓，但是權重比可以改變比重；
我們Debug查看形成過程，
與HSRP非常的相似，但是GLBP可以在standby上按照權重同時工作，不過MAC有active來生成，這里，交換機位于AVG和AVF之間，當AVG關閉時，交換機將如何在另一個端口上學習相同的Mac地址？當AVG關閉時，新選出的AVG將產生無償ARP以刷新交換機的CAM表和主機ARP緩存。
本次關于網關的冗余就到這里，下次我們分享NAT相關的技術，歡迎大家關注。
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