HSRP VRRP GLBP网关冗余和负载均衡

HSRP VRRP GLBP网关冗余和负载均衡实验

为了保障网络的稳定性，减少因网络设备故障而导致网络瘫痪，在OSI/RM的二层，交换机厂商开发出了STP以及PVST等技术，实现交换机的冗余备份和负载均衡。那在第三层呢，是否有相应的技术解决路由器的冗余备份和负载均衡呢？当然有，那就有HSRP（思科私有协议）和VRRP（IEEE标准）。
不过HSRP和VRRP正常情况下，只有冗余备份的功能，而要实现负载均衡的功能，只有创建多个备份组，两个或多个虚拟网关，让局域内的PC机配置不同的网关，从而实现负载均衡的功能，这样在操作上就显得比较麻烦。
为了解决这个问题，思科公司进一步开发出了GLBP技术（Gateway Load Balance Protocol）,GLBP由多个路由器组成一个备份组，将每台路由器的MAC地址（最多四个）加入备份组，成为虚拟网关的MAC地址组。当局域网内的PC机请求网关ARP响应时，虚拟网关的MAC地址组中MAC地址轮流响应，从而实现流量根据二层的网关MAC地址走不同的真实路由器，从而实现负载均衡。

实验拓扑图

实验一：通过HSRP实现路由器的冗余备份和负载均衡
路由器R1上的配置

在路由器R1配置备份组standby 1 虚拟网关IP为192.168.1.254,优先级为120,高于默认的优先级100,从而R1在备份组1中成为ACTIVE路由器，并配置占先权和端口跟踪，当E0/0故障时，standby 1 priority优先级自动降低30.
备份组2 standby 2虚拟网关IP为192.168.1.253,优先级使用默认的100（默认优先级100系统不显示），也需要配置占先权，使用能够在备份组2的ACTIVE路由器R2故障时，启用占先权功能，由standby成为ACTIVE，保障网络的运行稳定。
在ISIS路由协议中，配置E0/1接口为被动接口模式，以防止通过E0/1向R2传播路由信息，形成环路。

路由器R2上的配置

R2路由器则与R1正好相反，备份组1 在R2路由器为 STANDBY角色，备份组2 在路由器R1则为ACTIVE角色。
同样，在路由器R2上的ISIS路由协议中，也需要配置E0/1接口为被动模式。


查看路由器R1上的HSRP配置

    查看路由器R2上的HSRP配置


在局域网PC上验证使用不同网关上网


实验二：通过VRRP实现路由器的冗余备份和负载均衡

路由器R1上的配置

VRRP是IEEE所有厂家支持的路由冗余备份技术，和思科私有HSRP技术配置类似，区别就是HSRP的端口跟踪是在启用HSRP协议的接口下配置，而VRRP则在全局模式下配置端口跟踪track组1,然后在配置VRRP协议的接口调用track 组1,。
路由器R2上的配置

同HSRP一样，在路由器R2配置VRRP协议，需要和路由器R1配置为互补的参数设置。从而实现网关的冗余。


查看路由器R1上的VRRP配置

查看路由器R2上的VRRP配置


故障验证，在路由器R1断开上联口E0/0,查看在两台路由器上VRRP组的角色变化。


当路由器R1的上联口故障不能正常工作时，通过端口跟踪，优先级自动降低30,由120降为90，此时路由器R2的优先级100高于R1的优先级90,通报抢夺占先权，马上由BACKUP在为MASTER,而路由器R1则由MASTER成为BACKUP.

当路由器R1的上联口恢复正常工作时，通过端口跟踪，发现端口E0/0工作正常，优先级自动恢复为120,高于路由器R2的优先级100,路由器R1则通过抢夺占先权由BACKUP成为MASTER,而路由器R2由于优先级低于R1则重新变BACKUP


在客户端PC验证通过不同网关使用的正常。

实验三：通过GLBP实现路由器的冗余备份和负载均衡

路由器R1的GLBP配置

路由器R2的GLBP配置

GLBP协议的配置和HSRP基本相同，只是实现原理有所区别，HSRP是通过配置多个备份组实现负载均衡，而GLBP通过一个备份组，就可以实现负载均衡。

查看路由器R1和R2上的GLBP配置



GLBP协议支持三种负载均衡方式，
1、根据不同主机的源MAC地址 2、根据ARP请求轮询 3、根据路由器的权重分配，权重越高的被分配的可能性越大。

在PC机验证GLBP通过同一网关，不同MAC地址轮流响应ARP请求，从而实现流量负载均衡的功能。

 

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