معرفی میدانی GLBP – Gateway Load Balancing Protocol

HSRP و VRRP گیت‌وی را افزونه می‌کنند، اما یک ایراد دارند: در هر گروه فقط یک روتر ترافیک را جابه‌جا می‌کند و بقیه بیکار منتظر خرابی‌اند. اگر دو یا چند روتر در لبه شبکه دارید و می‌خواهید همه با هم بار کلاینت‌ها را ببرند، بدون اینکه برای هر گروه از کاربران گیت‌وی جداگانه تعریف کنید، پروتکل اختصاصی سیسکو GLBP یا Gateway Load Balancing Protocol همین کار را می‌کند: افزونگی و تقسیم بار، هم‌زمان و در یک گروه.

در این مطلب ساختار GLBP (نقش‌های AVG و AVF) ، سه روش تقسیم بار، تفاوت Priority و Weighting که در خیلی از آموزش‌ها اشتباه گفته می‌شود، کانفیگ کامل، Tracking ، دستورهای بررسی و محدودیت‌ها را بر پایه راهنمای رسمی GLBP در Catalyst 9300 مرور می‌کنیم.

GLBP در یک نگاه

هدف افزونگی و تقسیم بار Default Gateway در یک گروه
AVG Active Virtual Gateway ؛ یکی در هر گروه، MAC مجازی تخصیص می‌دهد و به ARP جواب می‌دهد
AVF Active Virtual Forwarder ؛ حداکثر ۴ در هر گروه، هر کدام یک MAC مجازی
MAC مجازی مثل 0007.b400.0101 و 0007.b400.0102
پیام‌ها multicast 224.0.0.102 روی UDP 3222 ؛ Hello هر ۳ ثانیه
Priority انتخاب AVG (پیش‌فرض 100)
Weighting سهم هر AVF از بار (در روش weighted)
پلتفرم روترهای IOS و IOS XE و سوئیچ‌های Catalyst 9000 لایه ۳

GLBP چطور بار را تقسیم می‌کند

ترفند GLBP این است که همه کلاینت‌ها یک IP گیت‌وی دارند، اما MAC گیت‌وی برای هر کدام فرق می‌کند:

  1. روترهای گروه یک IP مجازی مشترک دارند (مثلاً 192.168.0.1) که Default Gateway همه کلاینت‌هاست.
  2. یکی از روترها با بالاترین Priority ، AVG می‌شود. AVG به هر روتر عضو (تا چهار روتر) یک MAC مجازی اختصاص می‌دهد؛ هر روتری که MAC گرفت، AVF آن MAC است.
  3. وقتی کلاینت برای IP گیت‌وی ARP می‌فرستد، فقط AVG جواب می‌دهد، و هر بار MAC مجازی یکی از AVFها را برمی‌گرداند.
  4. نتیجه: کلاینت A ترافیکش را به MAC روتر ۱ می‌دهد، کلاینت B به MAC روتر ۲ و همین‌طور؛ یعنی بار بین روترها پخش شده، بدون هیچ تنظیمی روی کلاینت‌ها.
GLBP و تقسیم بار گیت‌وی سیسکو
GLBP : یک IP گیت‌وی مشترک، و MAC مجازی متفاوت برای هر روتر فورواردر

اگر یک AVF از کار بیفتد، روتر دیگری فوروارد کردن MAC مجازی او را هم به عهده می‌گیرد؛ پس کلاینت‌هایی که آن MAC را دارند قطع نمی‌شوند. اگر AVG بیفتد، روتر Standby گروه (دومین Priority) AVG می‌شود.

سه روش تقسیم بار

روش رفتار کاربرد
round-robin (پیش‌فرض) AVG در پاسخ هر ARP به‌نوبت MAC یکی از AVFها را می‌دهد بیشتر شبکه‌ها
weighted سهم هر AVF به نسبت Weighting آن است روترهایی با ظرفیت یا لینک متفاوت
host-dependent هر کلاینت همیشه همان MAC مجازی را می‌گیرد برنامه‌هایی که به ثابت ماندن گیت‌وی حساس‌اند، NAT stateful
Priority با Weighting فرق دارد: Priority فقط تعیین می‌کند کدام روتر AVG شود؛ هیچ اثری روی سهم بار ندارد. سهم بار هر روتر با glbp … weighting و روش load-balancing weighted تعیین می‌شود. این دو در خیلی از آموزش‌های فارسی جابه‌جا گفته شده‌اند.

کانفیگ کامل

سه روتر لبه به شبکه کاربران 192.168.0.0/24 وصل‌اند و گیت‌وی کلاینت‌ها 192.168.0.1 است. R1 لینک اینترنت قوی‌تری دارد، پس سهم بیشتری می‌گیرد:

! ---------- R1 ----------
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.0.11 255.255.255.0
 glbp 5 ip 192.168.0.1
 glbp 5 priority 150
 glbp 5 preempt delay minimum 60
 glbp 5 load-balancing weighted
 glbp 5 weighting 100 lower 70 upper 90
 glbp 5 weighting track 1 decrement 40
 glbp 5 authentication md5 key-string Glbp-K3y
!
! ---------- R2 ----------
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.0.12 255.255.255.0
 glbp 5 ip 192.168.0.1
 glbp 5 priority 120
 glbp 5 preempt
 glbp 5 load-balancing weighted
 glbp 5 weighting 60
 glbp 5 authentication md5 key-string Glbp-K3y
!
! ---------- R3 ----------
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.0.13 255.255.255.0
 glbp 5 ip 192.168.0.1
 glbp 5 load-balancing weighted
 glbp 5 weighting 40
 glbp 5 authentication md5 key-string Glbp-K3y
!
! tracking on R1: WAN reachability
ip sla 10
 icmp-echo 203.0.113.1 source-interface GigabitEthernet0/0/0
 frequency 5
ip sla schedule 10 life forever start-time now
track 1 ip sla 10 reachability

توضیح نکته‌های مهم:

  • با وزن‌های ۱۰۰ ، ۶۰ و ۴۰ ، تقریباً ۵۰٪ کلاینت‌ها R1 ، ۳۰٪ R2 و ۲۰٪ R3 را به‌عنوان گیت‌وی می‌گیرند.
  • weighting 100 lower 70 upper 90 یعنی اگر وزن R1 به‌خاطر track زیر ۷۰ برود، دیگر AVF نمی‌ماند و MAC او به روتر دیگر منتقل می‌شود؛ و وقتی دوباره بالای ۹۰ برسد، برمی‌گردد.
  • بدون preempt ، روتری که Priority بالاتری دارد اما دیرتر بالا آمده، نقش AVG را نمی‌گیرد. برای AVF ، preempt به‌طور پیش‌فرض روشن است.

محدودیت‌ها

  • حداکثر ۴ AVF در هر گروه. اگر پنج روتر در گروه باشند، روتر پنجم فقط پشتیبان است و MAC مجازی نمی‌گیرد.
  • تقسیم بار بر اساس کلاینت است نه بر اساس جریان یا بسته؛ اگر یک سرور پرمصرف پشت یک MAC باشد، همه بارش روی یک روتر است.
  • پس از خرابی یک AVF ، روتر جایگزین MAC او را ۶۰۰ ثانیه (Redirect timer) به‌عنوان مقصد فعال نگه می‌دارد و پس از ۴ ساعت (Secondary timeout) کامل حذفش می‌کند.
  • GLBP اختصاصی سیسکو است؛ در شبکه چندبرندی VRRP انتخاب درست است.
  • در طراحی پردیس با STP ، GLBP ممکن است ترافیک را از مسیری ببرد که STP بلاک یا طولانی کرده؛ جای بهتر آن جایی است که همه روترها مستقیم به یک سوئیچ یا استک وصل‌اند.

بررسی

R1# show glbp brief
Interface   Grp  Fwd Pri State    Address         Active router   Standby router
Gi0/0/1     5    -   150 Active   192.168.0.1     local           192.168.0.12
Gi0/0/1     5    1   -   Active   0007.b400.0501  local           -
Gi0/0/1     5    2   -   Listen   0007.b400.0502  192.168.0.12    -
Gi0/0/1     5    3   -   Listen   0007.b400.0503  192.168.0.13    -
R1# show glbp GigabitEthernet0/0/1 5

خط اول هر گروه وضعیت AVG و خطوط بعدی وضعیت هر AVF (Fwd 1 تا 4) را نشان می‌دهند.

GLBP ، HSRP یا VRRP؟

ویژگی GLBP HSRP VRRP
تقسیم بار در یک گروه بله خیر خیر
تعداد فورواردر فعال تا ۴ ۱ ۱
استاندارد سیسکو سیسکو RFC 5798
پیچیدگی متوسط کم کم

توضیح کامل HSRP را در پیاده‌سازی HSRP بر روی روترهای سیسکو ببینید.

پرسش‌های متداول

چرا همه ترافیک از یک روتر می‌رود؟
یا روش host-dependent است و کلاینت‌ها کم‌اند، یا بیشتر ترافیک از یک یا دو سرور پرمصرف است؛ GLBP بار را بر اساس کلاینت پخش می‌کند.

GLBP روی Catalyst 9000 کار می‌کند؟
بله؛ راهنمای رسمی IP Addressing Services در Catalyst 9300 فصل GLBP دارد، تا ۱۰۲۴ گروه روی هر اینترفیس.

با پنج روتر، چهار تا بار می‌برند؟
بله؛ فقط چهار AVF فعال می‌شوند و پنجمی پشتیبان است.

منابع رسمی

مشاوره با AKA NET

برای طراحی افزونگی و تقسیم بار گیت‌وی در شبکه‌های سیسکو با آکانت (AKA NET) تماس بگیرید.

تلفن: 09121308444  |  ایمیل: aka@aka.ir  |  aka.ir

یک دیدگاه دربارهٔ «معرفی میدانی GLBP – Gateway Load Balancing Protocol»

  1. بازتاب: GLBP – Gateway Load Balancing Protocol trow a Simple Sample

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *