GLBP全称Gateway Load Balancing Protocol(网关负载均衡协议),是思科的专有协议。GLBP不仅提供冗余网关,还在各网关之间提供负载均衡。他弥补了现有的冗余路由器协议的局限性, 设计GLBP的目的是自动选择和同时使用多个可用的网关。和HSRP、VRRP不同的是,GLBP可充分利用资源,同时无需配置多个组和管理多个默认网关配置。
GLBP组中最多可以有4台路由器作为IP默认网关。这些网关被称为AVF(Active Virtual Forwarder,活跃虚拟转发器)。GLBP自动管理虚拟MAC地址的分配、决定谁负责处理转发工作(这是区别于HSRP和VRRP的关键,在GLBP中有一个虚拟IP,但对应多个虚拟MAC)。
GLBP提供了以下功能:
GLBP AVG(活跃虚拟网关,Active Virtual Gateway):一个GLBP组中的成员会选举出一个网关,成为该组的AVG。其他组成员作为AVG的备用网关,以防AVG发生故障。AVG会为GLBP组中的每个成员分配一个虚拟MAC地址。
GLBP AVF(活跃虚拟转发者,Active Virtual Forwarder):AVG会为网关分配虚拟MAC地址,每个网关都有责任转发那些发到这个虚拟MAC地址的数据包。这些网关是虚拟MAC地址的AVF.
GLBP 通信(Communication):GLBP成员之间通过每3秒钟向组播地址224.0.0.102,UDP3222端口发送Hello数据包,来进行通信。
活动网关选举:
使用类似于HSRP的机制选举活动网关,
选举比较
1.优先级(1-255 默认100)
2.ip地址
优先级最高的路由器成为活动路由器,若优先级相同则IP地址最高的路由器成为活动路由器。称作Active Virtual Gateway,其他非AVG提供冗余。
某路由器被推举为AVG后,和HSRP不同的工作开始了,AVG分配虚拟的MAC地址给其他GLBP组成员。
所有的GLBP组中的路由器都转发包,但是各路由器只负责转发与自己的虚拟MAC地址的相关的数据包。
GLBP允许进行自动选择,并同时使用组中的所有可用网关。GLBP组中的成员会选举出一个网关来担任该组的AVG。其他组成员则为AVG提供备份,以防AVG出现故障。AVG会为GLBP组中的每个成员分配一个虚拟MAC地址。所有路由器都会作为AVF来发送到虚拟MAC地址的数据帧提供转发。当客户端发送ARP请求来获得默认网关的地址时,AVG会在ARP响应中发送这些虚拟MAC地址。一个GLBP组中最多可以由4个组成员。做法是在为用户提供单一IP的同时,每台路由器都为用户提供不同的MAC地址,这样,用户发到组IP的数据包就成功地被分担各个路由器上了。
GLBP支持使用多台默认路由器同时为相同过的默认网关IP地址提供流量的负载分担,在这种环境中,GLBP支持下列负载分担模式。
GLBP协议支持三种负载均衡方式:
第一:根据不同主机的源mac地址
第二:根据arp请求轮询
第三:根据路由器的权重分配,权重越高被分配的可能性越大
bluefox(config-subif)#GLbp 1 load-balancing ?
host-dependent Load balance equally, source MAC determines forwarder choice
round-robin Load balance equally using each forwarder in turn
weighted Load balance in proportion to forwarder weighting
主机相关负载分担算法:只要某个虚拟MAC地址还在GLBP组中参与流量转发,就确保某主机总是使用这个虚拟MAC地址进行通信。
循环负载分担算法:当客户端发送ARP请求来解析默认网关的MAC地址时,每个客户端接收到的ARP响应中包含的MAC地址,是循环算法中下一个可用路由器的MAC地址。所有路由器的MAC地址会被按顺序放入地址解析响应中,作为默认网关IP地址对应的MAC地址返回给客户端。
加权负载分担算法:被定向到一台路由器的负载量取决于该路由器所通告的加权值。
GLBP的加权决定了一台路由器是否充当虚拟转发者的角色。管理员可以设置初始加权值,并且可以指定门限值。管理员可以配置GLBP来追踪接口状态并设置一个减量值,当被追踪的接口关闭时,以这个减量值来降低加权值。当GLBP路由器的加权下降到低于一个特定的值时,路由器就不会再成为活跃虚拟转发者。而当加权上升到高于一个特定的值时,路由器可以恢复其活跃虚拟转发者的角色。
GLBP的加权机制与HSRP或VRRP不同。HSRP和VRRP中只定义了一个门限值。如果路由器优先级下降到这个门限值以下,路由器就会获得活跃状态。GLBP中定义了两个门限值:当路由器加权减少时使用一个较低的门限值,当路由器加权增加时使用一个较高的门限值。这个双门限值机制比单门限值系统更为灵活。