GLBP



 ◆ GLBPとは

 GLBP( Gateway Load Balancing Protocol )は、
デフォルトゲートウェイなどを冗長化するための
 
シスコ独自のプロトコル。HSRPやVRRPとは異なり、GLBPは1つのグループ内で利用可能なデフォルト
 ゲートウェイを複数存在させることができるため、デフォルトゲートウェイの負荷分散を実現できます。

 HSRPやVRRPでは、デフォルトゲートウェイは冗長できますが、1つのグループ内でバックアップの
 位置づけにあるスタンバイ(バックアップ)ルータは活用されません。しかし、GLBPの場合は冗長性を
 実現しながらも、バックアップの位置づけとなるルータもアクティブに利用できて、負荷分散されます。

 GLBPでは、
1つの仮想IPアドレスに対して複数の仮想MACアドレスをARP応答で返すので、負荷分散を
 実現できています。これによりクライアントPCは同じ仮想IPアドレスのデフォルトゲートウェイを指定
 しながらも、クライアントPCごとに異なるルータに対してパケットを送信するようになります。つまり
 MHSRPのようにPCごとにデフォルトゲートウェイのアドレスを変えることなく冗長性と負荷分散を実現。

GLBP用語 解説
仮想IPアドレス  全てのAVFで共有されるIPアドレス。PCなどに設定するデフォルトゲートウェイのIPアドレス。
仮想MACアドレス  AVGにより割り当てられるMACアドレス。PCなどのARPテーブルにキャッシュされるMACアドレス。
仮想ルータ  仮想IPアドレスと仮想MACアドレスを持つ仮想のルータ。AVFにより構成される。
Helloメッセージ  GLBPを有効にしたルータ間でGLBP情報をやり取りするマルチキャスト(224.0.0.102 UDP 3222)
AVF  仮想IP(仮想MAC)アドレスを宛先として転送されてきたパケットをルーティングするルータ。
AVG  ARP応答、AVFへのMACアドレスの自動割当、冗長ゲートウェイ確保のための調整を行うルータ。
GLBPグループ  GLBPに参加し仮想ルータをエミュレートするルータの集合。通常、セグメントごとに1グループを作成。
GLBPプライオリティ  どのルータがAVGになるのか決める値。高い値を持つルータがAVGとなる。デフォルト値100。


 GLBPを使用することで、物理的には2台あるルータが論理的(仮想的)には、1台のルータに見せられます。
 GLBPでは、グループ内のルータからプライオリティが最も大きいルータを
AVG(Active Virtual Gateway)
 として選出します。
AVGは「ARP応答とAVFへの仮想MACアドレスの自動割当」などグループ管理をします。
 AVGに障害が発生した場合、GLBPグループ内のその他のルータがAVGになります。

 AVGによって仮想MACアドレスを割り当てられたルータは、
AVF(Active Virtual Forwarder)と言います。
 
AVFは「そのグループでパケットの転送処理」する役割を担っており、1つのグループで最大4つのAVFが機能。


 ◆ GLBPの動作

 下図ではR1とR2のルータで同じGLBPグループ「1」としており、GLBPプライオリティ値がR1のルータが
 大きいことから「R1がAVG、R1とR2がAVF」となっています。R1がAVGであると同時にAVFとなります。

 R1はMACアドレス「0007.b400.0101」のAVF、R2はMACアドレス「0007.b400.0102」に対するAVF。
 クライアントAとBは、172.16.1.254 のIPアドレスをデフォルトゲートウェイとして設定していますが、
 クライアントAとBからのARPリクエストを受信したAVGは、以下のようにARPリプライを返します。その
 結果、クライアントAからのトラフィックはR1に転送されて、BからのトラフィックはR2に転送されます。

 ・ クライアントAのARPリクエストに対しては「0007.b400.0101」とARPリプライ。
 ・ クライアントBのARPリクエストに対しては「0007.b400.0102」とARPリプライ。


  




 R1がダウンした場合、スタンバイAVGであるR2がHelloパケットを受信しなくなりholdtimeが切れた時に
 AVGの役割がR1からR2へと引き継がれます。このGLBPの収束する間は、PCは一時的に通信できませんが、
 収束後にはR1の保持する仮想MACアドレスとAVGの役割がR2へ引き継がれて、通信が可能になります。


 



 ◆ GLBPのロードバランス方式

 AVGが制御するAVF間のロードバランス方式は以下の3種類があります。デフォルトは「round-robin」です。

ロードバランス方式 説明
host-depended  ホストが使用するMACアドレスが常に同じになるように、ホストのMACアドレスに基づくロードバランス。
round-robin  仮想IPアドレスに対するARP応答として複数のAVFのMACアドレスが「順番」に返されるロードバランス。
weighted  AVFがアドバタイズするウェイト値に基づくロードバランス。


 ◆ GLBPの仮想MACアドレス

 AVGがARP応答の際に通知する「仮想MACアドレス」は
0007.b400.XXYY のように構成されています。
 XXはGLBPグループ番号であり、YYはMACアドレス番号となります。AVFが、最大で4台ということから、
 このYYに入るMACアドレス番号は「01」から「04」の数字となります。

 ・ GLBPグループが「1」の場合は、仮想MACアドレスは「0007.b400.0101」「0007.b400.0102」など
 ・ GLBPグループが「5」の場合は、仮想MACアドレスは「0007.b400.0501」「0007.b400.0502」など
 ・ GLBPグループが「10」の場合は、仮想MACアドレスは「0007.b400.0a01」「0007.b400.0a02」など



GLBP( 仮想IPアドレス、プライオリティ、プリエンプト )設定

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