GLBPによるレイヤ3冗長化・ロードバランシング

今回はデフォルトゲートウェイ障害対策として、GLBPによる冗長化と動的ロードバランシングの概要学習・GNS3での検証を行いました。

GLBP概要

GLBP（Gateway Load Balancing Protocol）
Cisco開発のデフォルトゲートウェイ冗長化を提供するプロトコル。

単一のグループに設定した複数の転送ルータを使用して、ロードバランシング（負荷分散）が可能。

GLBPではグループ内で1個の仮想IPアドレスを複数の仮想MACアドレスを用意し、ホスト端末からの仮想IPアドレス宛ARPリクエストに対して、複数の仮想MACアドレスで負荷を分散しながら応答する。
これによって、サブネット上のすべてのホスト端末に同じ仮想IPアドレスをデフォルトゲートウェイとして設定し、実際には複数のルータによってルーティングすることが可能。

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GLBPが設定されたルータ群をGLBPグループと呼ぶ。
グループは最大4台のルータが設定可能。この設定されたルータをAVF（Active Virtual Forwarder）と呼ぶ。

GLBPグループ内では1台のルータをAVG（Active Virtual Gateway）として選出する。
AVGは自GLBPグループの管理を行い、
・どのルータがAVFとして転送処理を行うか
・仮想MACアドレスの割り当て
を行う。

また、AVGはホスト端末からのARPリクエスト（通信要求）に対し、複数のAVFに負荷を分散しながら応答する。

ロードバランシング動作

ウェイト付きロードバランス（weighted）

各AVFがアドバタイズしているウェイト（重み）によるロードバランス。
ウェイト値が大きいほど負荷が高くなる。

ホスト依存ロードバランス（host-depended）

ホストのMACアドレスに基づいて仮想MACアドレスを決定する。
各ホストが使用するデフォルトゲートウェイの仮想MACアドレスが常に同一になるロードバランス。

ラウンドロビンロードバランス（round-robin）：デフォルト動作

各ホストからのARPリクエストに対して複数のAVFのMACアドレスが順番に応答されるロードバランス。

GNS3上でのGLBP設定

以下のトポロジでR1-R3にGLBPを設定し、動作を検証しました。

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上図の四角で囲ってある部分以外のIPアドレス、ルーティングはあらかじめ設定済み。

RT1設定

R1(config)#interface fastethernet 1/0
R1(config-if)#ip address 10.1.1.201 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#glbp 1 ip 10.1.1.200
R1(config-if)#glbp 1 priority 200
R1(config-if)#glbp 1 preempt

RT2設定

RT1同様、IPアドレスの設定とGLBPの有効化を行いました。

R2(config)#interface fastethernet 1/0
R2(config-if)#ip address 10.1.1.202 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown

R2(config-if)#glbp 1 ip 10.1.1.200
R2(config-if)#glbp 1 preempt

RT3設定

設定はRT1・2と同様。

R3(config)#interface fastethernet 1/0
R3(config-if)#ip address 10.1.1.203 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown

R3(config-if)#glbp 1 10.1.1.200
R3(config-if)#glbp 1 preempt