网关负载平衡协议 (GLBP)

网关负载平衡协议 (GLBP) 是第一跳冗余协议 (FHRP) 之一，它像其他第一跳冗余协议一样提供冗余，也提供负载平衡。它是一种 Cisco 专有协议，可以执行这两种功能。它使用单个虚拟 IP 地址和多个虚拟 Mac 地址在多个路由器上提供负载平衡。

GLBP 条款：

虚拟 IP 地址：IP 地址被分配为来自本地子网的虚拟 IP 地址，该子网配置为所有本地主机的默认网关。
实际虚拟网关（AVG） ：它是单个组中运行GLBP的路由器之一，负责为组中的每个成员分配虚拟Mac地址并响应来自设备的ARP请求。 AVG 在组中具有最高优先级值或 IP 地址。
实际虚拟转发器 (AVF) ：这些路由器包括单个 GLBP 组中的 AVG。这些实际上负责在 AVG 为任务分配数据后转发数据。如果 AVG 出现故障，则其中一个 AVF 可以成为 AVG。
Preempt ：这是一种 AVF 将成为 AVG 路由器的状态（当 AVG 路由器宕机时）。此外，当 AVG 路由器再次启动时，它将成为 AVG 路由器，因为它的优先级仍然更高（假设）。
对象跟踪：GLBP 使用加权方案来确定 GLBP 组中每个路由器的转发能力。 GLBP 跟踪接口并调整它的权重，即如果跟踪的接口出现故障，则它会减少一定的值（根据配置）。

GLBP 概念：

实际虚拟网关 (AVG) 为同一组中运行 GLBP 的所有其他路由器提供虚拟 Mac 地址。其余路由器是实际虚拟转发器 (AVF)。当来自子网设备的 ARP 请求要知道虚拟 IP 地址的 Mac 地址时，AVG 会提供其中一个虚拟 Mac 地址。 AVG 将使用 Round Robin 算法或其他已应用的算法提供虚拟 Mac 地址。这样，所有运行 GLBP 的设备都用于转发流量。

GLBP虚拟Mac地址分配：当子网设备（主机）想要发送流量时，它通过发送ARP请求来请求虚拟IP（网关）的Mac地址。为响应 ARP 请求，AVG 将提供其中一个虚拟 Mac 地址（由 AVG 提供给 AVF）。

虚拟网关冗余：为了检测网关故障，GLBP 成员通过hello消息相互通信，每 3 秒发送一次到多播地址 224.0.0.102。如果 AVG 失败，则优先级最高的 AVF 将成为 AVG，即负责提供 AVF 的 Mac 地址。

虚拟转发器冗余：就像在 HSRP 中一样，如果其中一个 AVF 发生故障，则同一 GLBP 组中的另一个 AVF 将负责转发数据包。一个 GLBP 组中最多可以有 4 个路由器。

GLBP 负载平衡：

GLBP 使用 3 种算法进行负载均衡——

Round-Robin ：AVG 将串行分配虚拟 Mac 地址，例如第一个虚拟 Mac 地址分配给 AVF1，然后分配给 AVF2 等。
主机相关：如果特定主机每次都需要特定的虚拟 Mac 地址，则 AVG 会为主机分配特定的 AVF。
加权：负载将根据要求分配，即按比例分配虚拟Mac地址。如果我们希望某些 AVF 处理比其他更多的流量，则更改权重。

配置：
在给定的拓扑中，有 2 个路由器，分别名为 R1 和 R2，其中 R1 通过 fa0/0 连接，IP 地址为 10.1.1.1/24，R2 通过 fa0/0 连接，IP 地址为 10.1.1.2/24。

为路由器 R1 分配 IP 地址。

r1(config)# int fa0/0
r1(config-if)# ip add 10.1.1.1 255.255.255.0

为路由器 R2 分配 IP 地址。

r2(config)# int fa0/0
r2(config-if)# ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

现在，配置虚拟 IP、GLBP 优先级、抢占和负载平衡类型。

r1(config-if)# glbp 1 ip 10.1.1.100
r1(config-if)# glbp 1 priority 120
r1(config-if)# glbp 1 preempt
r1(config-if)# glbp 1 load-balancing round-robin

在这里，从本地子网和优先级分配虚拟 IP 为 10.1.1.100（为 R1 分配更高的优先级，因为我们希望此路由器成为 AVG）。此外，已启用抢占和循环类型的负载平衡。现在，为 r2 配置相同的 GLBP。

r2(config-if)# glbp 1 ip 10.1.1.100
r2(config-if)# glbp 1 priority 100
r2(config-if)# glbp 1 preempt
r2(config-if)# glbp 1 load-balancing round-robin

注意：这里，交换机位于 AVG 和 AVF 之间，那么当 AVG 宕机时，交换机如何在另一个端口上学习相同的 Mac 地址？当AVG下降时，新选当的AVG将产生免费的ARP来冲洗开关和主机ARP缓存的凸轮表。

好处：

GLBP 支持明文和 MD5 密码认证。
它支持多达 1024 个虚拟路由器（GLBP 组）。
允许使用单个虚拟 IP 和多个虚拟 Mac 地址进行负载共享。