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【原创】GLBP技术实现

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发表于 2018-12-27 10:22:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
Group load-balance protocol
分组负载均衡协议


        1. GLBP-AVG:活动的虚拟网关,每个glbp组中选举一台当作AVG用来给GLBP组成员分配虚拟mac,
        2. GLBP-AVF: AVG分配完MAC后,每台分配到虚拟mac的成员转发数据包,叫做AVF,一个组最多4个活动AVF,其余listen

参数:

        1. hello包3s一次发送, holdtime时间为10S
        2. 使用组播地址224.0.0.12,udp端口号3222

VG状态:  // 虚拟网关

disabled        未学习到glbp的虚拟ip
Initial        学习到虚拟ip,配置还未完成
listen        接口hello包,当AVG/SVG 不可用后尝试进入speak
speak        虚拟网关尝试成为AVG/SVG
Standby        成为AVG的备用角色
active        成为AVG,负责响应对虚拟ip的arp请求

VF状态:虚拟转发者

disable        未配置学习到glbp的虚拟ip
initial        已配置学习到虚拟ip,不过glbp配置未完成
Listen        虚拟网关接收到hello包,当AVF不可用后尝试active
active        该网关为活动AVF,负责转发发至VF-MAC的数据包

特性:

        • VIP只有一个,但是可以有多个mac,实现流量分担
        • 开机先选举virtaul gateway ---------active vg /standby vg 选举方式和hsrp一样-----此设备用来分配mac地址
        • 之后再选举VF ---------活跃转发-最多选举四个
        • 选举出VF后 三个设备为此active vf的备份

负载均衡机制:

        1. Round-robin:
                                          // 最多使用4个mac,avf挂掉会回收mac给新的avf使用
                                            // 默认的负载均衡机制,轮询分配mac地址作为客户机的网关  
                                            //  一个主mac 互相间通信-  子mac用以load-balance
        2. 基于主机负载均衡:
                                    只要某个虚拟mac还在glbp组中参与转发,就保障某个主机总使用该mac地址进行通信
        3. 加权负载均衡算法:
                                   分担到路由器的负载量取决于路由器所通告的权重值  // 默认值100                                
                                           interface vlan 100
                                  glbp 1 load-balancing  weighted     // 定义改组glbp负载均衡方式为权重值负载
                                       glbp 1 weighting 50
                                  interface vlan 100
                                       glbp 1 weighting 150      ( 权重值为150的为三次客户端请求分配进行响应,50的只响应一次)

glbp认证:    // 支持明文密文

Interface vlan 100
   glbp authentication md5 key-string cisco123             // 也可以使用密钥链

GLBP设计问题:

在多个Vlan有多颗生成树的情况下,配置GLBP的负载均衡效果并不是很好,因为STP会block部分链路,产生二层的次优路径,所以在多VLAN时,使用HSRP搭配VRRP是更好的选择

配置示例:

Int vlan 100
   glbp 1 ip 1.1.100.254
   glbp 1 priority 110          // 优先级用来选举AVG
   glbp 1 preempt

跟踪技术:

        • 权重值决定了是否转发数据以及转发数据的数量多少,priority用来比较选举AVG,所以GLBP的跟踪基于weighting
        • 链路断掉不用切换AVG ,只需要切换AVF ,因为AVG是做mac分发的
        • 权重值两个参数
             lower 20   // 权重值低于20不转发数据,备份AVF接管数据
             upper 50  // 权重值高于50时重新开始转发数据

    Track 100 interface g1/0/1  line-protocol   // 检查链路健康状态
    Track 101 interface gi1/0/2 line-protocol    // 检查链路健康状态
  interface vlan 100
        glbp 1 weighting 50 lower  30 upper 35 ----------weighting 值低于30 不做转发,高于35开始重新转发数据
        glbp 1 weighting track 100 decrement 30          有任何情况发生  weighting 值降低30
        glbp 1 weighting track 101 decrement 5            101追踪链路故障降低权重值5

        1. 推荐合理化设计权重值
        2. 轮询分配mac给client做网关默认1:1的权重值=50:50=100:100
        3. 设计权重值为110,链路断掉一条,weighting降低50 =60    等同于 60:100的分流方式
        4. 链路断掉第二条,再次降低50,等同于10:110  ,AVF不再转发数据,其余的AVF会接管该MAC进行数据转发
        5. 故障切换时,是存活的AVF接管了故障的MAC进行流量转发,而不是流量全部指向单一MAC

Trouble-shooting:

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