网关冗余和负载均衡技术：HSRP/VRRP/GLBP？

　　对于第二层，为了降低交换机故障的影响，采用了生成树技术。

　　但是，路由器作为网关如果发生故障，该如何处理？HSRP和VRRP是最常用的网关冗余技术，HSRP和VRRP类似于多个路由器组成一个组，在其中一个网关处于活动状态的情况下，通过一个备用路由器来替代其工作，从而实现对用户透明切换。

　　但在实际的组网过程中，我们确实希望最大限度地利用网络中的所有资源，即同时实现冗余和负载均衡，从而使设备的性能得到最大限度的发挥，而GLBP技术则可以同时实现冗余和负载均衡。

　　第一，HSRP技术。

　　HSRP是Cisco专有的协议。HotStandbyRouterProtocol将多个路由器组合成一个“热备份组”，从而构成一个虚拟路由器。

　　目的是在特定情况下支持IP。

　　通信故障的转移不会造成混乱，并且允许主机使用单一路由器，而且即使在第一跳路由器实际使用失败的情况下，也能够保持路由器之间的连接。

　　一个被称为活动路由器(ActiveRouter)的负责转发数据包的路由器。HSRP会在主动路由器发生故障时，激活备用路由器(StandbyRouters)来代替它。

　　该HSRP协议提供一种机制来决定是使用主动路由器还是备份路由器，并指定虚拟IP地址作为网络系统中缺省的网关地址。在主动路由器发生故障时，备份路由器(StandbyRouters)负责主动路由器的所有工作，且不会造成主机连接中断。

　　由HSRP路由器发送的组播消息有三种：

　　HELLO:HELLO消息通知其他路由器发送HSRP优先级和状态信息，该HSRP路由器默许该HELLO消息每3秒发送一次；(2)Coup：在备用路由器变成活动路由器时，发送coup消息；(3)Resign：当活动路由器发生故障时，在具有更高优先级的路由器发送HELLO消息时，主动发送resign消息；有以下六种HSRP路由器状态：

　　(1)Initial:HSRP启动时的状态，HSRP尚未运行，通常当配置或接口发生变化时进入该状态；(2)Learn：路由器已经获得了一个虚拟IP地址，但它既不是活动的，也不是备份的。该公司监听来自活动路由器和备份路由器的HELLO消息；(3)Listen：路由器正在监听HELLO消息；(4)Speak：在此状态下，路由器定期发送HELLO消息，并积极参与到活动路由器或备份路由器的活动中；(5)Standby：当活动路由器停止时，路由器准备接管数据传输功能；(6)Active：路由器执行数据传输功能。

　　VRRP技术协议。

　　VRRP(VirtualRouter Redundancy Protocol)：虚拟路由器冗余协议，一种可供选择的协议，它能在局域网上动态地将一个虚拟路由器的职责分配给VRRP路由器中的一个。

　　使用VRRP的一组路由器一起工作，但是只有一个处于激活状态。一组VRRP中的多个路由器共享一个虚拟IP地址，这个IP地址是局域网中所有主机的缺省网关地址。

　　通过VRRP协议来决定激活哪一个路由器，被激活的路由器负责接收发送的数据包并进行路由，这样虚拟路由器的IP地址就可以作为终端主机的默认第一跳路由器。

　　利用VRRP的好处是，不需要在每个终端主机上配置动态路由或路由发现协议，就可以获得更高的默认路径可用性。

　　与VRRP之间的差异：

　　均支持抢先，默认打开VRRP；

　　均可作负载平衡；

　　HSRP是CISCO的私有，而VRRP则是公共的；

　　HSRP在UDP上承载消息，而VRRP在TCP上承载消息(HSRP使用UDP1985端口，将hello消息发送到组播地址224.0.0.2)；HSRP支持跟踪，VRRP不支持跟踪；HSRP中路由状态有6中，VRRP有3中；HSRP默认情况下，hello3秒钟，间隔10秒；VRRP失效间隔3倍于通知间隔，通知间隔为1秒；HSRP的standby路由器选举只有优先级，ip地址无效。活动路由器选择优先权和VRRP的ip地址都可以使用。

　　第三，GLBP。

　　虽然HSRP和VRRP可以实现网关的冗余，但是如果要实现负载平衡，则需要创建多个组，使客户机指向不同的网关。

　　GLBP(GatewayLoadBalanceProtocol)也是Cisco的一项专有协议，它不仅提供了冗余的网关功能，而且实现了网关之间的负载平衡。它也是由多个路由器组成的一个组，虚拟的一个网关。

　　由GLBP选出的AvG(AvtiveVirtualGateway)不负责转发数据。当计算机发出ARP请求时，AvG将最多4个MAC地址分配给一个虚拟网关，并以不同的MAC进行响应，因此计算机实际上将数据发送到不同的路由器，从而达到负载平衡。

　　对于GLBP来说，真正负责转发数据的是AvF,GLBP将控制GLBP组中哪个路由器是哪个MAC地址的活动路由器。

　　在AvG和HRSP中，活动路由器的选择非常相似，最高优先级的路由器变成了AvG，其次是BackupAvG，剩下的是监听状态。

　　一组GLBP中只能有一个AvG和一个BackupAvG，主AvG失败，AvG在最上面。一个路由器可以同时使用AvG和AvF。在某些MAC中，AvF是一个有效的路由器，也就是说，如果计算机向这个MAC发送数据，它就会收到数据。

　　如果某个MAC的活动路由器发生故障，其他的AvF就会成为该MAC的新的活动路由器，从而产生冗余。

　　GLBP的负载平衡策略可以是基于不同主机的默认轮询，也可以基于路由器的权值进行轮询。

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