GLBP

Prologo: GLBP permite que múltiples routers compartan la tarea de reenviar paquetes que se envían a una única dirección IP y MAC virtual. Esto proporciona balanceo de carga entre múltiples gateways de primer salto para los hosts en una LAN. Se elige un Active Virtual Gateway (AVG) que asigna una dirección MAC virtual a cada miembro del grupo GLBP. Cada router miembro actúa como un Active Forwarder (AVF) para la dirección MAC virtual que se le asignó, reenviando el tráfico enviado a ella. En caso de fallo del AVG, otro router asume esta función, manteniendo la redundancia.

GLBP-[Protocolo de Balanceo de Carga de Gateway]

Arquitectura GLBP:

-. El Protocolo de Balanceo de Carga de Gateway (GLBP) es un FHRP propietario de Cisco que se distingue de HSRP y VRRP al proporcionar redundancia de primer salto y capacidades de balanceo de carga a través de múltiples routers. En un grupo–GLBP, un router es elegido como el [Gateway Virtual Activo (AVG)]. El AVG es responsable de asignar direcciones–MAC–virtuales a los otros routers del grupo y de responder a las solicitudes ARP para la dirección–IP–virtual. Los routers restantes del grupo–GLBP, incluido el propio AVG, funcionan como [Reenviadores Virtuales Activos (AVFs)]. Cada AVF es responsable de reenviar el tráfico destinado a una de las direcciones–MAC–virtuales asociadas con la dirección–IP–virtual. La arquitectura de GLBP es única al [permitir la participación activa de múltiples routers] en el reenvío de tráfico, logrando así el [balanceo de carga] además de la [redundancia].

Aclaremos algunos conceptos:

1. .Que es AVG: [Gateway Virtual Activo].GLBP (Protocolo de Equilibrio de Carga de Puerta de Enlace) designa un enrutador como Puerta de Enlace Virtual Activa (AVG). En un grupo–GLBP, un router es elegido como el AVG. Su función principal es gestionar el grupo y responder a las peticiones ARP (Address Resolution Protocol) de los hosts en la red para la dirección–IP–virtual del gateway. En resumen, el AVG es el cerebro del grupo–GLBP. Es el responsable de presentar una única dirección–IP–virtual, coordinar el [balanceo de carga] a través de la asignación de MACs virtuales a los AVFs y mantener la conciencia del estado de los otros routers en el grupo para garantizar la redundancia.
2. .Que es AVF: [Active Virtual Forwarder].GLBP (Protocolo de Balanceo de Carga de Puerta de Enlace) utiliza el concepto de un Reenviador Virtual Activo (AVF) para lograr el balanceo de carga y la redundancia. En un grupo–GLBP, varios enrutadores trabajan juntos para presentar una única dirección-IP-virtual a la red local, actuando como puerta de enlace predeterminada. Para lograr redundancia y balanceo de carga, GLBP utiliza el concepto de funciones de acceso virtual (AVF). los AVF son los enrutadores que funcionan dentro de un grupo–GLBP y que manejan el reenvío real del tráfico de red, lo que permite compartir la carga y brindar redundancia para la puerta de enlace predeterminada.

ARP y Distribución de Tráfico GLBP:

-. En un entorno–GLBP, los hosts finales se configuran con una única dirección–IP–virtual como su [puerta de enlace predeterminada], al igual que en HSRP y VRRP. Cuando un host en la red local envía una solicitud–ARP para resolver la dirección–MAC asociada con esta dirección–IP–virtual, el AVG en el grupo–GLBP responde a esta solicitud. Sin embargo, en lugar de proporcionar su propia dirección–MAC (o una única dirección–MAC–virtual como en HSRP/VRRP), el AVG proporciona una de las direcciones–MAC–virtuales que ha asignado a los AVFs del grupo. El AVG utiliza un [algoritmo de balanceo de carga] para decidir qué dirección-MAC-virtual de AVF incluir en la respuesta–ARP. Esto asegura que diferentes hosts en la red puedan recibir diferentes direcciones–MAC para la misma dirección–IP de [puerta de enlace predeterminada], lo que lleva a la distribución del tráfico a través de múltiples AVFs. Este mecanismo de distribución de tráfico basado en ARP es una innovación clave de GLBP.

Única Dirección IP Virtual con Múltiples Direcciones MAC Virtuales:

-. GLBP utiliza una única dirección–IP–virtual que comparten todos los miembros del grupo–GLBP, actuando como la [puerta de enlace predeterminada] común para los hosts. Sin embargo, a diferencia de HSRP y VRRP, que utilizan una única dirección–MAC–virtual (propiedad del router activo/maestro), GLBP asigna una dirección–MAC–virtual única a cada miembro del grupo–GLBP que actúa como un AVF. Esto permite que múltiples routers reenvíen activamente el tráfico en paralelo. El formato de la dirección–MAC–virtual en GLBP es [0007.b40x.xxrr], donde ‘xx‘ representa el número de grupo–GLBP en hexadecimal y ‘rr‘ es un número hexadecimal de dos dígitos (típicamente 01 a 04) que identifica de forma única a cada AVF dentro del grupo. El uso de una única dirección–IP–virtual junto con múltiples direcciones–MAC–virtuales es la tecnología clave que permite la capacidad de [balanceo de carga] de GLBP.

Balanceo de Carga de GLBP:

-. GLBP admite tres métodos principales para [balancear la carga] del tráfico entre los AVFs de un grupo: Round–Robin, [Dependiente del Host y Ponderado]. el [balanceode carga] Round-Robin (que es el método predeterminado), el AVG responde a las solicitudes ARP–secuencialmente, proporcionando la dirección–MAC– virtual del siguiente AVF disponible de forma circular. El [balanceo de carga] Dependiente del Host asegura que un host en particular siempre utilice el mismo AVF para su tráfico mientras ese AVF sea alcanzable. El balanceo de carga Ponderado permite a los administradores de red asignar un peso a cada AVF del grupo–GLBP. Luego, el AVG distribuye la carga de tráfico entre los AVFs proporcionalmente a sus pesos asignados. La disponibilidad de estos diferentes métodos de balanceo de carga brinda a los administradores de red la flexibilidad para elegir el enfoque más apropiado en función de los patrones de tráfico de su red, las capacidades de los routers del grupo–GLBP y sus objetivos específicos de [balanceo de carga].

Redundancia y Conmutación por Error en GLBP:

-. GLBP proporciona Redundancia: tanto a nivel de AVF como de AVG. Si un AVF falla, el AVG lo detectará a través de la ausencia de mensajes Hello de ese AVF y dejará de asignar su dirección–MAC–virtual a nuevos hosts. El tráfico que estaba siendo reenviado por el AVF fallido podría perderse temporalmente, pero el nuevo tráfico se distribuirá entre los AVFs activos restantes. Si el propio AVG falla, otro router del grupo–GLBP asumirá el rol de AVG. El router con la siguiente prioridad más alta (o la dirección–IP más alta en caso de empate de prioridad) será elegido como el nuevo AVG. Este nuevo AVG continuará administrando el grupo y asignando direcciones–MAC–virtuales. Los miembros de GLBP comunican su estado y salud intercambiando mensajes–Hello. Estos mensajes se envían cada 3-segundos (por defecto) a la dirección–IP–multicast 224.0.0.102 utilizando el puerto UDP 3222. El tiempo de espera, después del cual un router se considera inactivo si no se reciben mensajes–Hello, es de 10-segundos por defecto.

Temporizadores, Ponderación y Preferencia:

. GLBP utiliza valores de Temporizador: similares a HSRP por defecto, un intervalo Hello de 3-segundos y un tiempo de espera de 10-segundos. Estos temporizadores: se pueden ajustar utilizando el comando glbp [número-de-grupo] timers <hello> <hold>. La ponderación: (weighting) es un concepto clave en GLBP que permite influir tanto en la elección del AVG como en la distribución del tráfico entre los AVFs. Se puede configurar un router con un valor de Ponderación:, y este valor también se puede ajustar dinámicamente en función del estado de los objetos rastreados (como el estado de la interfaz activa/inactiva). El valor de ponderación: juega un papel en la determinación de qué router se convierte en el AVG y cuánto tráfico maneja un AVF en el balanceo de carga ponderado. La ponderación se configura utilizando el comando glbp [número-de-grupo] weighting <valor> [lower <umbral>][upper <umbral>], y el seguimiento se puede vincular a la ponderación utilizando el comando glbp [número-de-grupo] weighting track <número-de-objeto> decrement <valor>. La Preferencia: (preemption) en GLBP permite que un router con mayor prioridad o ponderación tome el rol del AVG o de un AVF de un router con menor prioridad o ponderación. La preferencia: se puede configurar para el AVG utilizando el comando glbp [número-de-grupo] preempt. Para los AVFs, la preferencia está habilitada por defecto y está influenciada por los límites inferior y superior de la ponderación.

Configuración protocolo GLBP:

Nota: la configuración del protocolo GLBP (Gateway Load Balancing Protocol). GLBP es un protocolo propietario de Cisco que proporciona redundancia y balanceo de carga para la puerta de enlace predeterminada en una red local (LAN). A diferencia de VRRP y HSRP, que tienen un único router virtual activo, GLBP permite que múltiples routers dentro del mismo grupo virtual reenvíen tráfico, lo que mejora la utilización del ancho de banda. Pondremos en pratica el GNS3-Laboratorio_9.

Comentar-Conceptos-GLBP:

• Grupo GLBP: Un conjunto de hasta cuatro routers que trabajan juntos para ofrecer una única puerta de enlace virtual.
• Dirección IP Virtual: Una única dirección IP compartida por todos los miembros del grupo GLBP. Esta es la dirección configurada como puerta de enlace predeterminada en los dispositivos de la LAN.
• Dirección MAC Virtual (AVF – Active Virtual Forwarder): Cada miembro del grupo GLBP asigna una dirección MAC virtual única (una por cada AVF).
• AVF (Active Virtual Forwarder): Un router dentro del grupo GLBP que es responsable de reenviar el tráfico enviado a una dirección MAC virtual específica. Puede haber hasta cuatro AVFs por grupo GLBP.
• AVG (Active Virtual Gateway): Un router dentro del grupo GLBP que asigna las direcciones MAC virtuales a los otros miembros del grupo. Siempre hay un único AVG por grupo GLBP. El AVG suele ser el router con la prioridad más alta.
• Prioridad: Un valor numérico que determina qué router se convierte en el AVG. También influye en la preferencia para convertirse en AVF. La prioridad por defecto es 100.
• Preemption (Preferencia): La capacidad de un router con mayor prioridad de asumir el rol de AVG o AVF una vez que vuelve a estar operativo. Está habilitada por defecto.
• Intervalo de Anuncio (Hello Interval): El tiempo en segundos que los miembros del grupo GLBP utilizan para enviar mensajes «hello» para comunicar su estado. El valor por defecto es 3 segundos.
• Tiempo de Espera (Hold Time): El tiempo que los otros miembros del grupo esperan para declarar a un miembro como inactivo si no reciben mensajes «hello». El valor por defecto es 10 segundos.
• Balanceo de Carga: GLBP ofrece diferentes métodos para distribuir el tráfico entre los AVFs:

1. Round-robin: Asigna direcciones MAC virtuales secuencialmente.
2. Weighted: Asigna direcciones MAC virtuales basadas en un peso configurado para cada router.
3. Host-dependent: Siempre envía el tráfico de un host específico al mismo AVF (basado en la dirección MAC del host).

• ID de Grupo GLBP: Un número que identifica el grupo GLBP. Los routers en el mismo grupo deben tener el mismo ID.
• Autenticación (Opcional): Similar a VRRP, GLBP puede usar autenticación para asegurar la integridad de los mensajes.

R1-(GLBP ):

• In: R1#conf ter
• In: R1(config)#inter f0/0
• In: R1(config-if)#glbp 10 ip 192.168.100.1
• In: R1(config-if)#glbp 10 priority 110
• In: R1(config-if)#glbp 10 preempt
• In: R1(config-if)#glbp 10 load-balancing round-robin
• In: R1(config-if)#end
• In: R1#copy running-config startup-config

R2 (GLBP):

• In: R2#conf ter
• In: R2(config)#inter f0/1
• In: R2(config-if)# glbp 10 ip 192.168.100.1
• In: R2(config-if)#glbp 10 priority 100
• In: R2(config-if)#end
• In: R2#copy running-config startup-config

Nota: El diagrama ilustra una configuración del protocolo GLBP (Gateway Load Balancing Protocol) entre dos routers, R1 y R2, para proporcionar alta disponibilidad y balanceo de carga para dos PCs (PC1 y PC2) en la red local.

Resumiendo:

• Crear una única dirección IP de gateway virtual (192.168.100.1) que los PCs utilizarán como su puerta de enlace predeterminada.
• Compartir la tarea de reenviar el tráfico enviado a esta dirección IP virtual entre R1 y R2, utilizando el método de balanceo de carga round-robin.
• Proporcionar redundancia, de modo que si el AVG (inicialmente R1 debido a su mayor prioridad) falla, el SVG (R2) tomará rápidamente su lugar, asegurando la continuidad de la comunicación para los PCs.

Verificar protocolo GLBP

Comandos de verificación-R1 (GLBP):

• In: R1#show glbp brief

Comandos de verificación-R2 (GLBP):

• In: R2#show glbp brief

Verificación: En ambos routers (R1 y R2), se muestra el comando show glbp brief (GLBP) para verificar el estado y la configuración del protocolo GLBP. Este comando mostrará información como el estado del grupo GLBP, la dirección IP virtual, el AVG, el SVG y las direcciones MAC virtuales asignadas.

Recopilando:

-. Veamos los puntos mas importantes de este post:

1. GLBP (Protocolo de Balanceo de Carga de Gateway) es un Protocolo de Redundancia de Primer Salto (FHRP) propietario de Cisco.
2. Se distingue de HSRP y VRRP por proporcionar tanto redundancia de primer salto como capacidades de balanceo de carga a través de múltiples routers.
3. En un grupo GLBP, se elige un router como el Gateway Virtual Activo (AVG).
4. El AVG es el «cerebro» del grupo GLBP; es responsable de gestionar el grupo, responder a las solicitudes ARP para la dirección-IP-virtual y asignar direcciones-MAC-virtuales a los otros routers.
5. Los routers que reenvían el tráfico destinado a una de las direcciones-MAC-virtuales asignadas se conocen como Reenviadores Virtuales Activos (AVFs).
6. La arquitectura de GLBP permite la participación activa de múltiples routers en el reenvío de tráfico (como AVFs), logrando así el balanceo de carga.
7. GLBP utiliza una única dirección-IP-virtual que actúa como la puerta de enlace predeterminada para los hosts.
8. A diferencia de HSRP/VRRP, GLBP asigna una dirección-MAC-virtual única a cada miembro del grupo GLBP que actúa como un AVF.
9. El AVG responde a las solicitudes ARP de los hosts proporcionando una de las direcciones-MAC-virtuales de los AVFs (seleccionada por un algoritmo de balanceo de carga), distribuyendo así el tráfico entre los AVFs.
10. El formato de la dirección-MAC-virtual en GLBP es 0007.b40x.xxrr, donde ‘xx’ es el número de grupo y ‘rr’ identifica al AVF.
11. GLBP soporta tres métodos principales de balanceo de carga: Round-Robin (el predeterminado), Dependiente del Host y Ponderado.
12. La redundancia se proporciona a nivel de AVF (si falla, el AVG deja de asignar su MAC) y a nivel de AVG (otro router asume el rol, típicamente el de mayor prioridad o IP).
13. Los miembros del grupo GLBP comunican su estado intercambiando mensajes Hello a una dirección multicast específica; el intervalo predeterminado de Hello es de 3 segundos y el tiempo de espera (Hold Time) es de 10 segundos.
14. La Prioridad (por defecto 100) es un valor que determina qué router se convierte en el AVG y también influye en la preferencia para ser AVF; la Ponderación influye en la elección del AVG y, especialmente, en la distribución del tráfico en el balanceo ponderado.
15. La Preferencia (Preemption) permite que un router con mayor prioridad o ponderación asuma el rol de AVG o AVF; está habilitada por defecto para AVFs (basada en ponderación) y es configurable para el AVG.

• Referencias: moreluz.entorno
• Referencias: Cisco