网关负载均衡协议（GLBP）

Gateway Load Balancing Protocol（GLBP）属于First Hop Redundancy Protocol（FHRP）的一种。与FHRP类似，它同样提供了冗余功能，同时还实现了负载均衡功能。这是一种由Cisco公司开发的专有协议，能够同时实现这两种功能。通过单一的虚拟IP地址和多个虚拟MAC地址，GLBP可以在多个路由器之间实现负载均衡。GLBP相关条款：

1. 虚拟IP地址IP地址被作为虚拟IP地址从本地子网中分配出来，该地址被配置为所有本地主机的默认网关。
2. 实际虚拟网关（Actual Virtual Gateway, AVG）它属于负责在单个组中运行GLBP的路由器之一。该路由器负责为组中的每个成员分配虚拟MAC地址，同时处理来自设备的ARP请求。在组中，AVG具有最高的优先级或IP地址。
3. 实际虚拟货运代理（Actual Virtual Forwarder，简称AVF）这些路由器包括位于同一个GLBP组中的AVG设备。实际上，这些路由器负责在收到AVG的分配任务后转发数据。如果AVG出现故障，那么其中一个AVF就可以替代AVG来承担相关任务。
4. 抢占这是一种状态，在这种状态下，AVF中的某个节点会成为AVG路由器（当AVG路由器出现故障时）。同样地，当AVG路由器重新启动后，它仍然会保持作为AVG路由器的角色，因为其优先级仍然更高。
5. 对象跟踪GLBP采用一种权重分配机制来确定GLBP组中每个路由器的转发能力。GLBP会跟踪各个接口的状态，并根据实际情况调整其权重。也就是说，如果某个接口的性能下降，那么其权重也会相应减少，减少的幅度由配置参数决定。

GLBP概念：

实际虚拟网关（AVG）为属于同一组的所有路由器提供虚拟MAC地址。这些路由器都运行着GLBP协议。 其余的路由器都是实际虚拟转发器。 当从子网设备发送出一个ARP请求，目的是获取虚拟IP地址的MAC地址时，AVG会提供一个虚拟MAC地址供该设备使用。 AVG会通过使用轮询算法或其他已应用的算法来生成虚拟的Mac地址。 通过这种方式，所有运行GLBP的设备都可以被用来转发流量。GLBP虚拟MAC地址分配当某个子网设备（主机）想要发送数据时，它会通过发送ARP请求来请求虚拟IP地址对应的MAC地址。作为对ARP请求的响应，AVG会提供一个虚拟MAC地址，该地址由AVG提供给AVF。虚拟网关冗余机制为了检测网关的故障，GLBP成员之间会通过“hello消息”进行通信。这些消息每隔3秒发送一次，目标地址为224.0.0.102。如果AVG发生故障，那么优先级最高的AVF就会成为新的AVG，从而负责提供AVF的Mac地址信息。虚拟转运中心与冗余设置就像HSRP一样，如果同一个GLBP组中的某个AVF出现故障，那么另一个AVF就会承担起转发数据包的职责。一个GLBP组中最多可以有4个路由器。

GLBP负载均衡：

GLBP采用3种算法来进行负载均衡。

1. 轮询方式AVG会按照序列的方式分配虚拟MAC地址。也就是说，第一个虚拟MAC地址会被分配给AVF1，然后依次是AVF2等等。
2. 依赖宿主的如果某个主机每次都需要特定的虚拟MAC地址，那么AVG会为该主机分配一个特定的AVF。
3. 加权负载的分配是根据需求来进行的，也就是说，虚拟MAC地址会被按照一定比例进行分配。如果我们希望某些AVF能够处理更多的流量，那么就可以调整它们的权重。

配置：在给定的拓扑结构中，有两条路由器，分别命名为R1和R2。其中，R1通过fa0/0接口进行连接，其IP地址为10.1.1.1/24；而R2则通过fa0/0接口进行连接，其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，需要配置虚拟IP、GLBP优先级、抢占机制以及负载均衡的类型。

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，将虚拟IP地址设置为10.1.1.100，该地址来自本地子网。同时，为R1分配更高的优先级，因为我们希望这台路由器能够成为AVG。此外，已经启用了抢占功能，且负载均衡方式为轮询方式。现在，对r2也进行相同的GLBP配置。

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：在这里，交换机会在AVG和AVF之间切换。那么，当AVG出现故障时，交换机如何能够再次识别同一个MAC地址呢？当AVG出现故障时，新选举出来的AVG会发送一个无意义的ARP请求，从而清空交换机的CAM表以及主机的ARP缓存。优点：

1. GLBP支持明文和MD5密码认证方式。
2. 它最多支持 1024 个虚拟路由器（GLBP组）。
3. 允许通过单一的虚拟IP地址和多个虚拟MAC地址来实现负载共享。