In Netzwerkumgebungen sind die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Dienste von entscheidender Bedeutung, um einen unterbrechungsfreien Betrieb sicherzustellen. Router-Redundanzprotokolle spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung von Mechanismen, die die Dienstkontinuität bei Ausfällen von Netzwerkgeräten ermöglichen.
Am Ende des Artikels finden Sie eine kleine Test das wird dir erlauben beurteilen das in dieser Lektüre erworbene Wissen
Drei der am häufigsten verwendeten Protokolle zum Erreichen dieser Redundanz sind: HSRP (Hot Standby Router Protocol), VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) und GLBP (Gateway Load Balancing Protocol).
HSRP (Hot Standby Router Protocol)
El Hot Standby Router Protocol (HSRP) ist ein von Cisco entwickeltes Router-Redundanzprotokoll. Sein Hauptzweck besteht darin, hohe Verfügbarkeit und Redundanz für IP-Netzwerke bereitzustellen und so den kontinuierlichen Betrieb im Falle eines Routerausfalls sicherzustellen.
HSRP ermöglicht die Zusammenarbeit mehrerer Router als Gruppe, um einen einzigen virtuellen Zugangspunkt (Gateway) bereitzustellen.
Wichtige Aspekte zu HSRP:
HSRP-Gruppe
- HSRP-Router bilden eine virtuelle Gruppe, die durch eine Gruppennummer identifiziert wird.
- Jede Gruppe verfügt über eine eindeutige Gruppenkennung und eine gemeinsame virtuelle IP-Adresse, die als HSRP-IP-Adresse oder virtuelles Gateway bezeichnet wird.
Router-Rollen
- In der HSRP-Gruppe wird einer der Router als „aktiver Router“ bezeichnet und die anderen sind „Standby-Router“ oder „Backup-Router“.
- Der aktive Router ist für die Weiterleitung des Datenverkehrs verantwortlich und antwortet auf ARP-Anfragen für die virtuelle IP-Adresse.
Auswahl des aktiven Routers
- Die Auswahl des aktiven Routers basiert auf der Priorität und der IP-Adresse des Routers.
- Der Router mit der höchsten Priorität innerhalb der Gruppe wird zum aktiven Router.
- Im Falle eines Gleichstands in der Priorität wird die IP-Adresse verwendet, um den Gleichstand aufzuheben.
Zustandsüberwachung
- HSRP-Router überwachen kontinuierlich den Status des anderen mithilfe von Hello-Paketen.
- Wenn ein Router keine Hello-Pakete mehr sendet, können andere Router den Fehler erkennen und einen anderen Router in die aktive Rolle versetzen.
Basiseinstellung
- Die Konfiguration von HSRP umfasst die Zuweisung einer Gruppennummer, einer virtuellen IP-Adresse und die Konfiguration der Priorität auf jeder Schnittstelle der beteiligten Router.
- Einer HSRP-Gruppe kann eine physikalische Schnittstelle oder Subschnittstelle zugewiesen werden.
HSRP ist eine häufig verwendete Lösung zur Gewährleistung der Redundanz auf der Netzwerkzugriffsebene, insbesondere in Unternehmensumgebungen, in denen die Servicekontinuität von entscheidender Bedeutung ist.
VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)
VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) ist ein weiteres Router-Redundanzprotokoll, das für hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit in IP-Netzwerken sorgen soll. Wie HSRP ermöglicht VRRP die Zusammenarbeit mehrerer Router als Gruppe, um ein virtuelles Gateway zu bilden.
VRRP ist jedoch ein IETF-Standard (Internet Engineering Task Force), was bedeutet, dass er nicht auf Cisco-Geräte beschränkt ist und zwischen verschiedenen Herstellern von Netzwerkgeräten interoperabel ist.
Wichtige Punkte zu VRRP:
VRRP-Gruppe
- Wie bei HSRP bilden VRRP-Router eine virtuelle Gruppe, die durch eine Gruppennummer identifiziert wird.
- Jede Gruppe verfügt über eine eindeutige Gruppenkennung und eine gemeinsame virtuelle IP-Adresse.
Router-Rollen
- In der VRRP-Gruppe wird einer der Router als „Master-Router“ bezeichnet und die anderen sind „Backup-Router“ oder „Standby-Router“.
- Der Master-Router ist für die Weiterleitung des Datenverkehrs und die Beantwortung von ARP-Anfragen für die virtuelle IP-Adresse verantwortlich.
Auswahl des Master-Routers
- Die Wahl des Master-Routers basiert ähnlich wie bei HSRP auf der Priorität und IP-Adresse des Routers.
- Der Router mit der höchsten Priorität innerhalb der Gruppe wird zum Master-Router.
- Im Falle eines Gleichstands in der Priorität wird die IP-Adresse verwendet, um den Gleichstand aufzuheben.
Zustandsüberwachung
- VRRP-Router verwenden Hello-Pakete auch, um den Status anderer Router in der Gruppe zu überwachen.
- Wenn ein Router keine Hello-Pakete mehr sendet, können andere Router den Fehler erkennen und einem anderen Router die Rolle des Masters übertragen.
Basiseinstellung
- Die Konfiguration von VRRP umfasst die Zuweisung einer Gruppennummer, einer virtuellen IP-Adresse und die Konfiguration der Priorität auf jeder Schnittstelle der beteiligten Router.
- Wie HSRP kann einer VRRP-Gruppe eine physische Schnittstelle oder Subschnittstelle zugewiesen werden.
VRRP ist eine gängige Option zur Bereitstellung von Redundanz in heterogenen Umgebungen, in denen Geräte verschiedener Hersteller verwendet werden.
GLBP (Gateway Load Balancing Protocol)
Gateway Load Balancing Protocol (GLBP) ist ein weiteres von Cisco entwickeltes Router-Redundanzprotokoll. Im Gegensatz zu HSRP und VRRP geht GLBP jedoch über die bloße Bereitstellung von Redundanz hinaus, indem es die Verkehrslast auf mehrere Router verteilt.
Dieses Protokoll wurde entwickelt, um die Nutzung von Netzwerkressourcen zu optimieren und die Leistung durch einen effektiven Lastausgleich zu verbessern.
Wichtige Fakten zu GLBP:
GLBP-Gruppe
- GLBP-Router bilden eine virtuelle Gruppe, die durch eine Gruppennummer identifiziert wird.
- Jede GLBP-Gruppe verfügt über eine eindeutige Gruppenkennung und eine Reihe gemeinsamer virtueller IP-Adressen.
Router-Rollen
- In GLBP können mehrere Router die Rolle eines aktiven virtuellen Forwarders (AVF) übernehmen, der für die Weiterleitung des Datenverkehrs für eine bestimmte virtuelle IP-Adresse verantwortlich ist.
- Alle Router in der GLBP-Gruppe können gleichzeitig aktiv sein und jeder antwortet auf ARP-Anfragen für unterschiedliche virtuelle IP-Adressen.
Lastverteilung
- GLBP verwendet einen Ladealgorithmus, um den Datenverkehr gleichmäßig auf die Router in der Gruppe zu verteilen.
- Der Algorithmus basiert auf der Festlegung von Prioritäten und der Zuweisung von Lastverhältnissen zu jedem Router.
AVF-Wahl
- Ähnlich wie HSRP und VRRP verwendet GLBP die Priorität, um den aktiven Router für eine bestimmte virtuelle IP-Adresse auszuwählen.
- Im Falle eines Prioritätsgleichstands kann auch die IP-Adresse eines Routers verwendet werden, um den Gleichstand aufzuheben.
Zustandsüberwachung
- GLBP-Router verwenden Hello-Pakete auch, um den Status anderer Router in der Gruppe zu überwachen und Fehler zu erkennen.
Basiseinstellung
- Die Konfiguration von GLBP umfasst die Zuweisung einer Gruppennummer und einer virtuellen IP-Adresse sowie die Konfiguration der Priorität und des Lastverhältnisses auf jeder Schnittstelle der beteiligten Router.
GLBP ist besonders nützlich in Umgebungen, in denen Sie die Kapazität mehrerer Router voll ausnutzen und die Last gleichmäßig verteilen möchten, um die Netzwerkleistung zu verbessern.
Vergleichstabelle
Diese Tabelle bietet einen allgemeinen Vergleich der wichtigsten Funktionen von HSRP, VRRP und GLBP. Die Wahl zwischen diesen Protokollen hängt von Ihren spezifischen Netzwerkanforderungen, der Interoperabilität mit anderen Netzwerkgeräten und dem Bedarf an zusätzlichen Funktionen wie Lastausgleich ab.
característica | HSRP (Hot Standby Router Protocol) | VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) | GLBP (Gateway Load Balancing Protocol) |
Entwickler | Cisco | IETF (Offener Standard) | Cisco |
Standardprotokoll | Eigentümer | IETF-Standard | Eigentümer |
Plattformübergreifende Kompatibilität | Begrenzt (hauptsächlich Cisco) | Breit (IETF-Standard) | Begrenzt (hauptsächlich Cisco) |
Lastverteilung | Nein | Nein | ja |
Lastausgleich | Nein | Nein | ja |
Unterstützung mehrerer Router | Nein | ja | ja |
Anzahl der Gruppen | 16 | 255 | 1024 (pro Schnittstelle) |
Priorität für die Wahl | ja | ja | ja |
Tiebreaker mit IP-Adresse | ja | ja | ja |
Virtuelle Gruppen nach Schnittstelle | ja | ja | ja |
Routing-Protokoll | Hängt nicht vom Routing-Protokoll ab | Hängt nicht vom Routing-Protokoll ab | Hängt nicht vom Routing-Protokoll ab |
IPv6-Unterstützung | Ja (abhängig von Plattform und Softwareversion) | Ja (abhängig von Plattform und Softwareversion) | Ja (abhängig von Plattform und Softwareversion) |
Aktive gleichzeitige Verbindungen | 1 (pro Gruppe) | 1 (pro Gruppe) | Mehrfach (Lastverhältnis) |
Lastverteilung | Nein | Nein | Ja (basierend auf dem Ladealgorithmus) |
Implementierungsstandard | RFC 2281 | RFC 5798 | Nicht standardmäßig (proprietäre Implementierung) |
Hauptsächlich verwendet in | Cisco-Netzwerke | Heterogene Netzwerke, gemischte Umgebungen | Cisco-Netzwerke |
Zusammenfassend
Im Netzwerkbereich spielen Router-Redundanzprotokolle wie HSRP, VRRP und GLBP eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Diensten. HSRP, entwickelt von Cisco, legt den Grundstein, indem es mehreren Routern ermöglicht, als Gruppe zu arbeiten und so bei Ausfällen einen reibungslosen Übergang zwischen aktiven und Standby-Geräten gewährleistet.
VRRP, ein IETF-Standard, verfolgt ähnliche Ziele, fördert jedoch die Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Hersteller. GLBP seinerseits, ebenfalls von Cisco, geht noch einen Schritt weiter, indem es nicht nur Redundanz bietet, sondern auch die Verkehrslast zwischen aktiven Routern ausgleicht und so die Netzwerkeffizienz verbessert.
Die Wahl zwischen diesen Protokollen hängt von der spezifischen Infrastruktur und den besonderen Anforderungen jedes Netzwerks ab.
Kurzes Wissensquiz
Was halten Sie von diesem Artikel?
Trauen Sie sich, Ihr erlerntes Wissen zu bewerten?
Empfohlenes Buch für diesen Artikel
RouterOS v7 Advanced Routing Book
Lernmaterial für den MTCRE-Zertifizierungskurs, aktualisiert auf RouterOS v7