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HSRP, VRRP, GLBP: comprensione dei protocolli chiave per la ridondanza di rete
- Luis Patricio Cuadrado Tucker
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Negli ambienti di rete, la disponibilità e l'affidabilità dei servizi sono essenziali per garantire un funzionamento ininterrotto. I protocolli di ridondanza del router svolgono un ruolo cruciale nel fornire meccanismi che consentono la continuità del servizio in caso di guasti dei dispositivi di rete.
Tre dei protocolli più utilizzati per ottenere questa ridondanza sono HSRP (protocollo router Hot Standby), VRRP (Protocollo di ridondanza del router virtuale) e GLBP (Protocollo di bilanciamento del carico del gateway).
HSRP (protocollo router Hot Standby)
El Protocollo router Hot Standby (HSRP) è un protocollo di ridondanza del router sviluppato da Cisco. Il suo scopo principale è fornire elevata disponibilità e ridondanza per le reti IP, garantendo il funzionamento continuo in caso di guasto del router.
HSRP consente a più router di lavorare insieme come un gruppo per fornire un singolo punto di accesso virtuale (gateway).
Aspetti chiave dell'HSRP:
Gruppo HSRP
- I router HSRP formano un gruppo virtuale identificato da un numero di gruppo.
- Ogni gruppo ha un identificatore di gruppo univoco e un indirizzo IP virtuale condiviso, noto come indirizzo IP HSRP o gateway virtuale.
Ruoli del router
- Nel gruppo HSRP, uno dei router è designato come “router attivo” e gli altri sono “router di standby” o “router di backup”.
- Il router attivo è responsabile dell'instradamento del traffico e risponde alle richieste ARP per l'indirizzo IP virtuale.
Scelta del router attivo
- La scelta del router attivo si basa sulla priorità e sull'indirizzo IP del router.
- Il router con la priorità più alta all'interno del gruppo diventa il router attivo.
- In caso di parità di priorità, l'indirizzo IP viene utilizzato per risolvere la parità.
Monitoraggio dello Stato
- I router HSRP monitorano continuamente lo stato reciproco utilizzando i pacchetti Hello.
- Se un router smette di inviare pacchetti Hello, altri router possono rilevare l'errore e trasferire un altro router per assumere il ruolo attivo.
Configurazione di base
- La configurazione dell'HSRP prevede l'assegnazione di un numero di gruppo, un indirizzo IP virtuale e la configurazione della priorità su ciascuna interfaccia dei router coinvolti.
- Un'interfaccia fisica o una sottointerfaccia può essere assegnata a un gruppo HSRP.
HSRP è una soluzione comunemente utilizzata per garantire la ridondanza a livello di accesso alla rete, soprattutto negli ambienti aziendali in cui la continuità del servizio è fondamentale.
VRRP (protocollo di ridondanza del router virtuale)
Protocollo di ridondanza del router virtuale (VRRP) è un altro protocollo di ridondanza del router progettato per fornire elevata disponibilità e affidabilità nelle reti IP. Come HSRP, VRRP consente a più router di lavorare insieme come un gruppo per formare un gateway virtuale.
Tuttavia, VRRP è uno standard IETF (Internet Engineering Task Force), il che significa che non è limitato ai dispositivi Cisco ed è interoperabile tra diversi produttori di apparecchiature di rete.
Punti chiave su VRRP:
Gruppo VRRP
- Come nell'HSRP, i router VRRP formano un gruppo virtuale identificato da un numero di gruppo.
- Ogni gruppo ha un identificatore di gruppo univoco e un indirizzo IP virtuale condiviso.
Ruoli del router
- Nel gruppo VRRP, uno dei router è designato come “router master” e gli altri sono “router di backup” o “router di standby”.
- Il router principale è responsabile dell'instradamento del traffico e della risposta alle richieste ARP per l'indirizzo IP virtuale.
Scelta del router principale
- La scelta del router master si basa sulla priorità e sull'indirizzo IP del router, in modo simile all'HSRP.
- Il router con la priorità più alta all'interno del gruppo diventa il router master.
- In caso di parità di priorità, l'indirizzo IP viene utilizzato per risolvere la parità.
Monitoraggio dello Stato
- I router VRRP utilizzano anche i pacchetti Hello per monitorare lo stato degli altri router nel gruppo.
- Se un router smette di inviare pacchetti Hello, altri router possono rilevare l'errore e trasferire un altro router per assumere il ruolo di master.
Configurazione di base
- La configurazione di VRRP comporta l'assegnazione di un numero di gruppo, un indirizzo IP virtuale e la configurazione della priorità su ciascuna interfaccia dei router coinvolti.
- Come HSRP, un'interfaccia fisica o una sottointerfaccia può essere assegnata a un gruppo VRRP.
VRRP è un'opzione comune per fornire ridondanza in ambienti eterogenei in cui vengono utilizzati dispositivi di produttori diversi.
GLBP (protocollo di bilanciamento del carico del gateway)
Protocollo di bilanciamento del carico del gateway (GLBP) è un altro protocollo di ridondanza del router sviluppato da Cisco, ma a differenza di HSRP e VRRP, GLBP va oltre la semplice fornitura di ridondanza distribuendo il carico del traffico su più router.
Questo protocollo è progettato per ottimizzare l'utilizzo delle risorse di rete e migliorare le prestazioni bilanciando efficacemente il carico.
Fatti importanti sul GLBP:
Gruppo GLBP
- I router GLBP formano un gruppo virtuale identificato da un numero di gruppo.
- Ogni gruppo GLBP ha un identificatore di gruppo univoco e una serie di indirizzi IP virtuali condivisi.
Ruoli del router
- In GLBP, più router possono assumere il ruolo di forwarder virtuale attivo (AVF), responsabile dell'instradamento del traffico per uno specifico indirizzo IP virtuale.
- Tutti i router del gruppo GLBP possono essere attivi contemporaneamente e ciascuno risponde alle richieste ARP per diversi indirizzi IP virtuali.
Distribuzione del carico
- GLBP utilizza un algoritmo di caricamento per distribuire uniformemente il traffico tra i router del gruppo.
- L'algoritmo si basa sull'impostazione delle priorità e sull'assegnazione dei rapporti di carico a ciascun router.
Elezioni dell'AVF
- Similmente a HSRP e VRRP, GLBP utilizza la priorità per scegliere il router attivo per uno specifico indirizzo IP virtuale.
- L'indirizzo IP di un router può essere utilizzato anche per rompere il pareggio in caso di parità di priorità.
Monitoraggio dello Stato
- I router GLBP utilizzano anche i pacchetti Hello per monitorare lo stato degli altri router nel gruppo e rilevare eventuali guasti.
Configurazione di base
- La configurazione GLBP prevede l'assegnazione di un numero di gruppo, un indirizzo IP virtuale e la configurazione della priorità e del rapporto di carico su ciascuna interfaccia dei router coinvolti.
GLBP è particolarmente utile negli ambienti in cui si desidera sfruttare appieno la capacità di più router e distribuire il carico in modo uniforme per migliorare le prestazioni della rete.
Tavola di comparazione
Questa tabella fornisce un confronto generale delle caratteristiche principali di HSRP, VRRP e GLBP. La scelta tra questi protocolli dipenderà dai requisiti di rete specifici, dall'interoperabilità con altri dispositivi di rete e dalla necessità di funzionalità aggiuntive come il bilanciamento del carico.
Característica | HSRP (protocollo router Hot Standby) | VRRP (protocollo di ridondanza del router virtuale) | GLBP (protocollo di bilanciamento del carico del gateway) |
sviluppatore | Cisco | IETF (standard aperto) | Cisco |
Protocollo standard | proprietario | norma IETF | proprietario |
Compatibilità multipiattaforma | Limitato (principalmente Cisco) | Ampio (standard IETF) | Limitato (principalmente Cisco) |
Distribuzione del carico | Non | Non | Sì |
Bilanciamento del carico | Non | Non | Sì |
Supporto di più router | Non | Sì | Sì |
Numero di gruppi | 16 | 255 | 1024 (per interfaccia) |
Priorità per le elezioni | Sì | Sì | Sì |
Tiebreaker con indirizzo IP | Sì | Sì | Sì |
Gruppi virtuali per interfaccia | Sì | Sì | Sì |
Protocollo di instradamento | Non dipende dal protocollo di routing | Non dipende dal protocollo di routing | Non dipende dal protocollo di routing |
Supporto IPv6 | Sì (dipende dalla piattaforma e dalla versione del software) | Sì (dipende dalla piattaforma e dalla versione del software) | Sì (dipende dalla piattaforma e dalla versione del software) |
Connessioni simultanee attive | 1 (per gruppo) | 1 (per gruppo) | Multiplo (rapporto di carico) |
Bilancio del carico | Non | Non | Sì (in base all'algoritmo di caricamento) |
Norma di implementazione | RFC 2281 | RFC 5798 | Non standard (implementazione proprietaria) |
Utilizzato principalmente in | Reti Cisco | Reti eterogenee, ambienti misti | Reti Cisco |
In sintesi
Nello spazio di rete, i protocolli di ridondanza del router come HSRP, VRRP e GLBP svolgono un ruolo cruciale nel garantire la disponibilità e l'affidabilità dei servizi. HSRP, sviluppato da Cisco, getta le basi consentendo a più router di funzionare in gruppo, garantendo una transizione graduale tra i dispositivi attivi e quelli in standby in caso di guasti.
VRRP, uno standard IETF, condivide obiettivi simili ma promuove l'interoperabilità tra dispositivi di produttori diversi. Da parte sua, GLBP, sempre di Cisco, va oltre non solo fornendo ridondanza, ma anche bilanciando il carico di traffico tra router attivi, migliorando così l'efficienza della rete.
La scelta tra questi protocolli dipenderà dall'infrastruttura specifica e dai requisiti particolari di ciascuna rete.
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