FHRP چیست؟
مقدمه
اولین گام در طراحی شبکه، ایجاد یک شبکه پایدار (Stable Network) و مقاوم (Resilient) است که بتواند در برابر خرابی‌ها و مشکلات سیستم‌ها بدون وقفه به عملکرد خود ادامه دهد. در این راستا، پروتکل‌های مختلفی برای افزایش دسترسی‌پذیری (Availability) و قابلیت اطمینان (Reliability) شبکه توسعه یافته‌اند. یکی از این دسته پروتکل‌ها، FHRP (First Hop Redundancy Protocol) است که برای حفظ دسترسی پایدار به Default Gateway در صورت خرابی لینک یا دستگاه به کار می‌رود.
در تجهیزات Cisco، پروتکل‌های FHRP مجموعه‌ای از مکانیزم‌ها هستند که به Hostهای شبکه اجازه می‌دهند در صورت از کار افتادن مسیر اصلی، به طور خودکار به Gateway پشتیبان متصل شوند. سه پروتکل اصلی در این مجموعه عبارتند از:
HSRP (Hot Standby Router Protocol)، VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) و GLBP (Gateway Load Balancing Protocol).
HSRP (Hot Standby Router Protocol)
پروتکل HSRP یکی از پرکاربردترین پروتکل‌های FHRP است که توسط شرکت Cisco توسعه یافته است. این پروتکل به چند Router اجازه می‌دهد به صورت گروهی یک Virtual IP Address را برای Hostهای شبکه فراهم کنند. در این گروه، یکی از روترها به عنوان Active Router و بقیه به عنوان Standby Router عمل می‌کنند.
نحوه عملکرد HSRP
- Active Router: وظیفه پاسخ‌گویی به Virtual IP و ارسال و دریافت بسته‌ها را بر عهده دارد.
- Standby Router: در صورت از کار افتادن Active Router، بلافاصله جایگزین آن می‌شود.
- Virtual IP: آدرسی است که توسط Hostها به عنوان Default Gateway استفاده می‌شود.
پیکربندی نمونه HSRP
در Router R1:
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
standby 1 ip 192.168.1.1
standby 1 priority 110
standby 1 preempt
در Router R2:
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
standby 1 ip 192.168.1.1
standby 1 priority 100
standby 1 preempt
در این پیکربندی، آدرس 192.168.1.1 به عنوان Virtual IP در نظر گرفته شده است.
Router R1 به دلیل داشتن اولویت بالاتر (Priority 110) به عنوان Active Router انتخاب می‌شود.
دستور preempt باعث می‌شود که در صورت بازگشت R1 پس از خرابی، مجدداً نقش فعال را بر عهده بگیرد.
VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)
پروتکل VRRP عملکردی مشابه HSRP دارد، اما برخلاف آن، یک استاندارد باز (Open Standard) است که توسط IETF تعریف شده و محدود به دستگاه‌های Cisco نیست. در VRRP نیز چند Router یک Virtual IP مشترک را به عنوان Default Gateway ارائه می‌دهند.
نحوه عملکرد VRRP
- Master Router: Router با اولویت بالاتر به عنوان Master انتخاب می‌شود.
- Backup Router: در صورت خرابی Master، یکی از روترهای پشتیبان جایگزین آن می‌شود.
- Virtual IP: مانند HSRP، آدرس مجازی برای دسترسی به شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پیکربندی نمونه VRRP
در Router R1:
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
vrrp 1 ip 192.168.1.1
vrrp 1 priority 110
در Router R2:
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
vrrp 1 ip 192.168.1.1
vrrp 1 priority 100
در این پیکربندی، آدرس 192.168.1.1 به عنوان Virtual IP برای Default Gateway تنظیم شده است و R1 با اولویت بالاتر به عنوان Master Router عمل می‌کند.
GLBP (Gateway Load Balancing Protocol)
پروتکل GLBP نسبت به HSRP و VRRP برتری مهمی دارد و آن Load Balancing (توزیع بار) است.
در حالی که در دو پروتکل قبلی فقط یک Router فعال وجود دارد، در GLBP چند Router می‌توانند به طور همزمان ترافیک شبکه را مدیریت کنند. این ویژگی علاوه بر افزونگی، باعث افزایش کارایی شبکه نیز می‌شود.
نحوه عملکرد GLBP
- تمامی Routerها از یک Virtual IP مشترک استفاده می‌کنند.
- یکی از Routerها به عنوان AVG (Active Virtual Gateway) انتخاب می‌شود و سایرین نقش AVF (Active Virtual Forwarder) را دارند.
- AVG آدرس‌های Virtual MAC متفاوتی را به هر AVF اختصاص می‌دهد تا ترافیک بین آن‌ها به طور متوازن تقسیم شود.
پیکربندی نمونه GLBP
در Router R1:
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
glbp 1 ip 192.168.1.1
glbp 1 priority 110
glbp 1 preempt
در Router R2:
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
glbp 1 ip 192.168.1.1
glbp 1 priority 100
glbp 1 preempt
در این پیکربندی، آدرس 192.168.1.1 به عنوان Virtual IP تعریف شده است و ترافیک بین دو Router به صورت متوازن تقسیم می‌شود.
مقایسه پروتکل‌های FHRP
| ویژگی‌ها | HSRP (Cisco) | VRRP (IETF Standard) | GLBP (Cisco) |
|---|---|---|---|
| نوع پروتکل | اختصاصی Cisco | استاندارد IETF | اختصاصی Cisco |
| پشتیبانی از Virtual IP | دارد | دارد | دارد |
| پشتیبانی از Load Balancing | ندارد | ندارد | دارد |
| قابلیت تنظیم Priority | بله | بله | بله |
نتیجه‌گیری
پروتکل‌های FHRP ابزارهای بسیار مؤثری برای افزایش High Availability و Reliability در شبکه هستند. هر یک از این پروتکل‌ها مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند:
- HSRP و VRRP برای افزونگی و جلوگیری از خرابی در شبکه‌های ساده مناسب‌اند.
- GLBP گزینه‌ی ایده‌آلی برای شبکه‌هایی است که نیاز به Load Balancing همزمان با Redundancy دارند.
انتخاب مناسب‌ترین پروتکل به نیاز شبکه، ساختار طراحی، و نوع تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد.
دیدگاهتان را بنویسید