Les protocoles de redondance gateway

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Les protocoles de redondance
Présenter par :
Djediden Med Fiad Alaa

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Introduction
 les réseaux informatiques sont de plus en plus grands et logiques
 les LANs ne sont plus géographiquement limités
 Tous LAN a une Gateway (passerelle)
 systématiquement une passerelle est un routeur
Problématique:
comment assurer une tolérance de panne efficace au niveau de toutes nos gateway
, afin d'obtenir une disponibilité maximal ?

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Solution proposée:
o la redondance des routeurs:
• C'est un procédé utilisé dans le cas de routeurs qui sont dédoublés.
• Le deuxième prenant la place du premier en cas de panne.
• Le composant de secours identique prend le relais automatiquement
assurant ainsi la continuité de service indispensable au fonctionnement
d'une entreprise.
• Le mode de fonctionnement de la redondance repose sur les protocoles :
HSRP (Hot Standby Routing Protocol)
VRRP (Virtual Router Redundcy Protocol)
GLBP (Gateway Load Balancing Protocol)

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Fonctionnement HSRP
 la technologie HSRP permettra aux routeurs situés dans un même groupe « standby group »
de former un routeur virtuel qui sera l’unique passerelle des hôtes du réseau local.
 Un routeur dans ce groupe est donc désigné comme « actif » et ce sera lui qui fera passer les
requêtes d’un réseau à un autre.
 Si le routeur principal (élu actif) vient à tomber. Il sera automatiquement remplacé par un
routeur qui était alors jusque-là « passif » et lui aussi membre du groupe HSRP.
 Le routeur virtuel aura donc toujours la même IP et adresse MAC aux yeux des hôtes du réseau
même si en réalité il y a un changement du chemin par lequel transitent les paquets.
 Pour illustrer cela, nous pouvons schématiser la vision que les hôtes auront du réseau
ainsi que l’état réel du réseau

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HSRP
 Le protocole HSRP ou Hot Standby Routing Protocol, est un protocole
propriétaire Cisco.
 Le protocole HSRP a été implémenté à l'IOS CISCO à partir de la
version 10.
 Il gère la redondance: lorsqu’un routeur tombe en panne un routeur de
secours prenne le relais.
 HSRP permet d’augmenter la tolérance de panne sur un réseau en créant
un routeur virtuel à partir de 2 routeurs physiques (ou plus), une élection
déterminera le routeur actif et les autres routeurs seront en "attente"
(standby).
 L’élection du routeur actif est réalisée grâce à la priorité configurée sur
chaque routeur.

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L’élection des routeurs
 L’élection des routeurs sert à déterminer lequel sera actif et lequel sera passif.
 Le processus d’élection se met en place dès l’installation des routeurs dans un groupe « standby».
 Nous verrons lors de la mise en place technique que les routeurs se voient assigner une priorité par
l’administrateur. Celle-ci étant par défaut à 100.
 Le routeur qui aura la plus haute priorité sera le routeur primaire ou principal du groupe HSRP.
 Si aucune modification des priorités n’est faite (qu’elles sont toutes à 100), c’est le routeur qui aura
l’IP la plus petite qui sera désigné comme routeur primaire.
 Le groupe HSRP est alors sûr de trouver un routeur primaire parmi l’ensemble des routeurs qui le
compose.
 Une fois l’élection faite, seul le routeur principal ou primaire enverra des paquets pour avertir les
autres de son état.
 Ceux-ci seront envoyés en multicast sur l’IP 224.0.0.2 via UDP .

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Les états HSRP

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Configuration HSRP

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Configuration HSRP
Nous pouvons modifier la priorité du routeur avec cette configuration :
Configuration du routeur 1
R1(config)#interface Fastethernet 0/0
R1(config-if)#standby 1 priority 110
Configuration du routeur 2
R2(config)#interface Fastethernet 0/0
R1(config-if)#standby 1 priority 120
R2(config-if)#standby 1 preempt

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Le tracking en HSRP
Notre configuration est valide mais qu’arrive-t-il si le lien R2 vers ISP est coupé ?
Le HSRP restera identique car le routeur lui-même n’est pas tombé ou le lien vers le LAN !!
Le paramètre “track” permet de surveiller une autre interface du routeur et de baisser la priorité
HSRP si celle-ci devient down.
Le décrément est, par défaut, de 10 par interface surveillée mais ce nombre peut être spécifié par la
commande suivante : standby [group] track interface [priority]
Configuration du tracking
R2(config-if)#standby 1 track f0/1 30
 la priorité de R2 est de 120, donc si une interface surveillée devient inactive elle sera, par défaut,
réduite de 30. Sa priorité passera donc à 90.
La priorité HSRP de R1 étant de 110, R1 deviendra donc actif à la place de R2!

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VRRP
 VRRP est donc, à l'instar de HSRP, également un protocole qui fournit une solution de
continuité de service principalement pour la redondance de passerelles par défaut.
 Contrairement au protocole précédent, celui-ci est standardisé et est donc utilisable par des
routeurs de n’importe quelle marque.
 C’est pour cela que nous allons nous tourner plutôt vers l’implémentation de VRRP.
 Pour chaque réseau, on associe les interfaces des routeurs à un groupe VRRP . A ce groupe
on associe une adresse IP virtuelle
 La redondance est mise en place par le biais du protocole ARP.
 Lorsque le PC doit envoyer une trame à sa passerelle, il émet une requête ARP et celle-ci
répond en fournissant son @MAC.
 De leur coté les routeurs dialoguent par multicast (224.0.0.18) afin de négocier et de savoir qui
devra se charger de traiter la trame destinée à l'@ MAC VRRP.

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Configuration VRRP
R1(config)# interface FastEthernet0/0
R1(config-if)# vrrp 1 ip 192.168.0.254
R1(config-if)# vrrp 1 priority 200
R1(config-if)# vrrp 1 preempt
R2(config)# interface FastEthernet0/0
R2(config-if)# vrrp 1 ip 192.168.0.254
R2(config-if)# vrrp 1 priority 100
192.168.0.1
192.168.0.2
Le « State » indique soit Master (actif)
soit Backup (en standby). Le reste
des informations est explicite.

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GLBP
 GLBP est un protocole propriétaire Cisco qui permet de faire de la redondance
ainsi que de la répartition de charge sur plusieurs routeurs
 GLBP utilise une adresse IP virtuelle, qui sera associée à plusieurs adresses MAC
virtuelles.
 tous les routeurs du groupe GLBP participent activement alors que dans VRRP ou
HSRP, il n’y a qu’un qui est en mode actif tandis que les autres patientent.
 à l’intérieur du groupe GLBP , le routeur ayant la plus haute priorité ou la plus
haute adresse IP du groupe prendra le statut de « AVG »(active virtual gateway ).
 Par défaut, GLBP utilise l'adresse IP multicast 224.0.0.102 pour l'envoi des
paquets Hello et le numéro de port UDP 3222.

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Configuration GLBP
R2:
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
glbp 10 ip 192.168.10.100
glbp 10 priority 115
glbp 10 preempt
R1:
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
glbp 10 ip 192.168.10.100
glbp 10 priority 120
glbp 10 preempt
R1#sh glbp
FastEthernet0/0 - Group 10
State is Active
2 state changes, last state change 00:06:30
Virtual IP address is 192.168.10.100
Hello time 3 sec, hold time 10 sec
Next hello sent in 2.928 secs
Preemption enabled, min delay 0 sec
Active is local
Standby is 192.168.10.2, priority 115 (expires in 7.872 sec)
Priority 120 (configured)
Weighting 100 (default 100), thresholds: lower 1, upper 100
Load balancing: round-robin
Group members:
ca02.0eb0.0008 (192.168.10.1) local
ca03.0eb0.0008 (192.168.10.2)
There are 2 forwarders (1 active)
Forwarder 1
State is Active
1 state change, last state change 00:06:20
MAC address is 0007.b400.0a01 (default)
Owner ID is ca02.0eb0.0008
Redirection enabled
Preemption enabled, min delay 30 sec
Active is local, weighting 100
Forwarder 2
State is Listen
MAC address is 0007.b400.0a02 (learnt)
Owner ID is ca03.0eb0.0008
Redirection enabled, 599.240 sec remaining (maximum 600 sec)
Time to live: 14398.908 sec (maximum 14400 sec)
Preemption enabled, min delay 30 sec
Active is 192.168.10.2 (primary), weighting 100 (expires in 8.444
sec)
R2(config)#do sh glbp
FastEthernet0/0 - Group 10
State is Standby
1 state change, last state change 00:11:52
Virtual IP address is 192.168.10.100
Hello time 3 sec, hold time 10 sec
Next hello sent in 1.980 secs
Redirect time 600 sec, forwarder time-out 14400 sec
Preemption enabled, min delay 0 sec
Active is 192.168.10.1, priority 120 (expires in 8.000 sec)
Standby is local
Priority 115 (configured)
Weighting 100 (default 100), thresholds: lower 1, upper 100
Load balancing: round-robin
Group members:
ca02.0eb0.0008 (192.168.10.1)
ca03.0eb0.0008 (192.168.10.2) local
There are 2 forwarders (1 active)
Forwarder 1
State is Listen
MAC address is 0007.b400.0a01 (learnt)
Owner ID is ca02.0eb0.0008
Time to live: 14398.000 sec (maximum 14400 sec)
Preemption enabled, min delay 30 sec
Active is 192.168.10.1 (primary), weighting 100 (expires in
8.216 sec)
Forwarder 2
State is Active
1 state change, last state change 00:11:59
MAC address is 0007.b400.0a02 (default)
Owner ID is ca03.0eb0.0008
Preemption enabled, min delay 30 sec
Active is local, weighting 100

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Configuration du Load-Balancing
 GLBP propose trois modes d’équilibrage de charge :
 Round Robin (le mode par défaut) : Pour chaque requête ARP, on renvoi l’adresse Mac virtuelle
immédiatement disponible.
 Prenons l’exemple ou nous avons une seule machine. Si cette station fait une requête ARP, elle
obtiendra l’adresse MAC du premier routeur.
 Si elle vide son cache ARP, est qu’elle refait une requête, elle obtiendra l’adresse MAC du second
routeur, Ainsi de suite.
 Weighted : Le poids de chaque interface du groupe GLBP définit la proportion de trafic à envoyer sur
chaque routeur.
 Host-dependent : Chaque client générant une requête ARP recevra toujours la même adresse Mac
virtuelle
 Pour activer host-dependent, il nous faut seulement taper une commande :
glbp 1 load-balancing host-dependent
 Avec le mode host-dependent, une station doit toujours envoyer ses données au
même routeur.
Pour activer Round Robin, il nous faut seulement taper une commande :
glbp 1 load-balancing roung-robin
La commande arp -a permet d’afficher la table ARP du PC.
La commande arp -d permet de vider la table ARP du PC.
Pour activer weighted, il nous faut seulement taper une commande :
glbp 1 load-balancing weighted
Puis ensuite sur chaque interface du groupe vous devez définir un poids via la commande :
glbp 1 weighting XXX
Si par exemple vous avez deux routeurs A et B. Le routeur A possède des interfaces à 100Mb/s et que
le routeur B possède des interfaces à 1GB/s, vous devez mettre un poids plus important sur les
interfaces du routeur B pour qu’il soit privilégié.

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Configuration d’un track GLBP
On commence par créer le track :
#configure terminal
(config)#track 1 interface fastethernet 0/1 line-protocole
(config-track)#exit
(config)#track 2 interface fastethernet 0/1 ip routing
(config-track)#exit
Quelques explications :
track 1 : Le chiffre "1" correspond à l’identifiant du track.
interface fastethernet 0/1 : indique que l’on veut surveiller cette interface.
line-protocole : Surveille le coté physique de l’interface.
ip routing : Surveille le coté routage de l’interface.
Ensuite nous allons configurer le groupe GLBP :
(config)#interface fastethernet 0/0
(config-if)#glbp 1 weighting 100 lower 50
(config-if)#glbp 1 weighting track 1 decrement 60
(config-if)#glbp 1 weighting track 2 decrement 60
weighting 100 lower 50 : le poids de l’interface et de 100, le poids ne doit pas être en dessous de 50.
weighting track 1 decrement 60 : si le track 1 tombe alors on décrémente le poids de l’interface de 60.
weighting track 2 decrement 60 : Même chose pour le track 2
On remarque que si un track tombe, le poids sera donc inférieur à 50, donc le groupe GLBP 1 va retirer
le routeur en question.
Les données ne seront donc plus envoyées au routeur ayant un problème.

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Caractéristique HSRP VRRP GLBP
Scope Cisco Proprietary IEEE standard Cisco proprietary
OSI Layer Layer-3 Layer-3 Layer-2
Load Balancing No No Yes
Multicast Group IP
address
224.0.0.2 in version
1224.0.0.102 in version 2
224.0.0.18 224.0.0.102
Transport Port
Number
UDP 1985 UDP 112 UDP 3222
Timers Hello – 3 sec Advertisement – 1 sec Hello – 3sec
Hold – 10 sec
------------------------------------
Modifiables via la
commande standby [#]
timers hello hold
Master down time =
3*Advertisement Time +
Skew TimeSkew Time =
(256- Priority)/256
---------------------------------
Les timers sont
configurés sur le master
(vrrp # timers advertise
{hello})
Hold – 10sec
Election Active Router:
1.Highest Priority
2. Highest IP address
Master Router: (*)
1-Highest Priority
2-Highest IP (Tiebreaker)
Active Virtual Gateway:
1-Highest Priority
2-Highest IP (Tiebreaker)

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Preempt Preempt should be
configured
By default Preempt is ON
in VRRP
Preempt should be
configured
Group Virtual Mac
Address
0000.0c07.acxx 0000.5e00.01xx 0007.b4xx.xxxx
Tracking
Router Role -One Active Router, one
Standby Router
-one or more listening
Routers
– One Active Router
- One or More Backup
Routers
– One AVG (Active Virtual
Gateway) up to 4 AVF
Routers on the group
(Active Virtual Forwarder)
passing traffic.
- up to 1024 virtual Routers
(GLBP groups) per physical
interface.
Virtual Ip @ can be a
real @
NO YES NO
IPv6 support Yes No Yes

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• Les périphériques finaux sont généralement configurés avec une seule adresse IP de
passerelle par défaut qui reste identique même si la topologie du réseau change.
• Les protocoles de redondance offrent un mécanisme pour identifier le routeur qui doit
prendre en charge le transfert du trafic et déterminer le moment auquel ce rôle doit
être assumé par un routeur de secours.
• Le protocole HSRP définit un groupe de routeurs de secours, dont l’un est désigné
comme routeur actif.
• VRRP est un protocole normalisé qui offre des fonctionnalités similaires.
• Le protocole GLBP est une solution Cisco propriétaire permettant la sélection
automatique et l’utilisation simultanée de plusieurs passerelles disponibles. Il assure
également le basculement automatique entre ces passerelles.
Ce qu'il faut retenir