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Load balancing avec HRSP
Dans ce cours, nous allons voir différents protocoles utilisés pour faire de la redondance de gateway ! C'est-à-dire le "load balancing" avec HRSP.
Sur cette topologie, nous avons un PC connecté à un Switch.
Ce switch est raccordé à deux routeurs qui ont tous deux une adresse IP qui pourrait être utilisée comme passerelle par défaut pour le PC.
Et derrière nos deux routeurs, nous avons le fournisseur d’accès à internet !
Dans ce cas, quelle passerelle par défaut, on devrait configurer pour le PC ? Le routeur 1 ou le 2 ?
En sachant qu’on ne peut configurer qu’une seule gateway !
Si par exemple, on choisit le routeur 1 et qu’il tombe en panne, alors le PC ne pourra plus sortir de son propre sous-réseau !
Et donc il ne pourra plus aller sur internet !
La solution à ce problème est de créer une passerelle virtuelle entre le routeur1 et le 2 !
Cette gateway virtuelle aura sa propre adresse IP !
Sur notre topologie on lui affecte la 192.168.0.3 !
C’est l’IP que notre PC utilisera comme passerelle par défaut !
L’un des deux routeurs sera actif, et en cas d’indisponibilité, le second prendra le relais, garantissant un Load Balancing fluide et une haute disponibilité du réseau.
Et tout cela se fait en toute transparence pour l’utilisateur !
Il existe trois protocoles principaux permettant de créer une gateway virtuelle et de gérer le Load Balancing :
HSRP
VRRP
GLBP
Ces trois protocoles de Load Balancing fonctionnent globalement de la même manière, seules quelques commandes diffèrent.
Nous allons commencer par la configuration de HSRP, un protocole propriétaire Cisco.
Avant cela, configurons les adresses IP sur notre topologie :
Routeur 1 → interface 0/0 : 192.168.0.1
Routeur 2 → interface 0/0 : 192.168.0.2
Ensuite, configurons les liens vers le routeur du fournisseur d’accès :
Routeur 1 : interface Fa0/1 → 192.168.10.1
Routeur 2 : interface Fa0/1 → 192.168.20.1
Et pour le routeur supérieur :
Interface 0/0 → 10.2
Interface 0/1 → 20.2
Sur Packet Tracer, pensez à créer une interface loopback pour simuler le routeur Internet (par exemple 1.1.1.1), car elle répondra toujours au ping.
Les routeurs 1 et 2 ne connaissent pas encore ce réseau de loopback ; créons donc une route statique vers celui-ci.
Sur le routeur 1, on précise que pour atteindre la loopback, il faut passer par 192.168.10.2 (interface Fa0/0). On fait de même sur le routeur 2.
Nous pouvons maintenant configurer le HSRP.
Sur les interfaces servant de gateway, utilisez :standby 1 ip 192.168.0.3
Le chiffre 1 indique le groupe HSRP.
Dès cet instant, un routeur devient actif et l’autre reste en standby jusqu’à basculement.
Par exemple, si le routeur 1 est actif, les paquets du PC (configuré avec la gateway virtuelle) passeront par lui.
S’il tombe, la bascule se fera automatiquement : le Load Balancing bascule vers le routeur 2 sans modifier la configuration du PC.
Actuellement, le routeur 2 est actif et le routeur 1 en veille.
Vérifions la table ARP avec :show ip arp
On y retrouve l’adresse IP virtuelle 192.168.0.3 associée à une adresse MAC virtuelle (format : 0000.0c07.acXX où XX est le numéro du groupe).
La commande show standby permet de visualiser :
l’adresse IP virtuelle,
l’adresse MAC virtuelle,
et le statut actif/veille de chaque routeur.
Le routeur actif gère les requêtes ARP et envoie des messages Hello toutes les 3 secondes afin de signaler sa présence et son bon fonctionnement au routeur en veille.
Si ce dernier ne reçoit plus de messages Hello pendant 10 secondes, il considère que le routeur actif est tombé et prend immédiatement le relais.
Ce mécanisme permet d’assurer une haute disponibilité du réseau, sans interruption de service ni besoin d’intervention manuelle. C’est un point essentiel dans les environnements critiques où la continuité de la connectivité doit être garantie à tout moment.
Par défaut, le routeur ayant la priorité la plus élevée devient actif. En cas d’égalité, celui possédant l’adresse IP la plus haute prend le rôle principal.
Comme la priorité par défaut est de 100 sur les deux routeurs, le routeur 2 devient l’actif, assurant un Load Balancing fiable, fluide et continu sur l’ensemble du réseau local.
Il est également possible d’ajuster ce comportement selon les besoins. Par exemple, si l’on souhaite que le routeur 1 devienne l’actif principal, il suffit de lui attribuer une priorité plus élevée grâce à la commande :standby priority <valeur>
Ainsi, le routeur 1 reprendra automatiquement son rôle dès qu’il sera de nouveau opérationnel, garantissant une bascule dynamique et optimisée entre les équipements du réseau
Conclusion
Dans ce cours, nous avons exploré la mise en place de la redondance de passerelle à l'aide de la technologie HSRP, VRRP et GLBP, en utilisant des analogies simples pour faciliter la compréhension. En partant d'une topologie avec un PC connecté à un switch, relié à deux routeurs, nous avons examiné comment créer une passerelle virtuelle pour assurer la connectivité même en cas de défaillance d'un routeur, tout en optimisant le load balancing. Nous avons détaillé la configuration des adresses IP, la création de routes statiques vers une loopback, et la mise en place de HSRP pour établir une gateway virtuelle avec un équilibrage de charge adéquat.
En analysant la table ARP, nous avons mis en lumière l'association entre l'adresse IP virtuelle et l'adresse MAC virtuelle, ainsi que le fonctionnement des messages "Hello" pour la détection d'indisponibilité du routeur actif, contribuant ainsi à un meilleur équilibrage de charge. De plus, nous avons expliqué comment la priorité et l'adresse IP la plus élevée influencent le choix du routeur actif, offrant des stratégies efficaces de load balancing pour garantir une répartition optimale du trafic réseau.
En résumé, ce cours a fourni une compréhension approfondie de la mise en place de la redondance de passerelle avec HSRP, en rendant les concepts complexes accessibles à tous, tout en offrant un guide motivant et encourageant pour une expérience d'apprentissage engageante, intégrant également des stratégies efficaces de load balancing pour une performance réseau optimale.
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Pour aller plus loin sur le fonctionnement du protocole HSRP et comprendre en détail comment il assure la redondance de passerelle par défaut, consulte notre article dédié sur le FHRP et le HSRP.
FAQs
Qu’est-ce qu’une passerelle par défaut en réseau informatique ?
Une passerelle par défaut est l’adresse IP d’un routeur permettant aux périphériques d’un réseau local de communiquer avec des réseaux extérieurs. Sans passerelle configurée, les paquets destinés à d’autres sous-réseaux ne peuvent pas être acheminés.
Pourquoi la redondance de la passerelle par défaut est-elle importante ?
La redondance assure la continuité de service en cas de panne d’un routeur. Sans mécanisme de basculement, une défaillance peut isoler tout un réseau local du reste du système.
Quels sont les principaux protocoles de redondance de passerelle ?
Les trois protocoles FHRP les plus utilisés sont HSRP (Cisco), VRRP (standard ouvert) et GLBP (Cisco). Tous permettent de créer une passerelle virtuelle pour assurer un basculement automatique.
Quelle est la différence entre HSRP et VRRP ?
HSRP est un protocole propriétaire de Cisco, tandis que VRRP est un protocole standard compatible avec plusieurs constructeurs. Leur fonctionnement est similaire, mais VRRP offre une interopérabilité plus large.
Qu’est-ce que GLBP et en quoi diffère-t-il de HSRP ?
GLBP (Gateway Load Balancing Protocol) répartit la charge entre plusieurs routeurs actifs, contrairement à HSRP qui ne permet qu’un seul routeur actif à la fois. Il combine donc redondance et équilibrage de charge.
Comment choisir entre HSRP, VRRP et GLBP ?
Le choix dépend de ton environnement :
HSRP pour les réseaux 100 % Cisco.
VRRP pour les réseaux multi-constructeurs.
GLBP pour ceux qui veulent une répartition intelligente du trafic entre plusieurs passerelles.
Quels sont les avantages d’un protocole FHRP dans un réseau d’entreprise ?
Ils garantissent une haute disponibilité, une résilience accrue et une expérience utilisateur fluide, même en cas de panne d’un équipement critique.
