397. GLBP (Gateway Load Balancing Protocol)

핵심 인사이트 (3줄 요약)

본질: GLBP는 "대장(Active/Master) 1명만 일하고 부하들은 평생 놀고먹는" 기존 이중화 기술(HSRP, VRRP)의 치명적인 대역폭 낭비를 박살 내기 위해, 가상 IP는 1개지만 가상 MAC 주소를 여러 개 만들어서 트래픽을 4대의 라우터에 골고루 찢어주는 궁극의 로드 밸런싱(Active-Active) 기술이다.

두 가지 완장 (AVG와 AVF): 이 마법을 위해 라우터들의 역할을 두 개로 나눴다. 동네방네 거짓말(가짜 MAC 분배)을 전담하는 사기꾼 대장 AVG(Active Virtual Gateway) 딱 한 놈과, 그 가짜 MAC 주소를 하나씩 부여받고 실제로 각자의 자리에서 택배를 나르는 4명의 일꾼 **AVF(Active Virtual Forwarder)**다.

ARP 조작의 예술: PC들이 1개의 가상 IP에 대해 "MAC 주소 알려줘(ARP)!"라고 물어보면, 대장(AVG)이 "넌 1번 일꾼 MAC으로 가!", 다음 PC에겐 "넌 2번 일꾼 MAC으로 가!"라며 돌아가면서(Round-Robin) 다른 대답을 던져주어 트래픽을 완벽하게 4등분으로 갈라친다.

Ⅰ. 개요 및 필요성 (Context & Necessity)

개념: 시스코(Cisco)가 고안한 차세대 FHRP 기술. 다수의 라우터를 하나의 가상 게이트웨이(Virtual IP)로 묶어 이중화를 보장함과 동시에, 트래픽을 각 물리적 라우터로 분산(Load Balancing)시켜 링크 활용도를 100%로 끌어올린다 (멀티캐스트 224.0.0.102, UDP 3222 사용).
필요성: 1Gbps 랜선이 꽂힌 비싼 라우터 2대를 샀다. HSRP를 돌리니 A가 대장이 되어 1Gbps 혼자 다 쓴다. B는 A가 죽을 때까지 전기도 먹으면서 그냥 놀고 있다. 회사 사장님이 보면 뒷목 잡을 일이다. "아니, 둘 다 켜져 있으면 1Gbps + 1Gbps 합쳐서 2Gbps 속도를 내게 양쪽으로 나눠서 쏘게 만들 수 없냐?" 하지만 PC 네트워크 설정 칸에 '기본 게이트웨이' IP는 딱 1개밖에 못 적는다. "IP는 1개만 알려주고, 뒤에서 라우터들이 기가 막힌 거짓말(ARP 조작)을 쳐서 트래픽을 4등분으로 쪼개보자!" 이것이 GLBP의 위대한 탄생이다.
💡 비유: GLBP는 대형 식당의 **"현명한 입구 안내원(AVG)"**입니다.
- 손님(PC)은 "1번 맛집(가상 IP)"이라는 간판 하나만 보고 들어옵니다.
- 입구에 서 있는 안내원(AVG)은 첫 번째 손님에게 "1번 테이블(AVF 1)로 가세요"라고 하고, 두 번째 손님에겐 "2번 테이블(AVF 2)로 가세요"라고 안내합니다.
- 손님들은 다 같은 1번 맛집에서 밥을 먹는 줄 알지만, 실제로는 식당 안의 4개 테이블(4대의 라우터)이 쉬지 않고 모두 꽉꽉 차서 요리사들이 골고루 100% 열일하게 됩니다.

📢 섹션 요약 비유: GLBP는 HSRP라는 **"1인 독재 체제"**를 뒤엎고, 1명의 국회의장(AVG)이 4명의 장관(AVF)에게 번갈아 가며 업무를 하달하는 완벽한 **"권력 분산형 조별 과제 시스템"**을 구축한 것입니다.

Ⅱ. GLBP의 동작 원리와 로드 밸런싱 알고리즘 (Deep Dive)

1. 권력의 분업: AVG와 AVF

GLBP 그룹 내에는 1개의 가상 IP(VIP)가 존재하지만, 가상 MAC 주소는 최대 4개까지 생성된다.

AVG (Active Virtual Gateway):
- Priority 점수가 제일 높은 1놈이 선출된다.
- 역할: 실제 데이터 포워딩도 하지만, 가장 중요한 임무는 **"ARP 뻥치기"**다. PC들이 192.168.0.254(VIP)의 MAC 주소가 뭐냐고 브로드캐스트를 때릴 때, 대답할 수 있는 권한은 오직 이 AVG 한 놈뿐이다.
AVF (Active Virtual Forwarder):
- 동네에 있는 최대 4대의 라우터들이 각각 하나씩 맡는 '진짜 일꾼'이다.
- AVG가 각 AVF에게 0007.b400.xxxx 대역의 가상 MAC 주소를 하나씩 하사한다.
- 역할: AVG가 "PC야, 너는 3번 가상 MAC으로 가라"고 배정해 주면, 3번 AVF는 자기를 향해 쏟아지는 트래픽을 인터넷으로 열심히 펌프질해 넘긴다.

2. 3가지 로드 밸런싱(분산) 옵션

AVG가 PC들의 ARP 질문에 대답할 때, 어떤 기준으로 가짜 MAC 주소를 던져줄지 결정하는 알고리즘이다.

Round-Robin (라운드 로빈) ★기본값:
- 돌아가면서 순서대로 1장씩 돌린다.
- 첫 번째 PC엔 AVF 1번 MAC, 두 번째 PC엔 AVF 2번 MAC...
- 가장 공평하게 트래픽이 분산되는 최고의 알고리즘이다.
Host-Dependent (호스트 종속):
- "A라는 PC는 죽을 때까지 무조건 AVF 1번 MAC만 알려줘!"
- 특정 PC가 특정 라우터로만 고정적으로 나가야 하는 특수 상황(NAT 세션 유지 등)에 쓴다.
Weighted (가중치 기반):
- 라우터 성능이 다를 때 쓴다. 1번 라우터는 10G짜리고 2번 라우터는 1G짜리다.
- "가중치를 10:1로 세팅해서, AVG가 대답 11번 할 때 10번은 1번 라우터 MAC으로 알려주고, 1번만 2번 라우터 MAC으로 알려줘라!"

 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │                GLBP의 무결점 트래픽 분산 (ARP 사기극) 도식        │
 ├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
 │                                                             │
 │   [ PC 1, 2, 3 ] (전부 기본 게이트웨이를 10.1.1.254로 세팅함)      │
 │        │                                                     │
 │   * PC 1: "10.1.1.254 MAC 누구야?"                            │
 │     ▶ AVG 대답: "내(AVF 1) MAC 주소 AA:01 이야!" ── (PC1은 1번 라우터로 감) │
 │                                                             │
 │   * PC 2: "10.1.1.254 MAC 누구야?"                            │
 │     ▶ AVG 대답: "내 친구(AVF 2) MAC 주소 AA:02 야!" ── (PC2는 2번 라우터로 감)│
 │                                                             │
 │   * PC 3: "10.1.1.254 MAC 누구야?"                            │
 │     ▶ AVG 대답: "내 친구(AVF 3) MAC 주소 AA:03 이야!" ── (PC3은 3번 라우터로 감)│
 │                                                             │
 │   ▶ "게이트웨이 IP는 1개인데, PC들은 각자 다른 스위치 포트로 트래픽을 쏨!" │
 └─────────────────────────────────────────────────────────────┘

📢 섹션 요약 비유: GLBP는 놀이공원 입구의 **"다중 개찰구 시스템"**입니다. HSRP가 1개의 개찰구만 열어놓고 다른 개찰구는 고장 날 때 대비해서 비워두는(자원 낭비) 멍청한 시스템이라면, GLBP는 4개의 개찰구를 모두 활짝 열어두고 안내원(AVG)이 사람들을 1, 2, 3, 4번 줄로 휙휙 분산시켜 기가 막힌 통과 속도(Active-Active)를 자랑합니다.