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HSRP / VRRP / GLBP の違いと実装ベストプラクティス【冗長化設計】

NW(CCNA)
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ネットワークのデフォルトゲートウェイ冗長化を実現する代表的なプロトコルである HSRP、VRRP、GLBP の違いと、実務で使う際の設計・運用上の注意点をわかりやすく解説します。

目次

HSRP / VRRP / GLBP の概要

HSRP、VRRP、GLBP はいずれもデフォルトゲートウェイの冗長化を目的としたプロトコルです。クライアントは仮想 IP（VIP）に送信し、仮想 MAC を介してアクティブな装置が応答します。各プロトコルは設計思想や運用性が異なるため、環境に合わせて選定することが重要です。

  • HSRP：Cisco 独自の冗長化プロトコル（Active / Standby）
  • VRRP：標準規格（RFC）に基づく冗長化プロトコル（Master / Backup）
  • GLBP：Cisco 独自で冗長化と負荷分散を同時に実現するプロトコル

主要な違い（一覧比較）

比較項目HSRPVRRPGLBP
規格Cisco 独自標準（RFC）Cisco 独自
動作概念Active / StandbyMaster / BackupAVG / AVF（複数フォワーダ）
負荷分散不可不可可能（クライアント単位で分散）
互換性Cisco 優位マルチベンダー対応Cisco 環境向け
運用難易度低低中〜高

HSRP の特徴と実務上の注意点

HSRP は Cisco 環境で広く利用される冗長化プロトコルです。設定が直感的で運用情報が多く、現場での採用実績が豊富です。

利点

  • 設定がシンプルで導入しやすい
  • Preempt による優先復帰が可能
  • トラブルシューティング情報が豊富

注意点

  • Cisco の独自仕様であり、マルチベンダー環境には注意が必要です
  • 標準では負荷分散ができないため、トラフィックが Active に集中しやすい点を考慮します

HSRP の基本設定例（Cisco）

interface Vlan10
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
 standby 10 ip 192.168.10.254
 standby 10 priority 120
 standby 10 preempt

VRRP の特徴と実務上の注意点

VRRP は RFC に基づく標準プロトコルで、異なるベンダー間での相互運用性を重視する環境に向いています。

利点

  • マルチベンダー環境で利用しやすい
  • メッセージが簡潔で軽量に動作する

注意点

  • ベンダー実装差により細かな挙動が異なる場合がある
  • 標準仕様では負荷分散は提供されない

VRRP の基本設定例（一般例）

interface Vlan10
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
 vrrp 10 ip 192.168.10.254
 vrrp 10 priority 120
 vrrp 10 preempt

GLBP の特徴と実務上の注意点

GLBP は冗長化と負荷分散を同時に提供するプロトコルです。複数の Active Virtual Forwarder（AVF）を使ってクライアント単位で転送先を振り分けます。

利点

  • トラフィックを複数機器に分散できるため帯域利用の最適化が可能です
  • 冗長性と負荷分散を同時に実現できます

注意点

  • 設定と運用が HSRP / VRRP より複雑になります
  • 障害解析が難しくなるケースがあるため運用体制を整える必要があります

GLBP の基本設定例（Cisco）

interface Vlan10
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
 glbp 10 ip 192.168.10.254
 glbp 10 load-balancing round-robin

選定の指針（どのプロトコルを選ぶか）

選定は環境要件と運用方針に依存します。一般的な優先順位は次のとおりです。

  • 機器がすべて Cisco の場合：HSRP を推奨します
  • マルチベンダー環境の場合：VRRP を選びます
  • 冗長化と同時に負荷分散も必要な場合：GLBP を検討します（運用難易度を考慮）

設計ベストプラクティス（実務チェックリスト）

  1. Preempt の扱いを設計方針として明確にする。 Preempt を有効にすると優先ルータ復帰時に主系に戻りますが、頻繁な切り替えによる不安定性リスクを評価してください。
  2. トラッキングを活用する。 重要なインターフェースや経路がダウンした際に自動的に優先度を下げ、障害時の高速フェイルオーバーを実現します。
  3. STP と冗長化プロトコルの相互作用を設計に組み込む。 冗長化切替により経路が変化すると STP 挙動に影響が出るため、root ブリッジ設計を含めて検証します。
  4. ログ・監視を整備する。 切替イベントを Syslog や SNMP トラップで記録し、原因追跡を容易にします。
  5. 段階的なロールアウトを行う。 最初にテスト VLAN で検証し、部門単位で展開してから全網へ広げます。

運用上のチェックポイント

  • 定期的にフェイルオーバー試験を実施します（年次または四半期ごと）。
  • 機器復帰時の再同期挙動を確認します（Preempt の影響確認）。
  • トラッキング対象は適切に選定します（物理インターフェース、経路、サービスなど）。
  • マルチベンダー環境では各社の実装差を事前に検証します。

よくある設計ミスと対処例

Preempt を無条件に有効にして頻繁に切り替わる

症状：短時間で Active が入れ替わり、ネットワークが不安定になります。対処：Preempt 有効時は優先度差やインターフェース遅延を調整し、頻繁な切替を防ぎます。

トラッキング未設定で WAN 障害を検知できない

症状：出口リンクが死んでも仮想ルータは切り替わらずトラフィックが死にます。対処：重要経路のトラッキングを導入し、リンクダウンに応じて優先度を下げます。

STP 設計を考慮せずに配置する

症状：切替によって意図しないルートが生成され、輻輳や遅延が発生します。対処：root ブリッジの固定と STP コスト設計を合わせて行います。

まとめ

HSRP、VRRP、GLBP はそれぞれ長所と短所があり、要件に応じて使い分けることが重要です。運用観点では Preempt、トラッキング、STP 整合性、ログ監視を含めた設計が不可欠です。設計と検証を丁寧に行うことで、冗長化の効果を確実に運用へつなげられます。

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