VRRP란? - 게이트웨이 이중화

VRRP가 궁금해진 계기는 아래와 같습니다.

MySQL MMM 구성을 공부하면서 MMM VIP에 대해 알게 되었는데요.

MySQL MMM 구성에서 유동적으로 writer 및 마스터 역할을 변경할 수 있도록 writer에 구성하는 Virtual IP입니다.

즉, MMM에서 롤 체인지를 할 때 이동하게 되는 VIP인데요.

🤔 그렇다면 VIP는 어떻게 상황을 판단하고 이동하는 걸까? 라는 궁금증이 생겨 찾아보니

VIP를 누가 소유하는지 판별하기 위해서 VRRP라는 프로토콜을 사용한다는 것을 알게 되어 정리해보고자 합니다.

네트워크 이중화 작업을 하는 이유는 크게 두 가지입니다.

1. Load balancing: 똑같은 기능을 수행하는 장비를 여러 개 구성하여 네트워크 부하를 분산

2. Failover: 하나의 장비가 죽었을 때 다른 장비로 전환되어 서비스 단절 최소화

VRRP는 주로 Failover를 목적으로 Master/Slave 장비 간 전환을 위해 사용됩니다.

그럼 VRRP는 어떤 프로토콜이고 어떻게 동작할까요?

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)

가상 라우터 다중화 프로토콜, 가상 라우터 장애 복구 프로토콜
게이트웨이 이중화 프로토콜(FHRP, First Hop Redundancy Protocol) 중 하나로 게이트웨이 장애 복구를 위한 프로토콜
- FHRP에는 VRRP, HSRP(Cisco), GLBP 등이 있으며 VRRP와 HSRP는 동작방식이 거의 유사

이중화에 사용되는 게이트웨이 역할을 하는 두개의 장비는 Master/Slave 장비로 동작합니다.

Master와 Slave는 하나의 VIP(Virtual IP)로 묶여있으며, 각각 RIP(Real IP)를 가지고 있습니다.

VIP를 누가 소유하고 있느냐에 따라 Master(O)/Slave(X)를 구분할 수 있으며

Master의 선출 기준은 다음과 같습니다.

Master 장비가 살아있는지 죽었는지 VRRP에서 확인하는 방법은 헬스 체크와 같이 반복적으로 패킷을 보내는 것입니다.

Master 장비는 VRRP Advertisement Packet을 가상 그룹에 반복적으로 전송(advertisement-interval 주기 보통 2초)
- VRRP는 Singel Virtual Router 방식으로 물리 인터페이스에 설정하게 되어 가상 그룹을 하나만 만들 수 있다. (VLAN 설정 시 여러 개의 그룹 생성 가능 -> 더 알아볼 내용)
가상 그룹에 속한 Slave 장비는 해당 패킷을 받는 중에는 Master 장비가 살아있다고 판단(Standby 상태를 유지)
패킷이 수신되지 않으면 일정 시간(Master Down Timer = Dead Timer) 후에 Master가 죽었다고 판단
Slave에서는 자신이 Master가 되었음을 알리기 위해 VRRP Advertisement Packet과 GARP Packet을 전송
- GARP는 자신의 IP에게 ARP 요청을 보내는 것으로 동일 서브넷 상에 존재하는 호스트/라우터의 ARP table을 갱신할 수 있음
  GARP를 수신한 노드들은 GARP를 송신한 IP와 MAC 주소를 테이블에 저장하게 됨
  여기서는 Slave와 연결된 스위치나 라우터로 GARP 패킷을 통해 ARP table를 갱신하여 Slave 장비가 VIP를 소유하게 되었음을 알릴 수 있음

여러 대(최소 2대 이상)의 Router를 하나의 group으로 묶어서, Client가 바라보는 Gateway에 대한 IP Address를 공유하는 것
Priority가 높은 Router가 동작하다가 Router에 문제가 발생하면 그 다음 Priority를 가진 Router가 Active role를 가지고 Gateway IP Address를 넘겨 받아 동작
Client 입장에서는 Router의 장애와 관계 없이 Gateway의 IP Address를 변경하지 않고 Data를 전달

참고 사이트