Was ist eine virtuelle IP-Adresse?

Eine virtuelle IP-Adresse (VIP) ist eine IP-Adresse, die nicht an eine einzelne physische Netzwerkschnittstelle gebunden ist. Stattdessen wechselt sie zwischen Geräten oder dient als Frontend für einen Dienst, sodass der Datenverkehr auch dann weiterfließt, wenn sich die zugrunde liegende Hardware ändert – beispielsweise die Adresse, die VRRP unter redundanten Routern gemeinsam nutzt, oder die Frontend-Adresse einer Anwendung mit Lastenausgleich.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Ein VIP ist eine IP-Adresse, die nicht an eine bestimmte physische Schnittstelle gebunden ist.
• VRRP teilt eine VIP-Adresse zwischen einem aktiven Router und den Standby-Routern.
• Lastverteiler veröffentlichen eine VIP als einzige Frontend-Adresse eines Dienstes.
• Beim Failover wird ein VIP auf ein funktionsfähiges Gerät umgeleitet, ohne dass die Clients neu konfiguriert werden müssen.
• Versa Konfigurieren Sie auf den Gateways eine VIP-Adresse in einem VLAN-Profil, um das VRRP-Failover zu aktivieren.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · Virtuelle IP-Adressen & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum sind virtuelle IP-Adressen wichtig?

Eine physische Adresse bindet einen Dienst an eine bestimmte Hardware; fällt diese Hardware aus, funktioniert kein Client mehr, der die alte Adresse verwendet. Ein VIP entkoppelt die von den Clients verwendete Adresse von dem Gerät, das derzeit darauf antwortet, sodass bei einem Failover oder während eines Wartungsfensters die zugrunde liegende Hardware ausgetauscht werden kann, ohne dass die Clients dies bemerken.

Dieser Entkopplungsprozess bildet die Grundlage für zwei gängige Muster: die Redundanz auf der ersten Ebene, bei der das Gateway eines LANs auch dann weiterhin Anfragen beantwortet, wenn der primäre Router ausfällt, und den Lastausgleich, bei dem sich viele Backend-Server eine nach außen gerichtete Adresse teilen. Ohne eine VIP müssen bei beiden Fällen bei jedem Ausfall die DNS-Einträge manuell neu konfiguriert werden; mit einer VIP erfolgt das Failover durch eine Aktualisierung der Routing-Tabelle, die nur wenige Sekunden dauert.

Was ist eine virtuelle IP-Adresse?

Eine VIP ist eine IP-Adresse, die nicht fest an die Hardware einer bestimmten Schnittstelle gebunden ist, sondern veröffentlicht wird. Sie ist auf mehr als einem Gerät konfiguriert oder dient als Frontend für mehr als ein Backend, und eine Protokoll- oder Steuerungsebene entscheidet zu jedem Zeitpunkt, welchem Gerät sie gerade zugeordnet ist.

Zwei Mechanismen sorgen dafür, dass dies funktioniert. Beim „Address Ownership“ wählt ein Protokoll wie VRRP einen Router als Master aus; dieser antwortet für die VIP, und falls er ausfällt, erkennt ein Backup die ausgebliebenen „Hello“-Pakete und übernimmt innerhalb von Sekunden. Beim „Address Fronting“ stellt ein Load Balancer die VIP als eine einzige veröffentlichte Adresse dar und verteilt den Datenverkehr dann auf Backend-Adressen, die für die Clients unsichtbar bleiben. In beiden Fällen bleibt die für den Client sichtbare Adresse stabil, während sich die dahinterliegende Infrastruktur ändert.

Arten von virtuellen IP-Adressen

Gateway-VIPs (First-Hop-Redundanz) werden von zwei oder mehr Routern über VRRP oder ein ähnliches Protokoll wie HSRP oder CARP gemeinsam genutzt; der aktive Router beantwortet die Anfragen, und im Ausfallfall übernimmt ein Backup, das in der Regel als Standard-Gateway des LANs fungiert. Front-End-VIPs von Load-Balancern sind die einzige veröffentlichte Adresse eines Dienstes mit Lastverteilung; der Load-Balancer ordnet sie einem Pool von Backend-Servern zu und kann Server hinzufügen oder entfernen, ohne die von Clients verwendete Adresse zu ändern. Cluster- (Failover-)VIPs sind an den Knoten in einem Aktiv-Standby-Cluster gebunden, der gerade eine Ressource hält, und wechseln bei einem Failover mit diesem. Anycast-VIPs sind dieselbe Adresse, die von mehreren verteilten Standorten über BGP bekannt gegeben wird; das Routing entscheidet, welcher Standort einem Client antwortet – so skalieren CDNs und DNS-Root-Server.

Virtuelle IP-Adressen & Versa

Versa SASE Gateway-Geräte konfigurieren eine VIP als Teil der VRRP-Einstellungen eines VLAN-Profils: Durch die Aktivierung von VRRP werden ein Feld „Virtuelle IP-Adresse“ – das dem IP-Subnetz des VLANs zugeordnet sein muss – sowie ein Feld „Priorität“ (Bereich 1–255, Standardwert 100) angezeigt, das bestimmt, welcher Router zum aktiven VRRP-Router wird. Die virtuelle IP-Adresse dient dann als Standard-Gateway für Hosts in diesem LAN-Segment; fällt der aktive Router aus, übernimmt ein Backup mit der nächsthöheren Priorität innerhalb von etwa 3 Sekunden die Funktion – bzw. innerhalb von 22 Sekunden, wenn alle seine WAN-Verbindungen ausfallen. Das „ Titan “-Portal erstellt automatisch einen zugehörigen IP-SLA-Monitor, wenn ein „ SASE “-Gateway aktiviert wird, und nutzt dabei ICMP zur Überwachung der LAN-Erreichbarkeit. Das gleiche Modell gilt pro Mandant auf mandantenfähigen Gateway-Geräten. Die vollständigen Schritte finden Sie unter „ SASE -Gateway-Geräte konfigurieren und aktivieren “ sowie „Multitenant-Gateway-Geräte konfigurieren und aktivieren “.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einer virtuellen IP-Adresse und einer physischen IP-Adresse?

Eine physische IP-Adresse ist an eine Schnittstelle eines Geräts gebunden; fällt dieses Gerät aus, geht die Adresse mit ihm verloren. Eine virtuelle IP-Adresse ist logischer Natur – jedes beliebige Gerät aus einer Gruppe oder der Backend-Pool eines Load Balancers kann Anfragen unter dieser Adresse beantworten, sodass sie den Ausfall eines einzelnen Geräts übersteht.

Wie nutzt VRRP eine virtuelle IP-Adresse für das Failover?

VRRP wählt aus einer Gruppe von Routern, die sich dieselbe virtuelle IP-Adresse teilen, einen Router als Master aus; der Master übernimmt die Verantwortung für diese Adresse und leitet den Datenverkehr weiter. Wenn seine Hello-Nachrichten ausbleiben, übernimmt der Backup-Router mit der nächsthöheren Priorität die Adresse innerhalb von Sekunden – ohne dass eine Neukonfiguration seitens der Clients erforderlich ist.

Was ist der Unterschied zwischen einer VIP-Adresse und einer Floating-IP-Adresse?

Die Begriffe überschneiden sich weitgehend. „Floating IP“ ist die gängige Bezeichnung auf Cloud-Plattformen für eine Adresse, die ein Administrator bei Bedarf zwischen Instanzen neu zuweist. „VIP“ ist der allgemeinere Netzwerkbegriff für jede Adresse, die zwischen Geräten gemeinsam genutzt oder verschoben wird, einschließlich VRRP-Gateways und Load Balancer.

Kann eine virtuelle IP-Adresse Clients an mehreren Standorten gleichzeitig bedienen?

Ja, über Anycast: Die gleiche VIP-Adresse wird von mehreren Standorten aus über BGP angekündigt, und das Routing leitet jeden Client an den nächstgelegenen Standort weiter, der diese Adresse ankündigt. Dies unterscheidet sich von VRRP- oder Load-Balancer-VIPs, bei denen die Adresse jeweils nur an einem Standort oder in einem Cluster aktiv ist.

Wie konfiguriert „ Versa “ eine virtuelle IP-Adresse für die Gateway-Redundanz?

Wenn VRRP im VLAN-Profil eines „ SASE “-Gateways aktiviert wird, werden die Felder „Virtuelle IP-Adresse“ und „Priorität“ (1–255, Standardwert 100) angezeigt; der Router mit der höchsten Priorität wird aktiv und übernimmt die Beantwortung für diese Adresse, wobei im Falle eines Ausfalls innerhalb von Sekunden automatisch ein Backup-Router die Funktion übernimmt.

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