Стаття присвячена дослідженню механізмів управління надійністю та відмовостійкістю в інфокомунікаційних мережах, зосереджуючись на моделюванні та тестуванні протоколів резервування шлюзів. У роботі розглянуто протоколи VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) та GLBP (Gateway Load Balancing Protocol), які забезпечують безперервну роботу мережі у випадку відмови основного шлюзу. Метою дослідження є порівняльний аналіз цих протоколів з використанням віртуальних середовищ EVE-NG та Containerlab, а також їх тестування на фізичних та віртуальних пристроях. У статті виконано аналіз характеристик і механізмів роботи обох протоколів, програмну реалізацію та конфігурацію протоколів на пристроях Cisco у середовищах емуляції, а також проведено тестування ефективності в умовах відмов шлюзів. Результати показали, що VRRP забезпечує мінімальні втрати пакетів та швидке переключення між активним і резервним шлюзами, що робить його оптимальним для мереж з високими вимогами до безперервності з’єднання. Натомість протокол GLBP забезпечує балансування навантаження між шлюзами, але супроводжується більшими втратами пакетів та довшим часом переключення, що обмежує його застосування в критичних мережах. Зокрема, тестування у віртуальних середовищах продемонструвало, що при використанні віртуалізованих каналів і ресурсів затримки та втрати пакетів у VRRP значно менші порівняно з GLBP. Отже, тестування у віртуальних середовищах є корисним для попереднього аналізу конфігурацій, але для точного визначення ефективності протоколів необхідне тестування на реальних пристроях. Також розглядаються можливості використання GLBP у великих мережах для забезпечення не лише резервування, а й оптимізації балансування трафіку. На основі отриманих результатів сформульовано пропозиції щодо перспектив подальших досліджень, які включають оптимізацію часу перемикання між шлюзами та розробку гібридних рішень комбінованого використання VRRP та GLBP, що поєднують переваги обох протоколів для підвищення ефективності управління трафіком та резервуванням і створення більш гнучких і стійких до відмов інфраструктур.
[1] Лемешко, О.В., Єременко, О.С., Невзорова, О.С. (2020), Потокові моделі та методи маршрутизації в інфокомунікаційних мережах: відмовостійкість, безпека, масштабованість. Харків: ХНУРЕ, 308 с.
doi: https://doi.org/10.30837/978-966-659-282-1
[2] Лемешко, О.В., Єременко, О.С., Євдокименко, М.О., Шаповалова, А.С., Слейман, Б. (2022), Моделювання та оптимізація процесів безпечної та відмовостійкої маршрутизації в телекомунікаційних мережах : монографія. М-во освіти і науки України, Харків. нац. ун-т радіоелектроніки. Харків : ХНУРЕ, 198 с. doi: https://doi.org/10.30837/978-966-659-378-1
[3] Carthern, C., Wilson, W., Bedwell, R., Rivera, N. (2015), “Introduction to Availability”, In: Cisco Networks. Apress, Berkeley, CA, pp. 383–406. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4842-0859-5_13
[4] Cisco Systems (2023), “Understand the Hot Standby Router Protocol Features and Functionality”, available at: https://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/ip/hot-standby-router-protocol-hsrp/9234-hsrpguidetoc.html
[5] Cisco Systems, “Gateway Load Balancing Protocol Configuration Guide”, available at: https://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_2t/12_2t15/feature/guide/ft_glbp.html
[6] Hinden, R., and Deering, S. 2010. Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP). RFC 5798, available at: https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5798
[7] Lemeshko, O., Mersni, A., Yeremenko, O., Omowumi, S., Volotka, V., and Al-Dulaimi, A. (2021), “Application Prospects of First Hop Redundancy Protocols for Fault-Tolerant SDN Controllers: A Survey”, 2021 IEEE 8th International Conference on Problems of Infocommunications, Science and Technology (PIC S&T), pp. 416-420. doi: https://doi.org/10.1109/picst54195.2021.9772141
[8] Єременко, О.С., Мерсні, А. (2020), “Підвищення відмовостійкості елементів сучасних інфокомунікаційних мереж із застосуванням протоколів резервування шлюзу за замовчуванням”, Проблеми телекомунікацій, №2(27), pp.68-81. doi: https://doi.org/10.30837/pt.2020.2.06
[9] Єременко, О.С., Євдокименко, М.О. (2018), “Огляд теоретичних рішень щодо відмовостійкої маршрутизації в телекомунікаційних мережах”, Проблеми телекомунікацій, №1(22), pp.25-42. doi: https://doi.org/10.30837/pt.2018.1.02
[10] Saud, N., and Mansour, M. (2023), “Performance Evaluation of First Hop Redundancy Protocols in IPv4 and IPv6 Networks”, 2023 IEEE 3rd International Maghreb Meeting of the Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (MI-STA), pp. 440-445. doi: https://doi.org/10.1109/MI-STA57575.2023.10169462
[11] Wibowo, F., Yulianto, F., and Nuha, H. (2023), “Performance Comparison Analysis of Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) with Gateway Load Balancing Protocol (GLBP) on a DMVPN Network”, 2023 11th International Conference on Information and Communication Technology (ICoICT), pp. 499-504. doi: https://doi.org/10.1109/ICoICT58202.2023.10262804
[12] Julia, I., Suseno, H., Wardhani, L., Khairani, D., Hulliyah, K., and Muharram, A. (2020), “Performance Evaluation of First Hop Redundancy Protocol (FHRP) on VRRP, HSRP, GLBP with Routing Protocol BGP and EIGRP”, 2020 8th International Conference on Cyber and IT Service Management (CITSM), pp. 1-5. doi: https://doi.org/10.1109/CITSM50537.2020.9268799
[13] Hamied, M. (2022), “Gateway Redundancy Protocols in the Smart Grid”, 2022 2nd International Conference on Computing and Information Technology (ICCIT), pp. 186-190. doi: https://doi.org/10.1109/ICCIT52419.2022.9711652
[14] Harahus, M., Cavojský, M., Bugár, G., & Pleva, M., 2023. Interactive Network Learning: An Assessment of EVE-NG Platform in Educational Settings. Acta Electrotechnica et Informatica, 23, pp. 3-9. doi: https://doi.org/10.2478/aei-2023-0011
[15] Packetswitch (2024), “Containerlab - Creating Network Labs Can't Be Any Easier”, available at: https://www.packetswitch.co.uk/containerlabs-intro/
[16] Ansible Community Documentation (2025), “Ansible for Network Automation”, available at: https://docs.ansible.com/ansible/latest/network/index.html
[17] MikroTik Documentation (2025), available at: https://wiki.mikrotik.com/Main_Page
[18] Containerlab (2025), available at: https://containerlab.dev/
[19] Savchenko, R. (2025), “Containerlab configs”. Zenodo. doi: https://doi.org/10.5281/zenodo.14916309
[20] Lemeshko, O., Yeremenko, O., Mersni, A., Yevdokymenko, M., Persikov, M., and Kruhlova, A. (2023), “Analysis of Proactive Models of Fault-Tolerant Routing under Load Balancing and Border Routers Availability” 2023 17th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM), 1, pp. 28-31. doi: https://doi.org/10.1109/CADSM58174.2023.10076525