多链路负载均衡实现原理Word文档下载推荐.docx

1、四、F5技术特色 11一、F5多链路负载均衡产品F5公司的应用交换机BIGIP（1000、2400、5100），链路控制器Linkcontroller（1000、2400），以及BIGIP（1000、2400、5100）Combo LC Module（就是BIGIP应用交换机上加载Linkcontroller软件功能模块），这三类产品可以实现单向或双向多链路负载均衡的功能，匹配不同的客户需求，应该根据具体情况确定适用的产品。需要指出的是，这三类产品都运行目前的PTF4.5.10或4.6.X软件版本。在F5新的V9产品体系架构中，目前不支持双向多链路负载均衡功能。F5多链路负载均衡产品体系架构：

2、二、BIGIP/Linkcontroller/BIGIP Combo LC区别F5公司提供三种多链路负载均衡解决方案的产品： BIGIP Linkcontroller BIGIP Combo LC Module采用F5公司的BIGIP ，可以实现由内向外的单向多链路负载均衡； Linkcontroller 或者BIGIP Combo LC module都可以实现双向的链路负载均衡，其中后者能够实现最为复杂的链路负载均衡需求，并包含BIGIP的所有功能，例如：SSL Proxy，iRules，IP Filter等等。 BIGIP 特色： 提供Outbound流量的多链路负载均衡（单向） 对于In

3、bound流量，能够保证从哪条链路进来，从哪条链路返回 支持自动检测和屏蔽故障多出口链路 支持多种静态和动态算法智能均衡多个ISP链路的Outbound流量 支持多链路动态冗余，流量比率和智能切换 支持Layer27交换和流量管理控制功能 灵活的iRules，可以保证客户对链路选择的复杂要求 完全支持各种应用服务器负载均衡，防火墙负载均衡 多层安全增强防护，抵挡黑客攻击 免费附送100TPS的SSL加速功能 业界领先的双机冗余切换机制 对于用户完全透明 对所有应用无缝支持 业界优异的硬件平台和性能 稳定，安全的设备运行记录适用环境： 多条不对等的链路，例如：在普教的校校通网络中，存在一条中国电

4、信链路和一条教育网链路，对于Inbound流量来说，Internet用户只能从中国电信链路进来，校校通用户（教育网用户由于DNS导向）从教育网进来最优，这个时候，Inbound流量负载均衡失去存在的意义，没有配置的必要了。然而对于普教的教育城域网用户，两条链路都能访问Internet，因此需要Outbound流量负载均衡，考虑到访问教育网资源还是走教育网最优，需要配置iRules来做链路选择。综上所述，在此类环境下，选择BIGIP做Outbound单向链路负载均衡是最佳选择。 Linkcontroller 的特色： 提供Outbound流量的多链路负载均衡 提供Inbound流量的多链路负载均

5、衡（双向） 支持多种静态和动态算法智能均衡多个ISP链路的流量 支持特有的链路负载均衡算法（Completion Rate，Global Availability，hops，kilobytes/second，leastconnections，Packet Rate，Quality of Service，Random，Ratio，RoundRobin，Round Trip Time，Static Persist，VS Capacity） 支持基于每条链路限制流量大小 支持多种DNS解析和规划方式，适合各种用户网络环境 支持服务器负载均衡，防火墙负载均衡多条对等的链路，能出能进。适用于需要双向多链

6、路负载均衡（不需复杂的链路选择iRules），不需或需要简单BIGIP功能的用户环境。对于既做链路负载均衡，防火墙负载均衡以及服务器负载均衡的用户环境而言，链路负载均衡产品一般选择Linkcontroller，校园网用户例外。 BIGIP Combo LC Module的特色：适用于需要双向多链路负载均衡，又需要复杂的链路选择（iRules），或者需要全部BIGIP功能（包含SSL Proxy，iRules，IP Filter等）的用户环境。三、多链路负载均衡实现原理下图是一个典型的F5多出口链路负载均衡解决方案的应用案例。图中F5 多链路负载均衡设备通过ISP1和ISP2接入Internet

7、。每个ISP都分配给该网络一个IP地址网段，假设ISP1分配的地址段为100.1.1.0/24，ISP2分配的地址段为200.1.1.0/24（此处的200.1.1.0/24表示网络IP地址段为：200.1.1.0，子网掩码为24位，即255.255.255.0）。同样，Internet知道通过ISP1访问100.1.1.0/24，通过ISP2访问200.1.1.0/24。网络中的主机和服务器都属于私有网段192.168.1.0/24。多链路负载均衡设备解决方案就是在内部交换机和连接ISP的路由器之间，跨接一台多链路负载均衡设备应用交换机，所有的地址翻译和Internet链路优化全部由多链路负

8、载均衡设备来完成。如果网络中有防火墙，可以选择由防火墙来做地址翻译。3.1 Outbound流量负载均衡实现原理F5 多链路负载均衡设备主要采用以下几种技术来处理Outbound流出流量。Default Gateway Pool在Default Gateway Pool中，定义相应的ISP对端路由器地址，作为负载均衡的对象，并且可以捆绑健康检查，负载均衡算法以及会话保持等属性。Default Gateway Pool中的Nodes定义为多个F5多链路负载均衡设备的缺省路由。IRules对于复杂的链路选择需求，可以使用F5独有的irules来定义。Wildcart Virtual ServerW

9、ildcart Virtual Server0.0.0.0:0/internal，Wildcart Virtual Server是指0.0.0.0这个特殊的虚拟服务器，一般用于捆绑Default Gateway Pool。SNAT/SNAT Automap对于Outbound流量的地址翻译，F5多链路负载均衡设备使用了称为SNAT的方法。当选定一个路由器（某一个ISP）传送Outbound流量时，多链路负载均衡设备将选择该ISP提供的地址。在上图中，如果多链路负载均衡设备选择ISP1作为Outbound流量的路径，则它将把内部的主机地址192.168.1.A翻译为100.1.1.A，并作为Ou

10、tbound数据包的源地址。同样，如果多链路负载均衡设备选择ISP2作为Outbound流量的路径，则它将把内部的主机地址192.168.1.A翻译为200.1.1.A，并作为Outbound数据包的源地址。 当F5多链路负载均衡设备定义：将内部的主机地址翻译为Vlan Self-IP时，即100.1.1.A=100.1.1.2，200.1.1.A200.1.1.2时，称为SNAT Automap。3.2 Inbound流量负载均衡实现原理F5 多链路负载均衡设备主要采用以下几种技术来处理Inbound流入流量。DNS解析器（Wide IP）Inbound流量负载均衡的核心技术是DNS解析的问

11、题。外部用户访问在DNS请求时，就通过F5多链路负载均衡设备获知了链路的健康状况和链路优先选择，这样多链路负载均衡设备必须承担部分DNS的功能，以便返回给用户相应的访问IP地址。F5 多链路负载均衡设备支持A记录和*记录解析。Wide IP可以捆绑各种Inbound负载均衡算法：Completion Rate，Global Availability，hops，kilobytes/second，leastconnections，Packet Rate，Quality of Service，Random，Ratio，RoundRobin，Round Trip Time，Static Persist

12、，VS Capacity。Virtual Server/Network Virtual Server/Transparent Virtual Server由于所有的F5多链路负载均衡设备可以兼做服务器负载均衡，因此F5返回给用户DNS解析是Virtual Server；对于一些特殊的场合，需要配置一些特殊的Virtual Server，例如：Network Virtual Server以及Transparent Virtual Server。Forwarding Pool有的情况下，既不需要地址翻译，有不需要服务器负载均衡，但是又需要pool的一些特性时（例如：Auto Lasthop），必须

13、配置Forwarding Pool。Lasthop pool/Auto LasthopF5的Lasthop功能，称为基于连接的路由，用在F5处理数据包回应时，会根据上一跳路由设备的MAC地址，确定返回路径，以便正确返回给最初发起访问数据包的网络设备。NAT 对于直接通过IP地址进行访问的Inbound流量，并且内部主机需要Outbound访问，需要配置相应的NAT记录，来保证从多条链路都能访问内部服务器，与Virtual Server加上SNAT功能相当（细节有所不同）。对于Email而言，由于外部Email服务器需要进行地址反向解析，因此使用Virtual Server+SNAT方式。四、F5技术特色 F5多链路负载均衡设备集多功能为一身（All In A Box） 灵活的产品选择，满足客户的不同需求 详细的链路状态监控和报表 丰富的链路选择算法（静态，动态以及特殊Inbound负载均衡算法） 内置安全防护机制 支持F5独有的iControl技术