链路负载均衡解决方案

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1、ArrayArray NetworksNetworks链路负载均衡解决方案链路负载均衡解决方案ArrayArray APVAPV 系列、系列、AppVelocityAppVelocity 应用于企业网络优化应用于企业网络优化目目 录录1. 多链路接入背景介绍.3 1.1 单链路接入单点故障.3 1.2 运营商之间互访.4 1.3 双链路解决方案的产生以及其衍生的问题.4 2. Array 提供最佳的解决方案6 2.1 方案介绍.6 2.2 流出（Outbound）流量处理.7 2.3 其它重要功能设置: .8 2.4 流入（Inbound）流量处理.9 3. 解决方案功能特点介绍.10 3.1

2、.全面的链路监控能力10 3.2.全路经健康检查11 3.3.策略路由11 3.4.APV-LLB 的链路负载均衡解决方案具有以下功能和优点：11 3.5.链路优化功能与其他应用性能提高功能11 3.5.1.Http 压缩功能 11 3.5.2.Cache 功能12 3.5.3.Connection Multiplexing（连接复用）技术.12 3.5.4.Connection Pooling（连接池）技术12 3.5.5.Array SpeedStack技术.13 3.6.安全防护功能13 3.7.Cluster 技术.13 3.8.Array APV 配置管理.14 3.9.可扩展性14

3、 3.9.1.服务器负载均衡与广域网负载均衡14 3.9.2.扩展的 SSL 加速适用于电子商务.14 4. 链路负载均衡对企业的价值.141.1. 多链路接入背景介绍多链路接入背景介绍随着 Internet 应用的不断发展，只有一个链路连接公共网络将导致单点失败和网络极 其脆弱，目前日益增多的企业为了保证公司各个部门之间、供应商和客户之间可靠的Internet 访问，都逐步采用多个接入链路（多宿主）接入Internet。保证 Internet 接入的稳定性对于一个公司来说是非常重要的。现在绝大多数的公司采 用一条 Internet 接入，也就是说使用一个 ISP 的链路。显然，一个 ISP

4、无法保证它提供的 Internet 链路的持续可用性，从而可能导致公司 WAN 接入的中断，而一个公司的 Internet 接入的中断则意味着高额的损失。通常单链路用户系统结构设计图如下：这样的结构存在以下问题：1.11.1 单链路接入单点故障单链路接入单点故障在系统原有系统结构中，采用单条链路接入，一个或多个 DNS 服务器，这些服务器对 于同一个域名均解析为同一个地址。在该种网络结构之中，无论主机系统、网络系统的规 划有多么完美, 完全的排除了应用瓶颈和单点故障, 都还存在一个非常明显的单点故障, 就是网络接入部分的方案不够完整, 一旦网络接入部分出现中断就直接意味着所有应用中 断。为了保

5、证 Internet 接入的稳定性对于一个公司来说是非常重要的。现在绝大多数的公 司采用一条 Internet 接入，也就是说使用一个 ISP 的链路。显然，一个 ISP 无法保证它提 供的 Internet 链路的持续可用性，从而可能导致公司 WAN 接入的中断，而一个公司的 Internet 接入的中断则意味着高额的损失。1.21.2 运营商之间互访运营商之间互访随着国内最大的 Internet 接入提供商 Chinanet 被拆分为北方 China Netcom 和南方 China Telecom 之后，两方资源的互访受到了很大程度的影响。其出现的根本原因为南北 网络的互通互联接点拥塞，

6、造成用户丢包、延迟较大，从而导致访问缓慢，甚至对于一些 应用根本无法访问。1.31.3 双链路解决方案的产生以及其衍生的问题双链路解决方案的产生以及其衍生的问题一个企业可以采用多链路的多链路解决方案来避免 Internet 接入中断所造成的损失。 多链路通常指同时使用不同 ISP 提供的多条 Internet 接入链路。由于多链路解决方案能够 提供更好的可用性和性能，它正在被越来越多的企业所采用。可用性的提高来自于多条链 路的使用，而性能提高则是因为同时使用多条链路增加了带宽。多链路方案能够提高企业业务的可用性和性能，但这种方案也面临着特殊的问题和挑 战（1 1）首先就是）首先就是 IPIP

7、地址管理的问题，地址管理的问题，在图一所示的网络中，可能会采用两 种 IP 地址管理方式： 部网络使用同一个子网地址。 采用这种方式需要两个 ISP 之间相互配合协作，来在 Internet 网络上 发 布到达该网段的正确路由信息。 每个 ISP 分配给内部网络不同的地址段。 这种方式下，内部网络要同时使用两个地址段的 IP 地址。以上的两种方式都会面临一定的挑战。对第一种方式来说，两个 ISP 之间必须相互配合协作，来在 Internet 网络 上发布到达该网段的正确路由信息，并且还要保证两条链路的双向同时使用。 尤其对于流入流量来说，如果不能保证链路的同时使用，多宿主解决方案的部 分优点就

8、无法实现。对于第二种方式（目前使用较多的解决方式），在这种方式下，内部网络 同时使用两个 ISP 提供的地址，一部分内部用户（A 组）使用 ISP1 提供的地址， 另一部分内部用户（B 组）使用 ISP2 提供的地址。问题在于流出的流量处理， 当 ISP1 的链路中断时，A 组的用户将无法接入 Internet。更进一步，如果指使 用 B 组的地址，则 ISP2 的链路无法用于流入的流量，因为 Internet 上只有 ISP1 是流入该网络的唯一路径。（2 2）流量分配的问题）流量分配的问题。通常租用教育网的链路需要按流入流出流量收费， 而其他很多运营商的链路则采用包月的方式收费。因此如果过

9、多的流量从教育 网的链路经过，必然增加企业的整体成本，但若将所有流量都放在另一条链路 上，一方面可能造成访问速度变慢，另一方面教育网的链路也不能得到有效的 利用。 理想的方式是，进出的流量如果跟教育网有关，则流量走教育网链路，如 果进出流量跟教育网无关，则走另一条链路。除去以上的问题，多宿主网络的一些优势还没有完全实现，例如：现在的一些多宿主网络解决方案仅仅是“共享”式，而不是真正的负载 均衡。 没有就近性的路径判断。 对流入的流量没有很好的解决方案。使外部的用户访问能最快的进入机构的 对外服务；对流出的流量没有解决根据最快到达要目标资源的访问策略；对于链 路的健康状况也不能实时监测，也解决不

10、了链路容灾，也就是当某一条链路出现 故障后，将其流量导向另外链路的策略。目前，面对以上的问题，有的用户和厂商采用了 BGP 协议的解决方案。这 种解决方案使用 BGP 作为路由器之间进行可用性和可达性通信的机制。管理员 的某些职责就是对流入到路由中的流量进行监视，然后重新分配负载以保护路 由器，使它们不会超负荷工作，同时为用户提供最快速的服务。从 IT 管理方面来看，管理员的许多任务必须在网络上执行，有些任务比较 复杂，而其它一些任务则非常耗时。一项相当乏味、但需要熟练掌握 BGP 知识 的工作便是按照当前和过去的链路负载状况人工对流量进行重新分配。即使这 样，当出现问题时管理员也不可能随时作

11、出响应并准确解决出现的问题。此外，就流量负载均衡而言，BGP 还是有一些局限性。BGP 作为一项路由 协议，它通常会将多个路径中的一个路径定义为 Internet 的最佳路径，将所 有的流量都通过此路径发送。对于流入的流量，路由器会将其发布到链路另一 端的网关路由器。于是流量分配将不受路由器的控制，它完全依靠外部 BGP 发 布，流量很可能会从某个单链路中返回。目前对此的人工解决方案是将内部网 络分成子网，分别将子网发布到 BGP 邻居。这是一项人工操作，需要熟练掌握 BGP 专业技术， 受到链路中有关网络阻塞和网络性能方面知识的限制，并且当 网络状态不稳定时，它不能动态调整配置。因此我们面临

12、的挑战将是完成确定的人工任务，如更新 BGP 路由表，这是 一项重复性的工作并且非常耗时，我们需要自动处理这项任务来降低管理的开 销。这样做可以让管理员将精力放在更加重要的问题上面，并且使他能够有效 地利用自己的时间。2.2. ArrayArray 提供最佳的解决方案提供最佳的解决方案Array Networks 提出了基于 APV-LLB 的解决方案：在内部交换机和连接 ISP 的路由器之间，跨接一台 APV 智能交换机，所有的地址处理 和 Internet 链路优化全部由它来完成。对流出流量，可以进行智能地址管理，APV 使用了称为 SmartNAT 的算法：当选定某一 个 ISP 传送流

13、出流量时，APV 将选择该 ISP 提供的地址；为了优化流出的流量，APV 还为流 出的流量实施最快响应时间运算，内部主机要访问某外部服务时，可选择更有效的 ISP 路 径。对流入流量，APV-LLB 集成的 SmartDNS 功能能够完成流入流量的负载均衡；使用与流 出流量相同的最短响应时间判断机制，选择最佳的流入流量传输路径，进行最终的解析地 址。2.12.1 方案介绍方案介绍图中多宿主网络通过 ISP1 和 ISP2 接入 Internet。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 100.10.1.0/24 ISP2 分配的地址段为 200.2

14、0.1.0/24同样，Internet 知道通过 ISP1 访问 100.10.1.0/24，通过 ISP2 访问 200.20.1.0/24。网络中的主机和服务器都属于私有网段 192.168.1.0/24。Array Networks 的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 APV-LLB 智能交换机，所有的地址处理和 Internet 链路优化全部由 APVC-LLB 智能交换机来完成。如图所示，APV-LLB 智能交换机的外侧端口 1 上绑定 IP 地址 100.10.1.2/24，外侧端口 2 上绑定 IP 地址 200.20.1.2/24，内侧端口上绑定

15、 IP 地址 192.168.1.1/24。解决方案实现方式如下。2.22.2 流出（流出（OutboundOutbound）流量处理）流量处理APV 主要采用以下方式来处理流出流量。SmartNAT 对于流出流量的智能地址管理，APV-LLB 使用了称为 SmartNAT 的算法。当 选定一个路由器（某一个 ISP）传送流出流量时，APV-LLB 将选择该 ISP 提供的 地址。在图二中，如果 APV-LLB 选择 ISP1 作为流出流量的路径，则它将把内部 的主机地址 192.168.1.A/24 翻译为 100.10.1.10/24，并作为流出数据包的源 地址。同样，如果 APV-LLB

16、 选择 ISP2 作为流出流量的路径，则它将把内部的主 机地址 192.168.1.A/24 翻译为 200.20.1.10/24，并作为流出数据包的源地址。采用 SmartNAT 时，APV-LLB 支持的负载均衡算法包括：Round Robin APV-LLB 按照顺序的选择多个出口链路作为每个数据流的流出路径。Weighting Round Robing APV-LLB 为每个出口链路设定一个加权值，并根据加权值顺序的选择多个出口链路作 为每个数据流的流出路径，权值大的链路被选择的次数多。通过此算法，企业可以在多条 带宽不同的链路间合理分配流量，带宽高的链路权值大，因此承载的流量就高。Shortest Response Time 为了优化流出的流量，APV-LLB 还为流出的流量实施最快响应时间运算。如果内部主 机要访问某一 Internet 站点，可能通过一个 ISP 的路径比通过其他 ISP 的路径有效。因此， APV-LLB 可以提供最短响应时间算法，为流出到某一个站点的流量选择最佳的 ISP 路径， 保证所需内容最快到达