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1、电信应用系统的高可用性解决方案F5 (中国) 有限公司2001年11月目录一.前言3二.电信应用系统概述51.电信综合业务支撑系统概述 (以中国移动为例)52.电信综合业务的结构5三.电信综合业务系统现存的问题61.综合业务系统问题综述61)“不平衡”现象62)“峰值”问题63)多米诺”现象64)“N+1”方式65)“扩展”不便66)“免疫力”差77)“容灾”78)应用与网络脱节7四.F5相关技术及产品8五.解决方案131)避免“不平衡”现象132)解决因“峰值堵塞”带来的性能调整“不平衡”143)避免“多米诺”现象144)更好的提供系统容错，提高系统可靠性145)“扩展”灵活156)“免疫力
2、”强157)“容灾”168)网络感知应用，应用控制网络16六.相关技术资料191.BIG-IP提供支持99.999%的正常运行192.利用F5的BIG-IP控制器负载平衡BEA WebLogic集群流量213.利用Oracle Application Server和BIGIP配置负载平衡22七.成功案例231.日本NTT i-Mode的应用系统F5负载均衡232.中国某某移动通信的负载均衡解决方案26八.公司简介27一. 前言在现今的企业中，不论是否提供关键性任务的服务，都需要一个持续运行不断的高可用性网络计算环境以维持不间断的高品质服务。所谓高可用性的环境，也是信息管理人员所必须考虑的四件事
3、： 1. 使数据有一个安全的存储和运作方式，即使在设备故障时仍能保持数据的完整一致。2. 使服务器系统持续运行，即使发生故障仍然让服务持续下去。3. 使整个计算环境能更好的管理，如何容错、容灾、集群共享。4. 如何使投资有最好的效益，使系统有最佳的扩充能力，有最低的整体拥有成本，也就是在任何情况之下均能确保数据的完整一致，系统持续运行，使服务不间断，同时有最好的投资回报率。高可用性被定义为计算系统的连续运行。根据故障停机的业务影响，应用系统需要不同的可用性水平。要想实现一个应用系统的高可用性，所有组件(包括应用和数据库服务器、存储设备以及端到端网络)都需要提供连续的服务。 企业和机构对网络化应
4、用及 Internet 的日益依赖，加上语音和数据的集成，创造了对高可用性应用的增加需求。任何类型的系统故障停机都可能意味着收入、信誉和客户满意的巨大损失。 高度网络可用性的利用，企业实施高可用性网络来： 防止财务损失 防止生产力损失 改进用户满意度 改进客户满意/信任 降低反应性IT支持成本，提高IT生产力 部署关键任务应用支持新业务实践的好处 典型的业务要求 为了实现高度的网络可用性，需要部署下列组件： 可靠的网络设备 H/W和S/W冗余及软件可靠性 弹性网络技术 确保任何设备或链路故障快速恢复的功能性 网络设计 定义良好的网络拓扑和配置，旨在以一种优化和计划良好的方式利用网络弹性功能。
5、最佳实践 定义良好的网络部署和维护过程，以及简化这些政策实施所必需的事件和变化管理工具 全球性支持 全球性积极的支持和纠错支持，可以实现抢先的快速反应维护支持 行业伙伴关系 确保端到端应用可用性的技术、支持服务及最佳实践的集成二. 电信应用系统概述 1. 电信综合业务支撑系统概述 (以中国移动为例)2. 电信综合业务的结构三. 电信综合业务系统现存的问题1. 综合业务系统问题综述1) “不平衡”现象 当系统完成“物理集中”后，大量的数据等待前置服务器处理。现有的方式多为采取单台或单组服务器负责处理某一组地区的用户数据。但是，由于地区发展的不平衡，人口密度的差别，业务量的不同，等等这些问题造成了
6、这些负责不同区域的服务器上的数据量大小差别很大。这样，有些服务器上数据量不大，系统资源空闲量很大，“吃不饱”，而同时，有些服务器上数据量很大，系统资源又严重不足，“被撑死”。这就是系统资源利用的“不平衡”现象。 为了解决这种现象，往往以增加服务器的方式增加系统资源，但仍无法利用空闲的系统资源，不能有效的解决“不平衡”现象2) “峰值”问题 前置服务器的业务一般多为联机业务。联机业务的处理多存在“波峰”和“波谷”的变化。而且“波峰”时，业务量大小的变化又不规律，这就使前置服务器不得不面对“峰值堵塞”问题。原有解决方法为增加前置服务器或主机数量，提高处理能力。但仍存在性能不平衡问题，且这样做，投资
7、成本大。3) 多米诺”现象 单台服务器的设置，不可避免会出现“单点故障”，需要进行服务器“容错”。 为实现容错，往往在主服务器旁安置一台或多台备份服务器。但这样做，平时只有一台服务器工作，其它服务器处于空闲状态，无法完全利用所有服务器的处理资源，投资得不到充分利用。且当出现“峰值堵塞”时，所得到的往往是“多米诺”效应，即所有服务器连续被“堵”至“死”。并且，当所有服务器都损坏时，无法动态地、合理地利用其它资源提供服务或备份。4) “N+1”方式 这种方式也是在应对服务器“容错”时，提出的应用方式。“N”，即业务处理集群，“1”，即一台备份机。 我们注意到，虽然存在一台备份机，随时准备对业务处理
8、集群中的任意一台服务器进行备份，但是，如果又有服务器或更多服务器（软硬件）出现故障呢？所以“N+1”也不能很好地完成系统“容错”。5) “扩展”不便 随着物理和应用的集中，前置服务器上所要处理的数据量（traffic）增大，客户交易产生的同时连接（concurrentconnection）数量会越来越多。 若处理资源不够，在未超出系统容量时，往往是客户的请求回应越来越慢，可容纳的同时连接数量逐渐减小，系统性能严重下降。 当超出系统容量后，系统“死机”，银行业务中断。 为应对日益增多的业务量，系统的扩展性尤为重要。当前所采用的扩展方式多为利用CLUSTER的方式。但这时，需要配置CLUSTER卡
9、和CLUSTER集线器。这些硬件设备成本高，投资大。CLUSTER对硬件系统存在限制。CLUSTER的容量有限。所有这些都会使系统“扩展”不便。6) “免疫力”差 由于系统服务器“裸露”于网络连接中，而防火墙的安置又多在网络总入口处，所以服务器很容易受到来自各方面的“恶意性”或“无意”地攻击。 为每台或每组服务器单独设置防火墙，又会使系统投资加大，维护量大幅提高。7) “容灾” 随着数据中心的集中，数据中心的冗余或容错显得尤为重要。当建立备份中心或数据中心间形成备份后，在它们之间提供动态的、灵活的容错机制显得尤为突出。8) 应用与网络脱节 系统的变化随时随地都会发生，完全靠人工的方式去调整网络
10、与之适应，已经显出了其“非时时地”、“不灵活的”缺陷。如何使应用的变化动态地反映到网络的调整，已经成为现代化应用系统的一个新的课题。四. F5相关技术及产品5000BIG-IP 5000 IP 应 用 交 换 机BIG-IP 智 能 位 于 端 口 密 集 型 硬 件 平 台 之 上 ， 可 为 您 提 供 灵 活 、 快 速 、 安 全 的 IP 流 量 管 理 BIG-IP 5000 提 供 了 一 体 化 互 联 网 流 量 管 理 （ 流 量 管 理 ） ， 在 一 台 设 备 上 提 供 了 如 下 功 能 ： 负 载 平 衡 内 容 交 换 流 量 管 理 千 兆 位 以 太 网
11、交 换 SSL 加 速 / 互 联 网 加 速 广 域 负 载 平 衡 从 而 大 幅 度 减 少 了 总 保 有 成 本 ， 并 为 企 业 和 服 务 提 供 商 降 低 了 管 理 复 杂 性 。 流 量 管 理 屡 获 殊 荣 的 BIG-IP 软 件 具 备 所 有 先 进 特 性 和 功 能 为 不 同 服 务 器 平 台 和 应 用 提 供 静 态 和 动 态 负 载 平 衡 在 线 / 在 线 控 制 器 特 性 可 支 持 额 外 性 能 、 可 扩 充 性 和 可 靠 性 两 种 会 话 故 障 切 换 方 法 ： 从 在 线 到 备 份 或 到 在 线 控 制 器 多 种
12、 持 续 性 模 式 简 单 而 先 进 的 业 务 规 则 可 确 保 服 务 质 量 智 能 内 容 和 应 用 决 定 可 将 内 容 请 求 路 由 到 最 合 适 的 设 备 独 特 的 One ConnectTM 内 容 交 换 可 将 带 宽 成 本 和 服 务 器 开 销 降 低 20% 支 持 iControl 通 过 避 免 应 用 发 生 故 障 ， 使 应 用 能 够 直 接 控 制 网 络 流 量 支 持 屡 获 殊 荣 的 广 域 负 载 平 衡 实 时 性 能 监 视 和 统 计 易 于 安 装 和 管 理 最 快 速 、 最 出 色 地 进 行 IP 流 量 管
13、 理 支 持 高 流 量 随 着 新 企 业 和 服 务 提 供 商 应 用 的 出 现 ， 流 量 管 理 产 品 必 须 支 持 大 量 日 益 增 长 的 流 量 。 BIG-IP 5000 便 能 够 满 足 这 一 要 求 。 其 它 任 何 流 量 管 理 解 决 方 案 都 不 能 提 供 如 此 强 大 的 处 理 能 力 来 深 入 检 查 目 前 和 新 型 企 业 应 用 所 需 的 流 量 。 与 分 布 式 体 系 结 构 不 同 ， BIG-IP 5000 能 够 随 时 将 其 全 部 处 理 能 力 应 用 于 任 何 端 口 以 制 定 决 策 。 第 一 个
14、 集 成 SSL 安 全 性 的 端 口 密 集 型 流 量 管 理 解 决 方 案 关 键 任 务 应 用 要 求 通 过 互 联 网 技 术 进 行 安 全 交 付 。 BIG-IP 5000 是 第 一 个 集 成 了 SSL 加 速 的 端 口 密 集 型 流量 管 理 设 备 。 这 使 客 户 能 够 有 效 地 管 理 通 过 SSL 提 供 的 企 业 应 用 ， 并 进 行 先 进 的 智 能 流 量 管 理 检 查 。 从 而 ， 提 供 了 更 强 大 的 性 能 ， 并 降 低 了 实 施 安 全 应 用 的 成 本 。 而 且 ， 还 可 以 通 过 软 件 密 钥 增 加 额 外 SSL 容 量 ， 使 客 户 能 够 仅 在 其 需 要 时 购 买 SSL 容 量 。 最 佳 独 立 设 备 端 口 密 度 BIG-IP 5000 提 供 了 比 其 它 任 何 独 立 流 量 管 理 设 备 更 高 的 端 口 密 度 。 4GB 端 口 支 持 冗 余 链 路 和 全 啮 合 拓 扑 结 构 。 24 个 快 速 以 太 网 端 口 可 同 时 方 便 地 连 接 各 种 不 同 设 备 ， 包 括应 用 服 务 器、
