负载均衡解决方案讲解

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1、负载均衡实现方案负载均衡是 OA 系统多应用和集群部署必不可少的组件。作为多应用和集 群部署的前端，负载均衡负责将用户的请求分发到后端各个 OA 应用上，并将 OA 应用的响应返回给用户。后端的 OA 应用可以是独立的多应用部署，也可以是集群部署。两者间的 区别在于集群部署可以实现会话复制，即用户的会话可以在集群中的应用间进行 复制，其好处在于当用户当前访问的应用宕机时，由于用户会话会被复制到另一 正常应用上，因此用户访问将不会受到影响，不需要重新登录 OA 系统，而独 立的多应用部署没有会话复制功能。负载均衡为 OA 系统提供了高性能、高可靠性和可扩展能力。高性能，负载均衡可以将用户的访问请

2、求均衡分配到各个 OA 应用上，从 而避免单一应用负载过高，影响此应用的访问体验；高可靠性，负载均衡可以探测各个 OA 应用的运行状况，自动将出现问题 的 OA 应用退出负载，避免用户继续访问此应用；可扩展性，通过扩展负载均衡后的 OA 应用数量，从而让 OA 系统负担更 多的用户并发访问。实现负载均衡有多种方法，对于 OA 系统常见的方法有以下三种：一、基于 JSP 页面的跳转将一个 OA 应用做为主应用，用户统一访问此应用，由此应用上的特定的JSP 页面按轮询的方式将用户平均分配到其他各个应用上。此方法的优点在于实现简单，且没有成本不需要额外的设备和软件。此方法的缺点在于不能提供高可靠性，

3、当其中一个应用出现问题时，主应用 仍然会将用户分配到此应用上，只有用户重新访问主应用，主应用才会将用户分 配到另外一个应用上。二、基于反向代理软件此方法通过反向代理软件实现后端各个 OA 应用间的负载均衡。1、实现方式OA应用1代理服务器OA应用2AwOA应用3用户通过反向代理软件提供的 IP 地址和端口访问 OA 系统。过程如下：1）用户将访问请求发送到反向代理软件；2）反向代理软件根据请求中的特定标识（客户端ip地址或cookie标记） 将用户请求转发给特定的后端 OA 应用由于 OA 系统是基于用户 的，在用户访问过程中始终保持用户会话，因此需要反向代理软件具有 会话保持能力始终将特定用

4、户的请求路由到后端的同一个 OA 应 用；3）后端应用将响应返回给反向代理软件；4）反向代理软件将响应转发给用户。2、方案优势2.1、功能较完备反向代理软件可以实现硬件负载均衡的大多数功能，如基于轮询的负载均衡 方案、后端服务健康监控、基于 IP HASH 或 COOKIE INSERT 的会话保持策 略等。2.2、成本较低在用户并发和稳定性要求不高的环境下，反向代理软件可以实现硬件负载均 衡的大多数功能，而投入成本大大低于硬件负载均衡设备。其只需要投资一台代 理服务器，配置仅需要 8 CPU，8GB 内存即可，而现在流行的反向代理软件多 是免费的。3、方案缺点3.1、性能和可靠性不高反向代理

5、软件的可靠性依赖于其运行的服务器和操作系统的可靠性。一般来说，代理服务器选用X86架构的服务器，操作系统为LINUX，其可靠性要低 于采用专用硬件和内嵌系统的硬件负载均衡设备。相对于硬件负载均衡设备，反向代理软件所运行的服务器和操作系统没有针对 其进行专门的优化，使其没有办法充分利用所有的硬件和系统资源，因此在大并 发环境会存在性能瓶颈。3.2、日常维护繁琐相对于硬件负载均衡设备，绝大多数反向代理软件不包含或仅包含简单的管 理控制台和运行日志。在日常维护中，管理员不能直观的观察到反向代理软件的 运行状态，代理软件的所有配置修改只能通过修改配置文件实现，并需要重启代 理软件才可以生效。3.3、有

6、限的健康检查反向代理软件只能通过检查后端应用的 TCP 端口来判断应用是否正常运行。 但是，OA应用在运行过程中常常会遇到TCP端口可访问，页面无法打开或打 开出错的情况。在这种情况下，反向代理软件仍然会将用户请求路由到出现问题 的应用上，从而导致用户访问出错。三、采用负载均衡硬件设备此方法通过硬件负载均衡设备来实现多个 OA 应用之间的负载均衡。1、实现方式F5 BIG/IP利用定义在其上面的虚拟IP地址(VIP )来为用户的一个或多个 应用提供服务。因此，它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载 均衡服务。F5 BIG/IP连续地对目标服务器进行L4到L7合理性检查，当用户通

7、 过VIP请求目标服务器服务时，F5 BIG/IP根椐目标服务器之间性能和网络健康 情况，选择性能最佳的服务器响应用户的请求。下图描述了一个负载平衡发生的流程：Interne216,34,94.17:80备%：207.17.117.20Siu 207.17.117J0：-IWJ3BIG-IF translates DestAddrts to Node ba&ed onLoad BalancingSJjf-2017.117.2fl：WO3-207.17.117.20:4003best-216349417:801).客户发出服务请求到VIP2). F5 BIG/IP接收到请求，将数据包中目的IP地

8、址改为选中的后台服务器IP地址，然后将数据包发出到后台选定的应用3) .后台服务器收到后，将应答包按照其路由发回到F5 BIG/IP4) . F5 BIG/IP收到应答包后将其中的源地址改回成VIP的地址发回客户端，由此就完成了一个标准的服务器负载平衡的流程。对于所有应用，可以在F5 BIG/IP上配置Virtual Server实现负载均衡，同 时F5 BIG/IP可持续检查服务器的健康状态，一旦发现故障服务器，则将其从负 载均衡组中摘除。2、方案优势2.1、避免“不平衡”BIG-IP利用Virtual Server虚拟服务器（VS由IP地址和TCP/UDP应用的 端口组成）来为用户的一个或

9、多个目标服务器（称为Node :目标服务器的IP 地址和TCP/UDP应用的端口组成，它可以是私网地址）提供服务。因此，它能 够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。根据服务类型不 同分别定义服务器群组，可以根据不同服务端口将流量导向到相应的服务器。 BIG-IP连续地对目标服务器进行L4到L7合理性检查，当用户通过VIP请求目 标服务器服务时，BIG-IP根椐目标服务器之间性能和网络健康情况，选择性能 最佳的服务器响应用户的请求。如果能够充分利用所有的服务器资源，将所有流 量均衡的分配到各个服务器，我们就可以有效地避免“不平衡”现象的发生。2.2、服务器的健康监控和检查C

10、lientsRouterBIG-IPServersl?2.ue.l.l；eo l?2.U8.1.2；flOl?2.ue.l.3；aol?2.U8.1.4；80服务器 (Node) - Ping (ICMP)BIGIP可以定期的通过ICMP包对后台服务器的IP地址进行检测，如果 在设定的时间内能收到该地址的ICMP的回应，则认为该服务器能提供服务服务 (Port) - ConnectBIGIP可以定期的通过TCP包对后台服务器的服务端口进行检测，如果 在设定的时间内能收到该服务器端口的回应，则认为该服务器能提供服务扩展内容查证(ECV: Extended Content Verification

11、)-ECVECV是一种非常复杂的服务检查，主要用于确认应用程序能否对请求返 回对应的数据。如果一个应用对该服务检查作出响应并返回对应的数据，则 BIG/IP 控制器将该服务器标识为工作良好。如果服务器不能返回相应的数 据，则将该服务器标识为宕机。宕机一旦修复，BIG/IP就会自动查证应用已 能对客户请求作出正确响应并恢复向该服务器传送。该功能使 BIG/IP 可以 将保护延伸到后端应用如Web内容及数据库。BIG/ip的ECV功能允许您向 Web服务器、防火墙、缓存服务器、代理服务器和其它透明设备发送查询， 然后检查返回的响应。这将有助于确认您为客户提供的内容正是其所需要 的。扩展应用查证(E

12、AV: Extended Application Verification)EAV是另一种服务检查，用于确认运行在某个服务器上的应用能否对客 户请求作出响应。为完成这种检查，BIG/IP控制器使用一个被称作外部服务 检查者的客户程序，该程序为 BIG/IP 提供完全客户化的服务检查功能，但 它位于 BIG/IP 控制器的外部。例如，该外部服务检查者可以查证一个 Internet或Intranet上的从后台数据库中取出数据并在HTML网页上显示 的应用能否正常工作。EAV是BIG/IP提供的非常独特的功能，它提供管理 者将BIG/IP客户化后访问各种各样应用的能力，该功能使BIG/IP在提供标

13、准的可用性查证之外能获得服务器、应用及内容可用性等最重要的反馈。该功能对于电子商务和其它应用至关重要，它用于从客户的角度测试您 的站点。例如，您可以模拟客户完成交易所需的所有步骤连接到站点、从 目录中选择项目以及验证交易使用的信用卡。一旦BIG/ip掌握了该可用性 信息，即可利用负载平衡使资源达到最高的可用性。BIG/ip已经为测试Internet服务的健康情况和状态预定义的扩展应用 验证(EAV)，它有二种用户界面：浏览器和CLI配置。BIG/IP预定义的应用 检查：FTP、NNTP、SMTP、POP3 和 MSSQL。2.3、UIEiRuelsBIGIP利用UIE+iRules技术，可以将

14、TCP/UDP数据包打开，并搜索其中 的特征数据，之后根据搜索到的特征数据作相应的规则处理。因此可以根据用户 访问内容的不同将流量导向到相应的服务器，实现 7 层的负载均衡。例如：根据 用户访问请求的URL将流量导向到相应的服务器。双向、金面的负载检査基于会话的控制系统T7W订血巨彳 mlpl | 理巩 I RlETid. 匸：毗叩!I：:：!-ndContinuing SessionsJ*0/Continuing SessionsReturning Sessions_ Authah2atlonSeiectiveTransfarmationl.e. Persistence via Outbou

15、nd Data (V/ebLoqic(S URL rewrtte)BIG-IP 提供了一套有针对性的方法来减少服务器压力，降低互联网延迟和 客户机连接瓶颈对其应用访问性能所造成的影响。通过综合采用多种应用优化手 段以后，应用访问的性能可以得到显著提高。与此同时，由于服务器性能的提高， 还可以达到减少服务器数量，减少带宽占用从而节省投资的目的。2.4、连接优化BIGIP通过Oneconnect技术，将所有客户端的TCP连接转移至BIGIP进 行处理；而BIGIP与服务器之间仅建立少量的、持续的TCP连接。使Web服务 器从处理大量的并发TCP请求和TCP连接建立/卸载的负担中解脱出来同时当 BIGIP 收到用户请求后才发送到服务器，服务器可免于受到客户端和网络异常的 影响。BIGIP还会缓存所有服务器的响应数据包，服务器以LAN速度发送数据 到BIGIP，服务器不会受到慢速客户端连接的牵累。服务器的大量CPU资源被 释放来提供数据，而不是管理连接。BIGIP 通过控制容量需求和访问分析优化了服务性能和带宽。企业也因为增 加了更多的计算资源，减少了出口带宽需求而降低服务器和带宽投资，并且减少 服务响应延迟和运营成本。2.5、HTTP 压缩BIG-IP提供业内最具扩展性，最智能也最灵活的压缩