F5链路负载均衡方案.doc

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1、1．网络化应用带来的问题近年来，随着Internet的发展及普及，越来越多的企业和机构将他们的关键业务应用于互联网上。在网络带给人们方便快捷的同时，网络访问的其他问题也相应而出：各种高带宽的应用（视频、音频、VOIP）及其他无关程序对带宽的争用，导致网络的发展永远跟不上对带宽需求的发展；链路的不稳定性导致一旦链路中断，整个企业的网络应用随之瘫痪；各个ISP之间互联互通的限制，导致南北访问速度相差达几十倍；网络攻击的发展及难以追踪的特性（尤以DDOS为甚），导致企业的网上应用随时面临巨大的风险。这些问题的出现给网络提出了快速、安全、高

2、可用的较高要求。2．问题的分析2.1单一链路的单点故障问题在一个单链路接入Internet的网络中，一个或多个DNS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，一旦网络接入部分链路出现中断就意味着所有应用的中断。2.2Internet用户访问快慢的差异随着国内最大的Internet接入提供商Chinanet被拆分为北方ChinaNetcom和南方ChinaTelecom之后，两方资源

3、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，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。以下是一张在真实环境下的实测数据表：测试项目网通北京ADSL用户访问12月2日凌晨1时广东电信用户访问，宽带用户，带宽未知，12月2日16:30网通北京ADSL用户访问，12月2日16:00上海ADSL宽带用户访问，12月2日20:00DNSResult202.xxx.xxx.209219.xxx.xxx.11202.xxx.xxx.209219.xxx.xxx.11网通电信网通电信网通电

4、信网通电信Numberofhits:726947652471935RequestsperSecond1.201.150.071.270.870.780.320.58SocketConnects737057753482036TotalBytesSent(inKB)14.1913.470.9614.9613.6112.233.877.03BytesSentRate(inKB/s)0.240.220.020.250.230.200.060.12TotalBytesRecv(inKB)4148.244001.90256.584388.543

5、019.942703.2621.7339.83BytesRecv69.1266.684.2873.1250.3245.050.360.66表中可以看出，对于同一个站点，一个用户分别从两条线路进行访问，得出的访问速度差异是非常大的。最大的差值在广东电信分别访问站点的两条线路，其速度差异接近20倍。所以如果仅以一条链路接入的话，不管使用的是哪家ISP，都会导致其他ISP的用户访问变得非常慢，甚至影响应用的正常使用。因此，应使用多条Internet链路接入以避免链路单点故障和解决南北互联互通问题。2.3LINKCONTROLLER多接入链

6、路解决方案我们提出的解决结构图如下：在此方案中，以两台F5BIGIP3400LinkController对多条链路（网通、电信、联通）进行链路控制、负载均衡，以实现对出入站连接的高可用性和多链路的智能选择。3．实现原理3.1出站选择对于内部办公用户由内向外的出站访问，F5LinkController可检测到整个链路中出现的错误，从而能够提供可靠的端到端WAN连接。它可以监视每个连接的运行状态和可用性，实时检测链路或ISP的损耗情况。一旦一条链路出现故障，流量将被动态地传递给其它可用链路，从而确保内部用户对外的访问继续保持连接。F5L

7、inkController可设置多个缺省网关IP地址，构成defaultgatewaypool。然后根据所设定的负载均衡算法来为每个出站连接智能的选择某个缺省网关，从而实现出站流量的链路负载均衡。F5LinkController包括基于静态IP地址段或基于响应时间和线路质量计算等多种负载均衡算法，可探测哪条链路可以为用户提供最佳服务，然后将该用户引导至此链路，确保他们能得到最快服务及最高质量的连接。完整的数据连接包括client向server发起的请求数据和server向client返回的响应数据。在出站的请求数据根据LC的负载均衡

8、算法选择了某条链路后，为了保证远端被访问的服务器的响应数据也能够从该链路返回，F5LinkController使用了SNATAutomap技术。此技术保证了请求数据在选择了某个ISP链路后离开LC时，会被NAT成该ISP的IP地址，对