链路及服务器负载均衡整体解决方案

链路及服务器负载均衡解决方案2目录目录................................................................................................................................2公司介绍........................................................................................错误!未定义书签。一、业务分析.......................................51.1多链路服务及防火墙负载均衡当前业务分析...................51.2服务器负载均衡当前业务分析...........................................6二、问题分析及解决方案.............................72.1单点故障................................................................................72.2ISP链路切换问题.................................................................92.3链路负载均衡问题.............................................................122.4服务器负载均衡问题..........................................................17三、NSAE负载均衡整体解决方案功能介绍..............193.1高可用性..............................................................................193.2全面的链路、后台服务监控能力....................................193.3全路径健康检查..................................................................203.4策略路由.............................................................................213.5NSAE性能优化功能与提高应用性能功能......................213前言当前，无论在政府网、金融网、企业网、网还是在广域网如Internet上，业务量的发展都超出了过去最乐观的估计，用户大量的信息请求，不断更新的应用需求以及对业务不间断的持续访问，成为应用服务商解决互联网服务，获得用户认可的关键因素，即使按照当时最优条件配置建设的网络，面对不间断、快速的用户增长，服务器也会无法承担。原有链路也会因为用户量的不断增大导致用户访问速度过慢，链路拥塞，网络故障频繁，尤其是各个网络的核心部分，其数据流量和计算强度之大，使得单一设备根本无法承担，而如何在完成同样功能的多个链路及网络设备之间实现合理的业务量分配，使之不致于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况，就成为信息提供商及应用服务商必须克服的问题，负载均衡机制也因此应运而生。负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务：解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性；多条链路接入，根据链路响应速度，提供最快的访问方式，针对故障链路进行智能自动切换，保证客户不间断访问；为用户提供更好的访问质量；提高服务器响应速度；提高服务器及其他资源的利用效率；避免了网络关键部位出现单点失故障导致所有服务停止。针对负载均衡的运行机制及应用策略方面，根据负载均衡的工作原理可以分为链路负载均衡、服务器负载均衡、广域网负载均衡三种4负载均衡方式。三种负载均衡机制，根据用户针对不同环境及应用的负载均衡要求进行服务，满足用户对各个应用层面及网络层次的负载均衡需求。总之，负载均衡是一种策略，它能让多条链路或多台服务器共同承担一些繁重的计算或I/O任务，从而以较低成本消除网络瓶颈，提高网络的灵活性和可用性。针对当前形势，信安世纪公司分析各行业多种应用的请求，自主研发了适用于广域网、内部网、独立子网的负载均衡设备NSAE。解决客户针对链路、服务器、广域网负载均衡的各种需求。信安世纪推出的NSAE系列产品，采取了ALLINONE的设计策略，把服务器负载均衡、链路负载均衡、广域网负载均衡三种产品集成在一个设备中。真正实现了链路、服务器、广域网负载均衡三种服务的无缝接入。在最低成本的控制下满足了客户多方面的应用需求。并且在无需改变现有网络的情况下，即可进行负载均衡设备的部署及升级，在应用及网络层次增加了客户系统的安全性及稳定性。5一、网络当前业务分析1.1网多链路接入及防火墙负载均衡当前业务分析随着网络通信的发展，网络规模的不断扩大，以及数字接入专线价格的不断下调，高校网络对内和对外访问业务需求也随着网络通信的不断发展变得更加多样化，高校核心网络针对链路及应用服务的要求也越来越严格，如何充分利用服务资源及现有链路资源，平衡链路利用率，提高访问速度，确保内部和外部的不间断访问以及链路服务的正常运转和切换，已经成为高校网络链路控制的首要难题。目前高校用户普遍采用教育网、电信或网通进行多链路接入，实现链路自动切换，为外网及内网用户提供7*24小时的不间断访问、当其中一条链路出现问题后，系统自动切换到正常的链路上工作，保证服务的不间断运行。由于多链路解决方案能够提供更好的可用性和带宽性能，它正在被越来越多的高校所采用。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扩充了流量。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。在多链路环境的实际应用中，链路没有更好的进行负载分担。多链路网络解决方案仅仅是“共享”式，而不是真正的负载均衡；由于各个运营商之间存在互联互通的问题，没有实现根据网络就近性的路径判断；对流入的流量没有很好的解决根据网络的就近性来导向用户6的访问请求。使外部的用户能最快的访问对外服务；对流出的流量无法解决自动选择最快链路，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。所以基于以上的问题，链路负载均衡的解决方案成为众多服务商、以及多链路接入客户必须解决的问题。防火墙作为内网与外网的信息过滤和分割产品。被用来保护内部计算机网络免受非授权人员的骚扰与黑客的入侵。防火墙尤如一道护栏隔在被保护的内部网与不安全的非信任网络之间。如何充分发挥每一台防火墙性能，使其均匀的处理用户请求，避免单点故障。不会因为单台防火墙故障导致整个业务系统出现问题，及当业务流量突然升高，超出防火墙的处理能力，已经成为防火墙用户比较关心的问题。1.2网服务器负载均衡当前业务分析对于高校网络而言，访问时延和服务器的可靠性是非常重要的问题。而随着业务的增长，对拥有多台服务器的网络中心中心来说，不是全部服务器都发挥了其应有的效力。NASE的负载均衡服务，使每台服务器的处理能力都能得到充分的发挥。NSAE负载均衡服务可以实现如下的功能：-提供真正面向应用层的、DNS、FTP，以及基于固定端7口的TCP/UDP等应用的负载均衡；-无需改动网络拓扑结构，即可实现功能；-功能强大，支持路由功能-根据实际响应时间的负载平衡算法来实现真正的合理的流量分配。NSAE系列负载均衡产品建立在现有网络结构之上，针对后台应用服务它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，充分利用每台服务器的应用处理能力，加强了整个服务器组数据处理能力，提高服务器响应速度；提高服务器及其他资源的利用效率；避免了由于单台服务器出现问题而导致所有服务停止。二、问题分析及解决方案2.1单点故障整个网络结构中，存在多个网络关键业务服务节点，网络关键业务服务节点在整个客户网络体系中起着关键性作用，如果此节点发生故障必然导致所有业务的访问中断。所以在整个网络体系初期建设及部署中，关键业务服务节点必须采取多台设备进行双机部署。当一台设备宕机后，备份设备自动启动，继续提供服务，所有业务请求会8被自动转发到正常工作的备份设备中。实现客户请求服务的正常提供。但是如果一台对外提供访问服务的设备，当服务进程处于假死状态时，其实主机还在正常工作，从网络层没有发现任何问题，只是服务进程假死。处于网络层发起应用请求的所有客户，无法判断该设备是否还在处理服务请求，所以请求继续被发送到该台设备，大量数据发送到服务器，而服务器其实已经停止了服务，这种情况必然会导致一些关键性数据丢失。并且无法保证用户数据存储以及用户访问的不间断性。2.1.1单点故障解决方法针对上述问题，信安公司NSAE提供了完善、成熟的解决方法。此网络架构中，NSAE-20000为用户解决多链路及防火墙提供负载均衡，保证多链路接入及防火墙的正常及稳定工作。NSAE-20009为后台服务器提供了负载均衡服务，为后台服务不间断、无故障的工作，提供保护策略。NSAE设备根据客户要求定义4-7层的针对应用及网络层的健康检查及负载均衡策略。根据健康检查策略设定，可以为任意一个服务定义健康检查策略。后台设备无论是在网络交换层出现问题还是服务请求处理服务出现假死问题。NSAE都可以自动判断故障设备，并且把请求发送到正常服务的设备中，保证客户正常访问。基于双机双链路架构的NSAE产品，更是可以从链路，防火墙、交换机、应用服务四个层次，去解决单点故障的难题。保证客户服务提供的不间断性，为用户提供更具竞争力的网络结构，及应用服务体系。2.2ISP链路切换问题链路负载均衡是指建立在多链路网络结构上的一种网络流量管理及控制技术。客户采用多链路配置，基本就是为了保证不间断的网络访问，以及带宽流量的扩充。但是如何保证访问产生的进出流量的调度和智能分配以及链路自动切换成为客户无法控制的难题。客户采用多条接入链路策略为外网访问用户及内网用户提供快速访问，并且保证在任意一条链路出现问题的情况下实现无延时自动切换。保证用户的不间断访问。但是由于设备支持，以及路由健康检查支持策略的问题，无法保证在单条链路出现问题的情况下或者ISP运营商服务出现问题的情况下自动切换用户到正常工作的链路中。即10使在路由上定义了链路切换策略，也无法避免由于路由健康检查机制的导致多条链路切换速度慢，或者完全无法自动切换到正常链路的问题。NSAE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。一旦出现故障，流量将被动态地传递给其它可用链路，从而确保用户及外部客户继续保持连接对于外网访问内部服务的用户，根据现有路由策略无法根据访问路由进行链路智能选择，流量控制，为访问用户提供最快的ISP链路，进行内部服务访问。对于内网访问外网用户，根据现有路由策略无法根据访问请求分配链路工作策略，并且根据访问请求进行智能链路切换，流量分配、管理，链路选择。内网和外网用户不可以最大限度地扩展和利用链路的带宽，导致资源浪费，并且在某一链路发生故障而中断时，无法自动将其访问流量分配至其他尚在正常工作的链路上，无法避免由于ISP链路上的单点故障，导致服务停止。2.2.1ISP链路切换解决方法针对上述问题信安世纪NSAE产品提供了对链路服务智能切换、管理的解决方案。11此网络架构中通过部署NSAE产品可以最大限度地扩展和利用链路的带宽，而且，在某一链路发生故障而中断时，可以自动将其访问流量分