平安城市负载均衡解决方案.doc

平安城市应用负载均衡解决方案 文档编号 BG-001 密级限制分发级 版本编号V1.0 日期2014-4-2 2020 般固(北京)科技股份有限公司 版权声明本文中出现的任何文字叙述、文档格式、插图、照片、方法、过程等内容，除另有特别注明，版权均属般固(北京)科技股份有限公司所有，受到有关产权及版权法保护。任何个人、机构未经般固(北京)科技股份有限公司的书面授权许可，不得以任何方式复制或引用本文的任何片断。 版本变更记录时间版本说明修改人2014-4-2V1.0陈洁晶 适用性声明本模板用于撰写般固(北京)科技股份有限公司内外各种正式文件，包括技术手册、标书、白皮书、会议通知、公司制度等文档使用。 平安城市解决方案一. 平安城市系统中的问题l 接入服务器单点故障现在的平安城市系统中的接入服务器有些厂商叫平台管理服务器都是单台进行工作，一旦服务器出现故障，整个系统将无法正常工作。l 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。l 分发服务器资源利用率不均现象在各个平安城市系统中，分发服务器承担的承前启后的工作，负责视频数据的分发和调用。由于分发服务器的处理能力有限，需要更多的分发服务器来提升系统的处理能力。由于没有可靠有效的算法来负责分发请求到分发服务器，从而导致分发服务器资源利用率不均，会出现处理延时和网络拥塞的情况。l 扩展性不足系统中的关键应用服务器在现有资源无法满足系统需求时，无法平滑的扩展应用服务器。l 应用健康检查缺失系统中没有针对应用服务器状态的有效检查手段，一旦应用服务器出现故障，由于无法及时反馈给管理员或者无法屏蔽故障服务器，从而导致一些请求处理失败，导致关键视频数据丢失。二. 问题解决为提升系统业务能力和可靠性, 需要采用应用负载均衡设备, 来提升整体服务能力, 提高系统的可靠性和利用率。Banggoo应用负载均衡设备确保应用的高可用性。Banggoo应用负载均衡设备可通过如下方式保护站点，使其不会出现以上故障：l 提供系统容错，提高系统可靠性，“N+1”方式因备份服务器的数量少而不能有效的提供系统容错能力。Banggoo将用户的服务请求均衡到所有的服务器。服务器群中的任何一台或多台设备发生故障后，用户的服务请求被均衡到其它服务器。l 避免“不平衡”现象，Banggoo是一台对流量和内容进行管理分配的设备。它提供多种灵活的算法将数据流有效地转发到它所连接的服务器群（接入服务器群或者分发服务器群）。而面对用户或前端视频设备，只是一台虚拟服务器。用户此时只须记住一台服务器，即虚拟服务器。但他们的数据流却被Banggoo灵活地均衡到所有的服务器。l 软硬件、内容故障，Banggoo提供丰富的健康检查算法，可以针对服务器硬件、应用系统进行由浅入深的健康检查，一旦检测到某台服务器硬件发生故障或者应用系统出现故障，Banggoo把该服务器置为不可用的状态，数据请求会自动绕过故障服务器或不可用服务器。Banggoo积极监控服务器以识别故障，并使访问站点的用户能够透明地观察到这些情况。服务器重新恢复正常以后，将可以自动回到服务器群之中。三. 平安城市应用系统类型及解决方案3.1 互信互通平台3.1.1 系统现状 互信互通平台是在平安城市中应用比较广泛的应用平台。从最早的天网、全球眼系统到现在更广泛的平安城市系统，都会有他的平台。 同时互信互通平台也是国内最早的一家在自身系统中架构硬件负载均衡的平台。可以说硬件负载均衡在互信互通平台中可以很好的使用，不需要对平台的架构进行修改。 互信互通平台可以使用硬件负载均衡设备来实现接入服务器和中心服务器的负载均衡。应用简单成熟稳定。3.1.2 解决方案3.1.3 设计说明 我们将两台的互为主备的Banggoo ADC部署在服务器的前端，实现对后台接入服务器和中心服务器的负载均衡，实现应用的高可用和优化访问。3.1.4 方案优点整个系统在实施了般固公司的应用负载均衡解决方案后，有以下的益处：l 高可用性: Banggoo可以实现动态分配每一个流量请求到最佳状态的服务器,任何服务停机时, Banggoo即刻将流量请求分配给其他的正常服务器,从而达到99.999%系统有效性。 l 高安全性: Banggoo支持地址翻译技术和安全地址翻译,这样一来客户不可能知道真正提供服务的服务器的IP地址与端口,另外, Banggoo的管理全部采用SSH和HTTPS技术,可以防止来自内部或互联网上的黑客攻击。l 高效率: 采用Banggoo 负载均衡之后, Banggoo可以智能寻找最佳的服务器从而保证客户得到响应最快的服务器以提供最佳的服务。同时可以提供大量的对服务器性能优化的技术，比如SSL加速，智能HTTP压缩，RAM CACHE，TCP连接优化等，也是大大的提高了系统的性能，提升了系统的效率。l 高可扩展性: Banggoo可以支持在线增加或删除其负载均衡的服务器群组的任何数量的服务器,而不需要对客户端或后台做任何改变从而使得系统扩展轻松方便。l 高可管理性: Banggoo可以实时监控整个服务器群组的流量状态,并分析发展趋势帮助客户及时根据流量增长增加服务器。3.2 烽火众智平台3.2.1 平台现状 烽火众智平台在平安城市中应用也比较广泛，在贵州黔西南州平安城市的项目中，Banggoo负载均衡设备就是实现烽火众智平台服务器的负载均衡。 现有的烽火众智平台下，可以架构硬件负载均衡设备实现平台管理服务器和分发服务器的负载均衡。无需要对平台架构做大的修改。 针对硬件负载均衡设备实现烽火众智平台的分发服务器的负载均衡需要注意的是，硬件负载均衡设备的虚拟服务的端口必须为全0的端口，因为前端与分发服务器连接交换时，采用的端口是随机端口，只有实现全0端口的虚拟服务的硬件负载均衡设备才能实现分发服务器的负载均衡。否则烽火众智平台就需要修改。3.2.2 解决方案3.2.3 设计说明 我们将两台的互为主备的Banggoo ADC部署在应用服务器的前端，实现对后台平台管理服务器和分发服务器的负载均衡，实现应用的高可用和优化访问。3.2.4 方案优点整个系统在实施了般固公司的应用负载均衡解决方案后，有以下的益处：l 高可用性: Banggoo可以实现动态分配每一个流量请求到最佳状态的服务器,任何服务停机时, Banggoo即刻将流量请求分配给其他的正常服务器,从而达到99.999%系统有效性。 l 高安全性: Banggoo支持地址翻译技术和安全地址翻译,这样一来客户不可能知道真正提供服务的服务器的IP地址与端口,另外, Banggoo的管理全部采用SSH和HTTPS技术,可以防止来自内部或互联网上的黑客攻击。l 高效率: 采用Banggoo 负载均衡之后, Banggoo可以智能寻找最佳的服务器从而保证客户得到响应最快的服务器以提供最佳的服务。同时可以提供大量的对服务器性能优化的技术，比如SSL加速，智能HTTP压缩，RAM CACHE，TCP连接优化等，也是大大的提高了系统的性能，提升了系统的效率。l 高可扩展性: Banggoo可以支持在线增加或删除其负载均衡的服务器群组的任何数量的服务器,而不需要对客户端或后台做任何改变从而使得系统扩展轻松方便。l 高可管理性: Banggoo可以实时监控整个服务器群组的流量状态,并分析发展趋势帮助客户及时根据流量增长增加服务器。四. 成功案例4.1 拉萨公安局监控平台4.1.1 方案实现 拉萨公安局监控平台中，部署有多台接口服务器和多台中心服务器，负责处理前端监控设备和客户端的数据请求。通过部署般固负载均衡设备实现平台关键服务器负载均衡，提高服务器资源利用率，解决平台关键服务器的高可用性，提高服务器的安全性以及优化提高用户的访问体验。4.2 黔