负载均衡技术白皮书

H3C 负载均衡技术白皮书H3C 负载均衡技术白皮书杭州华三通信技术有限公司 杭州华三通信技术有限公司 第#页，共18页LB配置启动源地址转换，在服务器上配置到 LB的VSIP1和VSIP2的下一跳分别是VRRP1和VRRP2的VIP，以保证应答报文和请求报文通过同一个防火墙。通过VRRP，LB形成对上路由器，对下交换机/用户的备份。LBDEVICE间的连线用于业务备份，可选。2.6.2网关型双机热备以防火墙网关双机热备为例，具体组网如图 9所示。UserlUser2User3 User4Serverl Server2Server3 Server4UserlUser2User3 User4Serverl Server2Server3 Server4图9防火墙网关双机热备组网图(1) 工作原理：两台机框式交换机加两个 LBSecBlade插卡，组成一级LB;另外两台框式交换机加两个LBSecBlade插卡，组成二级LB。在两台一级LB上配置两组备份组，通过合理的配置优先级，使两个备份组的Master分散在两台设备上。两台二级LB上也配置两组备份组，通过合理的配置优先级，使两个备份组的Master分散在两台设备上。其他配置类似于服务器型负载均衡双机热备应用。2.7旁挂模式及OAA旁挂模式指LB设备不作为服务器和客户端之间的路由设备，而是旁挂在路由设备上，甚至是部署在路由设备上的一块插卡(即 OAA模式)。在DR方式中，LB设备只能使用旁挂模式。旁挂模式中，用于中转的路由交换设备上的配置至关重要。从客户端至服务器的流量如果要达到 LB设备，必须在路由交换设备上设置到 VSIP的路由。从服务器到客户端的流量如果不必经过 LB设备，则可以通过中转设备直接返回客户端，如果需要返回LB,则有几种方式：服务器和LB在同一个二层网络，服务器设置其网关为 LB设备。中转设备上配置策略路由，将从服务器返回的流量定向到 LB设备。LB设备在转发客户端流量时进行源 NAT。3负载均衡技术特色3.1丰富的负载均衡调度算法调度算法指对需要负载均衡的流量，按照一定的策略分发到指定的服务器群中的服务器上，使得各台服务器尽可能地保持负载均衡。调度算法以连接为粒度，同一条连接的所有报文都会分发到同一个服务器上，不同的连接进行调度。这种细粒度的调度在一定程度上可以避免单个用户访问的突发性引起服务器间的负载不平衡。3.1.1静态调度算法静态算法，即按照预先设定策略，进行分发，不考虑当前各实服务的实际负载情况。算法特点：实现简单，调度快捷。轮转(RoundRobinScheduling )依次将请求分发到不同的服务器上，调度结果，各个真实服务器平均分担用户的连接请求。适用场景：服务器集群中各服务器性能相当，无优劣之分。加权轮转(WeightedRoundRobinScheduling )按照权值大小，依次将请求分发到不同的服务器上，权值大的分配较多请求，权值小的分配较少请求。该算法可以解决服务器间性能不一的问题，权值标识服务器间性能差异。适用场景：服务器集群中各服务器性能存在差异。TOC\o"1-5"\h\z随机(RandomScheduling )将请求随机分发到不同的服务器上，从统计学角度看调度结果，各个服务器平均分担用户的连接请求。适用场景：服务器集群中各服务器性能相当，无优劣之分。加权随机(RandomScheduling )将请求随机分发到不同的服务器上，从统计学角度看，调度结果，各个服务器按照权值比重分担用户的连接请求，最后的比值和加权轮转一致。适用场景：服务器集群中各服务器性能存在差异。基于源IP的Hash(SourceHashingScheduling )通过一个散列(Hash)函数将来自同一个源IP的请求映射到一台服务器。适用场景：需要保证来自同一个用户的请求分发到同一个服务器情况下。3.1.2动态调度算法相对于静态算法，动态算法要考虑各实服务实际运行中的负载情况进行连接分发，分发效果更均衡。最小连接(LeastConnectionScheduling)负载均衡设备根据当前各服务器的连接数来估计服务器的负载情况，把新的连接分配给连接数最小的服务器。该算法能把负载差异较大(连接保持时长差异较大)的请求平滑分发到各个服务器上。适用场景：服务器集群中各服务器性能相当，无优劣之分，不同用户发起的连接保存时长差异较大。加权最小连接(WeightedconnectionScheduling )调度新连接时尽可能使服务器的已建立活动连接数和服务器权值成比例，权值表明了服务器处理性能。适用场景：服务器集群中各服务器性能存在差异，不同用户发起的连接保存时长差异较大。3.2丰富的健康状态检查算法所谓健康检查，就是负载均衡设备定期对真实服务器服务状态进行探测，收集相应信息，及时隔离工作异常的服务器。健康检查的结果除标识服务器能否工作外，还可以统计出服务器的响应时间， 作为选择服务器的依据。负载均衡技术支持丰富的健康状态检查算法，可以有效地探测和检查服务器的运行状态。ICMP向服务器发送ICMPEcho报文，若收到ICMPReply，则服务器正常。TCP向服务器的某端口建立TCP连接，若成功，则服务器正常。HTTP和服务器的80端口建立TCP连接，然后发出HTTP请求，若所收到的HTTP应答内容正确，则服务器正常。FTP和服务器的21端口建立TCP连接，然后取一个服务器的相关目录放置的文件，若所收到的文件内容正确， 则服务器正常。3.3持续性功能将多个连接持续重定向到同一个服务器的策略，就是持续性功能。根据持续性原贝建立会话表项，保证后续业务报文都送往同一个服务器处理。比如使用源地址建立持续性表项，保证持续性。基于源ip地址的持续性功能负载均衡设备接收到某一客户端的某一业务的首次请求时，建立持续性表项，记录为该客户分配的服务器情况，在会话表项生存周期内，后续该业务报文都将发往该服务器处理。基于源ip地址持续性功能的特点是：实现简洁快速。4典型组网应用4.1企业园区网应用在企业园区网络中，为了实现对企业资源服务器的快速访问，也需要采用负载均衡

设备分担企业数据访问流量。在这种应用环境下，可以将负载均衡设备串接在网络

中，服务器通过网络设备连接到负载均衡设备，服务器网关指向 LB。InternetEmail UNIX/NFS Web MRP/ERPInternetEmail UNIX/NFS Web MRP/ERP图10企业园区网应用组网图负载均衡设备直联服务器部署模式的优点是：LB设备端口数量限制带来的LB设备端口数量限制带来的通过交换机连接负载均衡设备和服务器群，解决扩展性问题。4.2数据中心和大型门户网站应用数据中心和大型门户网站是负载均衡设备主要的应用场景，作为数据中心和大型门户网站的组网模式。组网图如图H3C推荐米用旁路模式11所示。LB设备与汇聚层交换机之间有两条链路或链路聚合组，这两条链路（组）分别为L3链路和L2链路，服务器网关指向LB设备，对于需要负载均衡的流量，汇聚层将VSIP的下一跳指向LB，而LB的缺省路由指向汇聚层交换机。

服务器辞图ii数据中心和大型门户网站应用组网图旁路部署模式的优点如下:数据路径清晰，易于运行维护、故障定位；可以使用手工链路聚合，链路带宽易于拓展，并提供链路高可靠性及其链路负载均衡能力；LB设备旁挂，易于LB升级/扩展。根据用户服务器扩展情况，升级更高性能的LB设备或者增加LB设备；业务部署灵活，对不需要负