服务器负载均衡方案建议书LTMWord文件下载.docx
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4.BIGIP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。
对于所有应用服务器，可以在BIG-IP上配置VirtualServer实现负载均衡，同时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。
二、需求分析
现北京联通BSS采用BS架构模式，营业厅、客服和一般用户使用浏览器的方式访问综合营帐系统。
在营帐主机前端CSS11800起到负载均衡作用，把不用用户的访问送到合适的主机。
CSS11800负载均衡交换机为思科产品，2002投入使用。
距今已经有较长的时间，且思科公司已经停止生产此型号的品，不久也会停止对此型号产品的技术支持。
为了保证综合营帐的高稳定性和可靠性，需要增加新的负载均衡交换机代替现有的CSS11800设备，其网络拓扑和业务功能均不发生变化。
F5的BIGIPLTM3400本地流量管理器是一款出色的应用流量管理系统，可提供业内最智能，最具适应性的解决方案来保护、优化和交付应用，高达1G的吞吐能力以及99.999％的可靠性保证业务系统安全稳定高可靠的长期运行。
F5的BIGIPLTM3400可以同时最大支持无限制的应用服务器做基于IP协议透明的负载均衡，同时独有的ECV、EAV等先进的健康检查机制可以实时的深入检查应用状态之否正常，保证应用组整体的高可用及高可靠。
同时可以基于服务器IP、端口和多种负载均衡策略如轮寻、最小连接数、比率等进行各种负载均衡组合。
内建的ASM模块可以完成基于应用层的攻击防护，保护服务器不受应用层攻击。
设备本身的防攻击功能模块可以保证应用系统不受外界常见攻击威胁。
基于iRules的高级可编程七层脚本可以根据用户需求进行基于源地址的访问控制，并可以根据源地址将不用访问分发到不同特定的服务器上进行处理。
对SNMP和SYSLOG的完美支持可以和网管及日志管理系统进行完美结合。
三、F5解决方案
1.解决方案结构提出
2.方案说明
a）部署说明
方案建议在应用系统入口处各部署F5LTM负载均衡设备。
两台LTM采用Active/Standby接入方式，避免单点故障。
两台LTM共享FloatingIP，保证在进行毫秒级故障切换时不会影响正常的业务流量。
将Server服务器的网关指向LTM设备的FloatingIP，保证进出的流量经过LTM。
b）方案优势
i.避免“不平衡”现象
BIG-IP利用VirtualServer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。
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。
ii.服务器的健康监控和检查
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）-Connect
BIGIP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:
ExtendedContentVerification）-ECV
ECV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（EAV:
ExtendedApplicationVerification）
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。
iii.UIE＋iRuels
BIGIP利用UIE+iRules技术，可以将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。
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。
iv.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。
v.HTTP压缩
BIG-IP提供业内最具扩展性，最智能也最灵活的压缩解决方案。
BIG-IP系统通过从服务器中不对称卸载HTTP压缩，降低了服务器开销，并通过实现服务器整合，将服务器总体拥有成本降低了高达65%。
BIG-IP系统充分利用现有浏览器解压缩能力，无需对客户机进行任何修改，亦无需下载任何可能带来入侵威胁的软件。
BIG-IP智能压缩采用已申请专利的方法来测量客户连接延迟，这使带宽使用率降低了60-80%，同时将用户响应时间提高了两倍以上。
BIG-IP是业内首款为企业提供的可扩展式压缩解决方案，具有通过优化硬件及其自适应压缩卸载（AdaptiveCompressionOffload）压缩web流量的可选功能。
BIG-IP系统的智能压缩功能为企业提供了一种针对目标用户进行压缩的方式。
压缩流量不一定要以带宽利用率的降低为代价。
真正的挑战在于把握如何最有效的定位，从而使用户获得最大优势。
例如，由于拨号用户延迟较高，所以，对其进行压缩可使这部分用户获得最大优势。
而由于宽带用户的接收窗口尺寸较大，因此，他们因此获得的优势则微乎其微，这是因为，宽带用户现在需要等待更长的时间来接收数据，这将导致响应时间变慢，因此，压缩的优势被抵消。
BIG-IP采用已申请专利的技术来动态检测客户连接延迟。
BIG-IP系统能够监控TCPRTT（往返时间），以动态计算用户延迟，从而使BIG-IP能更专注于将流量压缩并传送给最需要它们的用户。
vi.高速缓存模块
BIG-IP的高速缓存模块可从后台基础设施中卸载对内容的重复请求，从而提高应用和服务器的性能，这种性能改善是以逐个应用为基础，智能进行的。
高速缓存提供出色的灵活性和控制能力，确保企业实现更大的卸载量，为他们的客户基群提供更快捷的服务。
降低服务器利用率
企业可以将服务器负载最多降低至50%，可降低服务器成本，还可加快最终用户对经常访问页面的访问速度。
多存储高速缓存
创建专用的高速缓存存储区，以逐个应用为基础存放高速缓存内容，最大程度地将服务和速度提供至最需要的地方。
预压缩内容
高速缓存模块可存储和提供经过压缩的内容，避免费时费力地进行重新压缩，从而避免与重新压缩有关的性能下降。
静态与动态内容高速缓存
允许企业指定要动态建立（即动态HTML），以便进行高速缓存的内容有条件地更新高速缓存存储区，使内容保持最新状态。
产品模块
产品模块是F5应用产品的软件版本，可运行于现有BIG-IP之上。
这些产品也可作为独立设备使用。
vii.第7层带宽调整模块
争夺共享带宽通常会降低应用性能，同时企业几乎无法进行控制、以保证高优先级的流量在非优先型流量之前通过。
BIG-IP第7层带宽调整模块新增了精确控制带宽功能，可以更好地管理应用对带宽的使用和流量高峰。
确保应用的性能和可用性
确保关键业务应用不受非优先型流量的影响。
为优先级更高的应用优先分配带宽，提供最佳应用性能。
降低设备成本
为了简化、集中流量管理的能力，消除专用带宽调整产品。
完善的带宽控制
提供灵活的带宽限制、对带宽借用的全面支持、以及流量排队功能（随机平等队列、FIFOToS优先级队列）。
精细流量分级（第2层至第7层）
根据任何一点流量变化控制速率级别；
允许在优先级类似的应用之间共享应用带宽，以便更好地共享资源。
速率限制
这是一个具有重要用途的安全功能，用于确保特定类型的应用流量保持在指定的速率范围内。
viii.SSL加速模块
SSL加速模块用于从服务器卸载占用大量CPU资源的处理流程，以及将SSL解密移植到设计用来高效处理SSL事务的高性能设备上。
100%SSL
企业现在可以去除安全、以及线速处理的全部瓶颈（并发用户、大吞吐量和每秒新事务），并将所有通信都移植到SSL。
整合
将SSL证书直接整合到BIG-IP上，这样每个证书可以节省数百美元。
集中管理
将证书管理集中到一个单一位置，从而极大地简化管理负荷。
降低成本
不再需要为网络中的每台服务器购买和安装支持SSL的服务器软件。
有选择的内容加密和经过加密的Cookie
针对整体或部分数据，或有条件地对数据进行加密；
提供业界最精确的控制能力，而无需将所做更改编码到应用中。
ix.负载均衡和应用交换功能
BIGIP是一台对流量和内容进行管理分配的设备。
它提供12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。
而面对用户，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BIGIP灵活地均衡到所有的服务器。
这12种算法包括：
●轮询（RoundRobin）：
顺序循环将请求一次顺序循环地连接每个服务器。
当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从顺序循环队列中拿出，不参加下一次的轮询，直到其恢复正常。
●比率（Ratio）：
给每个服务器分配一个加权值为比例，根椐这个比例，把用户的请求分配到每个服务器。
当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。
●优先权（Priority）：
给所有服务器分组，给每个组定义优先权，BIG/IP用户的请求，分配给优先级最高的服务器组（在同一组内，采用轮询或比率算法，分配用户的请求）；
当最高优先级中所有服务器出现故障，BIG/IP才将请求送给次优先级的服务器组。
这种方式，实际为用户提供一种热备份的方式。
●最少的连接方式（LeastConnection）：
传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。
●最快模式（Fastest）：
传递连接给那些响应最快的服务器。
●观察模式（Observed）：
连接数目和响应时间以这两项的最佳平衡为依据为新的请求选择服务器。
●预测模式（Predictive）：
BIG/IP利用收集到的服务器当前的性能指标，进行预测分析，选择一台服务器在下一个时间片内，其性能将达到最佳的服务器相应用户的请求。
（被bigip进行检测）
●动态性能分配（DynamicRatio-APM）:
BIG/IP收集到的应用程序和应用服务器的各项性能参数，动态调整流量分配。
●动态服务器补充（DynamicServerAct.）:
当主服务器群中因故障导致数量减少时，动态地将备份服务器补充至主服务器群。
●服务质量（QoS）：
按不同的优先级对数据流进行分配。
●服务类型（ToS）：
按不同的服务类型（在TypeofField中标识）对数据流进行分配。
●规则模式：
针对不同的数据流设置导向规则，用户可自行编辑流量分配规则，BIG/IP利用这些规则对通过的数据流实施导向控制。
四、产品介绍
BIG-IP®
V9系列数据资料
本地流量管理器
应用交付低效、迟延和失败都会导致数百万美元的损失，包括预算浪费、公司名誉受损、系统和应用停机、法律责任以及错失良机等。
本地流量管理器是一款出色的应用流量管理系统，可提供业内最智能，最具适应性的解决方案来保护、优化和交付应用，从而确保企业能够在保持高效运营的同时提高其竞争力。
它是业内唯一一款包含整套统一应用基础设施服务的系统，将总体控制、可见性以及灵活性出色地融合到应用安全、性能和交付中。
好处？
更高的业务灵敏性和当今企业生命线（应用）的成本实施。
主要优势
可靠性
提供业内最可靠、最先进的系统，以确保应用始终可用。
应用加速
提供无可比拟的控制能力将应用性能提高3倍，确保高优先级应用得以优先处理，同时卸载昂贵的服务器循环。
降低服务器和带宽成本
通过丰富的基础设施优化特性将服务器容量增加３倍；
同时通过智能HTTP压缩、带宽管理等特性将带宽成本降低80%。
增强网络和应用安全性
从拒绝服务（DoS）保护到隐藏，再到过滤应用攻击，BIG-IP添加了多项不能在网络中其它地方实现的关键安全特性。
无可比拟的应用智能与控制特性
业内唯一一款可提供完整应用流的解决方案－能够以网速进行全面的有效负载检查和基于事件的可编程流量管理，以及时掌握流量信息，并采取相应措施。
面向所有IP应用的集成解决方案
提供可与所有应用（不仅是基于Web的协议（HTTP/S））相集成的综合解决方案，在单个统一系统内为企业提供了面向所有IP应用（包括传统应用和诸如VOIP等新兴应用）的集中解决方案。
行业领先的性能
提供行业内最快的流量管理解决方案，来保护、交付和优化应用性能。
作为行业内当之无愧的领导者，BIG-IP再次刷新了SSLTPS、批量加密以及最大并发SSL连接的业内记录。
简化管理，提高可见性
全新的图形用户界面极大地简化了产品配置，提供了针对流量与插件资源的精细可见性，同时支持配置的批量快速修改。
强大的TM/OS体系结构：
完善的应用智能与网络适应性
新型BIG-IP的核心是一款创新体系结构，称为TM/OS（流量管理/操作系统），它为企业提供了一套统一系统来帮助其实现最佳应用交付。
TM/OS针对BIG-IP上的每项功能都做了改进，在支持BIG-IP智能地适应应用与网络日新月异的需求同时，提供了面向所有服务的完全可见性、灵活性和控制能力。
TM/OS快速应用代理
TM/OS使BIG-IP能够高效地将客户机与服务器端数据流隔离开来、独立维持每个连接设备的最佳性能，并承担起系统间的通信工作，以改进应用性能。
如今，任何与BIG-IP相连的系统或IP应用都将可以更高效地工作。
iRules和通用检查引擎
TM/OS集成了F5新版定制的iRules和通用检查引擎（UIE），为应用交易或应用流内任何时刻的应用流量处理都提供了无与伦比的控制能力。
凭借完整的有效载荷检验及转换能力、可扩展的事件驱动iRules以及面向会话层的交换（session-awareswitching）技术，BIG-IP提供了业内最智能的流量控制点，以（以网速）解决各种应用交付问题。
BIG-IP统一应用基础设施服务
通过易于管理的图形用户界面和流量“简档”（profile）调用或通过iRules调用，BIG-IP统一应用基础设施服务代表了一整套最全面的功能，使企业能够更为高效地集成、定位和扩展所要求的服务，以提高应用部署效率。
交付优化安全
交付...
优化...
安全...
全面的负载平衡
先进的应用交换
会话/流交换
定制状态监控
智能网络地址转换
通用持续性
响应错误处理
IPv6网关（M）
高级路由（M）
智能端口镜像
SSL加速（M）
智能HTTP压缩（M）
TCP优化
第7层带宽管理（M）
内容缓冲（ContentSpooling/Buffering）
内容转换
连接加速
智能服务质量
广域网优化
高级客户机认证（M）
资源隐藏（ResourceCloaking）
Cookie加密
选择内容加密
应用攻击过滤
拒绝服务（DoS）攻击和SYNFlood保护
防火墙－包过滤
包消毒（PacketSanitization）
（M）=作为插件模块提供
交付:
最大可靠性和可扩充性
BIG-IP通过提供业内领先的第7层智能特性消除了单点故障，并实现了网络与应用的虚拟化。
这样可确保所有站点始终保持正常运行，并使其更具可扩充性和更易于管理。
应用状态检查
BIG-IP提供了复杂的监视器来检查设备、应用和内容的可用性，其中包括支持许多应用的专用监视器（包括各种应用服务器、SQL、SIP、LDAP和XML/SOAP等）以及用以检查内容和模拟应用呼叫的监视器。
此外，BIG-IP还能对共享服务器上的应用进行有效管理，并前瞻性地报告其状态。
高可用性及交易保证
BIG-IP可提供次秒级系统故障切换和广泛的连接镜像，从而帮助用户出色地解决各种类型的系统、服务器或应用故障。
同时，它还能前瞻性地检查并对任何服务器或应用错误即时作出响应，从而帮助企业在降低系统负载的同时，获得出色的可靠性。
BIG-IP采用多种静态和动态负载平衡方法（包括动态比率、最小连接和观测负载平衡），可跟踪一组服务器的动态性能级别，从而确保可始终选中最佳资源以改进性能。
智能应用交换
由于BIG-IP可读取所有IP应用，所以它能够基于特定厂商的应用服务器（BEA、微软、IBM、Oracle、SUN等）信息、Web服务应用中的XML数据或移动/无线应用的设定值来实现持续性。
凭借iRules的深度分组检验能力和BIG-IP的交换特性、日志记录特性以及有效载荷或流持续性，企业可以为其所有应用获得更高的可靠性和可扩充性。
完善的IPv6网关
所有企业都需要制定一套明晰的无缝演进战略，以分阶段进行网络移植，以支持不断增长的IPv6需求。
通过IPv6网关模块，BIG-IP提供了完整的v4与v6网络间IP转换与负载平衡能力。
这使得用户移植和混和IPv4与IPv6主机资源的共享更易于管理，同时也更为经济高效。
优化:
降低基础设施成本和加速应用
BIG-IP卓越的智能特性为企业提供了一款强大的解决方案，可帮助它们提高应用性能、增加现有基础设施的容量、降低基础设施成本和加速其应用。
广域网（WAN）优化和应用加速
BIG-IP提供了一套有针对性的方法来减少流量，降低互联网延迟和客户机连接瓶颈对其应用性能所造成的影响。
通过智能压缩等先进特性，BIG-IP可支持对各种文件类型的压缩（如HTTP、XM
升级会员 