F5负载均衡原理

F5负载均衡原理一负载均衡基本概念1、什么是负载均衡?负载均衡技术在现有网络结构之上提供了一种廉价、有效、透明的方法，来扩展网络设备和服务器的带宽、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。它有两方面的含义：首先，大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间；其次，单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度提高。利用定义在其上面的虚拟地址来为用户的一个或多个应用服务器提供服务。因此，它能够为大量的基于的网络应用提供服务器负载均衡服务。连续地对目标服务器进行到合理性检查，当用户通过请求目标服务器服务时,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。下图描述了一个负载平衡发生的流程：207.17.117.20Interne-207.17.117.20:4003D隸t-2忆.仃:80216.34.94.17:80BIG-IPtranslatesAddresstoNodebasedonLoadBalancing-207.17.117.20:4003令-超、為.召召召客户发出服务请求到Vi霜屯接收到请求，将数据包中目的!地址改为选中的后台服务器然后将数据包发出到后台选定的服务器-207.17.117.20:4003雯綴一192.163.20.3:80地址,后台服务器收到后，将应答包按照其路由发回到收到应答包后将其中的源地址改回成的地址，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。负载平衡典型流程 通过来截获合适的需要负载平衡的流量 服务器监控和健康检查随时了解服务器群的可用性状态 负载均衡和应用交换功能通过各种策略导向到合适的服务器2通过来截获合适的需要负载平衡的流量在上通过设置来截获需要进行负载平衡的流量，这个地址可以是一个独立的主机地址和端口的组合(例如：202.101.1)1也2可.以1是1一5个:网8络0地址和端口的组合(例如：)，当流量经过的时候，凡是命中的流量都将被截获并按照规则进行负载平衡。2服务器的健康监控和检查服务器(Node)-Ping(ICMP)可以定期的通过包对后台服务器的地址进行检测，如果在设定的时间内能收到该地址的的回应，则认为该服务器能提供服务服务r可以定期的通过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一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，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。该功能使可以将保护延伸到后端应用如内容及数据库。的功能允许您向服务器、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，控制器使用一个被称作外部服务检查者的客户程序，该程序为提供完全客户化的服务检查功能，但它位于控制器的外部。例如,该外部服务检查者可以查证一个或上的从后台数据库中取出数据并在网页上显示的应用能否正常工作。是提供的非常独特的功能，它提供管理者将客户化后访问各种各样应用的能力，该功能使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。已经为测试服务的健康情况和状态，预定义的扩展应用验证A它有二种用户界面：浏览器和配置。预定义的应用检查：、T和S二负载均衡的分类负载均衡的应用相对其他网络技术来说面会窄很多,从技术的角度上,负载均衡分为三类对链路的负载均衡对链路的负载均衡主要是指应用方有多条网络出口比方说电信网通电信+铁通等,对链路的负载均衡也是解决目前电信网通互联互通的最专业的技术.其实现的原理是根据负载均衡算法来算出,到目标地址的数据从哪条链路出去延迟最小,那么该条链路将被优先选择.这一点是负载均衡设备区别于策略路由地址库实现网通电信路由选择的地方对服务器的负载均衡从严格的意义上来将,对服务器的负载均衡是对相同应用的负载均衡,而跟服务器本身没有太大的关系。只有相同的应用，才存在负载均衡的概念,不同的应用间是不能做负载均衡的比方说我们有和各一台那么这两台间就不存在负载均衡的应用目前所有负载均衡的厂商实现对服务器的负载均衡都是基于虚拟技术的负载均衡设备对服务器进行健康检查,然后把检查结果列入设备服务器状态列表里,根据这个检查结果来决定一个请求发送到哪台服务器效果最好应用广泛的就是的系列对广域网的负载均衡对广域网的负载均衡主要是应用到一些大的网站上,也有人称其为异地负载均衡比方说我们有两台服务器一台在北京机房网通一台在广州机房电信两台服务器内容是一样的那么对这两台服务器来做负载均衡就是一种广域网负载均衡应用比较广泛的是的设备三负载均衡的算法负载均衡设备本身都是以负载均衡算法为基础的两负载均衡算法分为两种:静态负载均衡算法和动态负载均衡算法轮询（）：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层的故障，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（t：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，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（）：给所有服务器分组，给每个组定义优先权，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，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（）：传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发生第二到第层的故障，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。最快模式（）：传递连接给那些响应最快的服务器。当其中某个服务器发生第二到第层的故障，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。观察模式（）：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。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，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。预测模式（）：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。被进行检测动态性能分配（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（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：按不同的优先级对数据流进行分配。服务类型：按不同的服务类型（在中标识）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，利用这些规则对通过的数据流实施导向控制。