服务器负载均衡原理
F5 Application Management Products 服务器负载均衡原理
F5 Networks Inc
2004-11-30
1．服务器负载平衡市场需求 (3)
2．负载平衡典型流程 (5)
2..1 通过VIP来截获合适的需要负载平衡的流量 (5)
2.2 服务器的健康监控和检查 (5)
2.3 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 (7)
1．服务器负载平衡市场需求
随着Internet的普及以及电子商务、电子政务的发展，越来越多的应用系统需要面对更高的访问量和数据量。同时，企业对在线系统的依赖也越来越高，大量的关键应用需要系统有足够的在线率及高效率。这些要求使得单一的网络服务设备已经不能满足这些需要，由此需要引入服务器的负载平衡，实现客户端同时访问多台同时工作的服务器，一则避免服务器的单点故障，再则提高在线系统的服务处理能力。从业界环境来说，如下的应用需求更是负载均衡发展的推动力：
?业务系统从Client-Server转向采用Browser-Server 系统结构，关键系统需要高可用性
?电子商务系统的高可用性和高可靠性需要
?IT应用系统大集中的需要 （税务大集中,证券大集中,银行大集中）
?数据中心降低成本,提高效率
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。
BIG/IP利用定义在其上面的虚拟IP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TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。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。
下图描述了一个负载平衡发生的流程：
1. 客户发出服务请求到VIP
2. BIGIP接收到请求，将数据包中目的IP地址改为选中的后台服务器IP地址，然后将数据包发出到后台选定的服务器
3. 后台服务器收到后，将应答包按照其路由发回到BIGIP
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。
2．负载平衡典型流程
?通过VIP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..1 通过VIP来截获合适的需要负载平衡的流量
在BIGIP上通过设置VIP来截获需要进行负载平衡的流量，这个VIP地址可以是一个独立的主机地址和端口的组合（例如：202.101.112.115:80）也可以是一个网络地址和端口的组合（例如：202.101.112.0:80），当流量经过BIGIP的时候，凡是命中VIP的流量都将被截获并按照规则进行负载平衡。
2.2 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: Extended Content Verification)—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: Extended Application Verification)
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。
2.3 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
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：
z轮询（Round Robin）：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。
z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。
z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。
z最少的连接方式（Least Connection）：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。
z最快模式（Fastest）：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。
z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。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。
z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)
z动态性能分配（Dynamic Ratio-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。
z动态服务器补充（Dynamic Server Act.):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。
z服务质量(QoS)：按不同的优先级对数据流进行分配。
z服务类型(ToS)：按不同的服务类型（在Type of Field中标识）对数据流进行分配。z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。
广域网负载均衡原理简单介绍
广域网负载均衡 多链路广域网负载均衡 （1）Inbound多链路负载均衡算法策略：RTT+Topology+RoundRobin 具体描述： 当外部用户访问九州梦网网站时，首先由F5的3DNS对客户端的LDNS进行RTT（Round Trip Time）探测，对比从两条链路返回的探测结果（可以从统计列表中看到），选择一条返回值小的链路IP地址返回给客户端，从而客户端再发起访问请求；当F5的3DNS探测不到客户端的LDNS（由于LDNS安全防护等原因）时，F5的3DNS自动启用Topology算法，来静态匹配客户端的LDNS地理位置，从而根据客户端的来源，返回正确的A记录；当探测不到的LDNS又不在地址列表中时，F5 3DNS自动启用Global Availability 算法作为默认算法，将所有无法计算结果并且不在Topology范围之内的LocalDNS请求，定义到系统的默认线路上。 F5 的3DNS具备二十多种Inbound算法，可以根据需要进行组合。 ①RTT算法运行机制： 通过3DNS的RTT就近性算法会自动运算生成一个ldns就近分布表，通过这个动态的表，每个客户上来都会提供一个最快速的链路进行访问，由于站点有ISP1和ISP2的两条广域网线路。在3DNS上会针对站点服务器(以https://www.360docs.net/doc/8214533488.html, 为例)解析ISP1和ISP2的两个不同的公网地址。 对应于https://www.360docs.net/doc/8214533488.html,域名，在3DNS上配置wideip：https://www.360docs.net/doc/8214533488.html,，对应两个Virtual Server：VS1：202.106.83.177，VS2：219.17.66.100。分别属于ISP1和ISP2两条线路分配的IP地址段。在3DNS内部，同时定义两个DataCenter分别与ISP1和ISP2相对应。 用户的访问流程如下：
服务器负载均衡技术
HUAWEI USG6000V系列NFV防火墙技术白皮书之---服务器负载均衡技术白皮书 华为技术有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd.
目录 1背景和概述 (2) 2全局服务器负载均衡（GSLB） (3) 3本地服务器负载均衡（LSLB） (4) 3.1使用目的MAC地址转换的服务器负载均衡（DR） (4) 3.2使用网络地址转换实现的服务器负载均衡（L4 SLB） (5) 3.3使用轻量代理和网络地址转换的服务器负载均衡（L4 lwProxy SLB） (7) 3.4使用全量Socket 代理的服务器负载均衡（L7 Socket Proxy SLB） (9) 3.4.1socket代理加业务会话关联保持 (9) 3.4.2根据URL类型不同的分担，静态资源访问和动态计算访问分开多种服务 器10 3.4.3SSL卸载 (10) 3.4.4链路优化：压缩、协议优化、本地cache、多路复用 (11) 3.5业务保持技术 (13) 4华为USG防火墙支持的SLB功能列表 (14)
1 背景和概述 随着互联网的快速发展，用户访问量的快速增长，使得单一的服务器性能已经无法满足大量用户的访问，企业开始通过部署多台服务器来解决性能的问题，由此就产生了服务器负载均衡的相关技术方案。 在实际的服务器负载均衡应用中，由于需要均衡的业务种类以及实际服务器部署场景的不同（比如是否跨地域、跨ISP数据中心等），存在多种负载均衡的技术。如下典型的组网方式如图所示： 服务提供方为了支撑大批量的用户访问，以及跨不同地域、不同接入ISP的用户都能够获得高质量的业务访问体验，其已经在不同地域、不同ISP数据中心搭建了服务器，这样就带来一个需求，也就是客户的访问能够就近、优先选择同一个ISP数据中心的服务器，从而获得高质量的业务访问体验。 同时，基于单台服务器能够提供的业务访问并发是有限的，那么就自然想到使用多台服务器来形成一个“集群”，对外展现出一个业务访问服务器，以满足大量用户访问、而且可以根据业务访问量的上升可以动态的进行业务能力扩容的需要。
F5负载均衡基本原理
F5 Application Management Products 服务器负载均衡原理 F5 Networks Inc
1．服务器负载平衡市场需求 (3) 2．负载平衡典型流程 (4) 2..1 通过VIP来截获合适的需要负载平衡的流量 (4) 2.2 服务器的健康监控和检查 (5) 2.3 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 (6)
1．服务器负载平衡市场需求 随着Internet的普及以及电子商务、电子政务的发展，越来越多的应用系统需要面对更高的访问量和数据量。同时，企业对在线系统的依赖也越来越高，大量的关键应用需要系统有足够的在线率及高效率。这些要求使得单一的网络服务设备已经不能满足这些需要，由此需要引入服务器的负载平衡，实现客户端同时访问多台同时工作的服务器，一则避免服务器的单点故障，再则提高在线系统的服务处理能力。从业界环境来说，如下的应用需求更是负载均衡发展的推动力： ?业务系统从Client-Server转向采用Browser-Server 系统结构，关键系统需要高可用性 ?电子商务系统的高可用性和高可靠性需要 ?IT应用系统大集中的需要（税务大集中,证券大集中,银行大集中） ?数据中心降低成本,提高效率 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。 BIG/IP利用定义在其上面的虚拟IP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TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。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。 下图描述了一个负载平衡发生的流程：
服务器负载均衡的设计与实现
服务器负载均衡的设计与实现 在该架构中OpenFlow控制器可以获取每个服务器的运行状态，并根据运行状态分发用户请求，最大程度地利用每台服务器的计算资源，并且可以在系统运行期间动态地添加或删除服务器，使系统具备很高的灵活性。 1、动态负载均衡架构的整体设计 负载均衡架构是在一个非结构化的网络中使用集中式的控制器实现多台服务器共同对外提供服务。OpenFlow网络中的所有交换机都连接在一个控制器上，每台服务器有两块网卡，一块网卡连接到OpenFlow网络对用户提供网络服务，另一块通过以太网交换机和控制器相连，以便控制器通过SNMP协议获取服务器的运行状态，具体架构如图所示。 在上述负载均衡架构中控制器是网络的核心，其主要功能有四个，分别为： 保证网络正常的通信、获取服务器的运行状态、通过负载均衡算法计算服务器的综合负载、向交换机下发流表项以转发用户请求；控制器的模块设计如图所示。 本文阐述的负载均衡架构可以工作在任意openflow网络中，而不是专门为某个服务器
所设计的负载均衡，控制器的首要任务就是保证网络可以提供正常的数据转发服务，为了保证网络既可以为其他服务提供基础支持又保证负载均衡能够正常工作，在控制器的转发控制中有两个模块，第一个模块负责负载均衡服务，第二个模块负责网络的基本通信。当一个数据包到达Openflow交换机后，如果交换机找不到可以匹配的流表项，就会向控制发送packet-in消息，控制器收到packet-in消息之后首先交给负载均衡模块，由负载均衡模块处理该消息，如果该数据包的目的IP 不是负载均衡所负责的网络服务，如果该数据包的目的IP不是负载均衡所负责的网络服务，负载均衡模块就不会做任何处理而是直接packet-in 消息传递给网络通信模块，以保证其它业务正常通信。如果该数据包的目的IP是负载均衡所负责的网络服务，负载均衡模块就向交换机下发流表项让交换机完成负载均衡服务。 为了有效地利用计算资源，控制器还需要根据服务器的运行状态转发用户请求，因此控制器还要完成这方面的工作。在此架构中每台服务器都有一块通过以太网交换机和控制器相连的网卡，控制器通过以太网交换机和服务器通信，利用SNMP协议获取服务器的运行状态。在此架构中就算没有和服务器相连的网卡，控制器也可以通过Openflow网络和服务器通信，本文之所以没有这么做是因为控制器直接和连接在openflow网络中的服务器通信需要交换机把所有服务器所发送的消息封装成packet-in消息发送给交换机，控制器也必须通过向交换机发送packet-out消息才能把数据发送给服务器，这样做会给交换机和控制器同时带来很大的压力。 因为服务器的运行状态必须由多条信息才能描述清楚，所以就算得到服务器的运行状态之后，也无法根据多条信息判断哪台服务器的负载最低。因此本文在控制器中运行了一个负载均衡算法，控制器会把服务的运行状态作为负载均衡算法的参数代入到服务器综合负载的运算中，计算出服务器的综合负载，并根据综合负载得到负载最小的服务器。 负载均衡的核心内容就是让交换机分发用户的请求，用户请求的第一个数据包到达交换级之后，交换机会通过packet-in消息把数据包发送给控制器，控制器中的负载均衡模块会通过SNMP协议获取所有服务器的运行状态，并根据运行状态计算服务器的综合负载，之后把用户的请求转发给综合负载最小的服务器。 2、动态负载均衡架构的设计与实现 负载均衡常用的算法有随机、轮训和最小连接数，原因是这三种算法很容易用硬件实现，这三种算法中最小连接数算法的效果是最理想的，但是如果集群中的服务器在CPU、内存、网络带宽上的配置不相同，这三个算法都不能充分地发挥服务器集群的计算能力。在openflow网络中，网络的控制层由软件制定，负载均衡算法也可以集成在控制器中，使用软件完成，这样可以更准确地评估服务器的负载情况。本文阐述的负载均衡方案中就设计了一个负载均衡算法，根据服务器的运行状态计算服务器的综合负载，并返回综合负载最小的服务器。该算法可以在服务器性能差距较大的集群中充分发挥每一台服务器的计算能力，算法的具体实现过程如下： 1）动态反馈当前服务器负载量 主要收集每台服务器CPU和内存的使用率，这些信息并不能直接表示一台服务器的负载情况，所以使用公式1把CPU和内存信息转换为服务器的负载量，其中LC为第i台服务器CPU的使用率，LM为第i台内存的使用率，r1和r2为权值，用于强调该服务类型对各个部分的不同影响程度，r1+r2=1,LS为计算得出的第i台服务器负载量 LS=r1LC+r2*LM 2）服务器处理能力计算； 集群中服务器的性能也可能不同，在计算服务器负载的时候还要考虑服务器的处理能力，第i台服务器的处理能力使用C(i)表示，C的计算方法如公式所示，其中P为第i台服务器CPU的个数，M为第i台服务器内存的大小，r1和r2为权值，r1+r2=1。
负载均衡设备主要参数配置说明
（初稿）Radware负载均衡设备 主要参数配置说明 2007年10月 radware北京代表处
目录 一、基本配置 (3) 1.1 Tuning配置 (3) 1.2 802.1q配置 (4) 1.2 IP配置 (6) 1.3 路由配置 (7) 二、四层配置 (8) 2.1 farm 配置 (8) 2.2 servers配置 (10) 2.3 Client NAT配置 (11) 2.4 Layer 4 Policy配置 (16) 三、对服务器健康检查 (18) 3.1 基于连接的健康检查 (19) 3.2 高级健康检查 (21) 四、常用系统命令 (25)
一、基本配置 Radware负载均衡设备的配置主要包括基本配置、四层配置和对服务器健康检查配置。注：本文档内容，用红色标注的字体请关注。 1.1 Tuning配置 Rradware设备tuning table的值是设备工作的环境变量，在做完简单初始化后建议调整tuning值的大小。调整完tuning table后，强烈建议，一定要做memory check，系统提示没有内存溢出，才能重新启动设备，如果系统提示内存溢出，说明某些表的空间调大了，需要把相应的表调小，然后，在做memory check，直到没有内存溢出提示后，重启设备，使配置生效。 点击service->tuning->device 配置相应的环境参数，
在做一般的配置时主要调整的参数如下：Bridge Forwarding Table、IP Forwarding Table、ARP Forwarding Table、Client Table等。 Client NAT Addresses 如果需要很多网段做Client NAT，则把Client NAT Addresses 表的值调大。一般情况下调整到5。 Request table 如果需要做基于7层的负载均衡，则把Request table 的值调大，建议调整到10000。 1.2 80 2.1q配置 主要用于打VLAN Tag Device->Vlan Tagging
负载均衡解决方案设计设计
一、用户需求 本案例公司中现有数量较多的服务器群： WEB网站服务器 4台 邮件服务器 2台 虚拟主机服务器 10台 应用服务器 2台 数据库 2台（双机+盘阵） 希望通过服务器负载均衡设备实现各服务器群的流量动态负载均衡，并互为冗余备份。并要求新系统应有一定的扩展性，如数据访问量继续增大，可再添加新的服务器加入负载均衡系统。 二、需求分析 我们对用户的需求可分如下几点分析和考虑： 1.新系统能动态分配各服务器之间的访问流量；同时能互为冗余，当其中 一台服务器发生故障时，其余服务器能即时替代工作，保证系统访问的 不中断； 2.新系统应能管理不同应用的带宽，如优先保证某些重要应用的带宽要 求，同时限定某些不必要应用的带宽，合理高效地利用现有资源；
3.新系统应能对高层应用提供安全保证，在路由器和防火墙基础上提供了 更进一步的防线； 4.新系统应具备较强的扩展性。 o容量上：如数据访问量继续增大，可再添加新的服务器加入系统； o应用上：如当数据访问量增大到防火墙成为瓶颈时，防火墙的动态负载均衡方案，又如针对链路提出新要求时关于Internet访问 链路的动态负载均衡方案等。 三、解决方案 梭子鱼安全负载均衡方案总体设计 采用服务器负载均衡设备提供本地的服务器群负载均衡和容错，适用于处在同一个局域网上的服务器群。服务器负载均衡设备带给我们的最主要功能是：
当一台服务器配置到不同的服务器群（Farm）上，就能同时提供多个不同的应用。可以对于每个服务器群设定一个IP地址，或者利用服务器负载均衡设备的多TCP端口配置特性，配置超级服务器群（SuperFarm），统一提供各种应用服务。
负载均衡的基础原理说明
大家都知道一台服务器的处理能力，主要受限于服务器自身的可扩展硬件能力。所以，在需要处理大量用户请求的时候，通常都会引入负载均衡器，将多台普通服务器组成一个系统，来完成高并发的请求处理任务。 之前负载均衡只能通过DNS来实现，1996年之后，出现了新的网络负载均衡技术。通过设置虚拟服务地址（IP），将位于同一地域（Region）的多台服务器虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池；再根据应用指定的方式，将来自客户端的网络请求分发到
服务器池中。网络负载均衡会检查服务器池中后端服务器的健康状态，自动隔离异常状态的后端服务器，从而解决了单台后端服务器的单点问题，同时提高了应用的整体服务能力。 网络负载均衡主要有硬件与软件两种实现方式，主流负载均衡解决方案中，硬件厂商以F5为代表目前市场占有率超过50%，软件主要为NGINX与LVS。但是，无论硬件或软件实现，都逃不出基于四层交互技术的“转发”或基于七层协议的“代理”这两种方式。四层的转发模式通常性能会更好，但七层的代理模式可以根据更多的信息做到更智能地分发流量。一般大规模应用中，这两种方式会同时存在。 2007年F5提出了ADC（Application delivery controller）的概念为传统的负载均衡器增加了大量的功能，常用的有：SSL卸载、压缩优化和TCP连接优化。NGINX也支持很多ADC的特性，但F5的中高端型号会通过硬件加速卡来实现SSL卸载、压缩优化这一类CPU密集型的操作，从而可以提供更好的性能。 F5推出ADC以后，各种各样的功能有很多，但其实我们最常用的也就几种。这里我也简单的总结了一下，并和LVS、Nginx对比了一下。
F5负载均衡双机热备实施方案
F5双机热备实施说明 2012/12/4
一、项目拓扑图及说明 两台F5负载均衡设备采用旁挂的方式连接至交换机，设备地址和虚拟地址在服务器的内网地址段中划分；使用F5为认证应用服务器进行流量负载均衡。 二、设备信息及IP分配表 三、实施步骤及时间
3.1、F5设备加电测试 3.2、配置F5及F5双机，需2.5小时 3.3、测试F5双机切换，需0.5小时，这部分作为割接准备工作。3.4、先添加认证服务器单节点到F5设备192.168.100.150的虚拟服务中，在内网测试应用，需0.5小时 3.5、将应用服务器从双机模式更改为集群模式，将认证服务器两个节点添加到F5设备，这个时间取决于服务器模式更改的时间。 3.6、在防火墙上更改认证服务器的映射地址，将原来的地址更改为F5设备上的虚拟服务IP地址192.168.100.150 ，TCP 协议80端口。 四、回退方法 在外部网络不能访问认证服务时，回退的方法是在防火墙上把F5设备虚拟服务器192.168.100.150地址映射，更改为原单台认证服务器IP地址，将认证服务器集群模式退回双机模式。 五、F5设备配置步骤 5.1、设置负载均衡器管理网口地址 F5 BIG-IP 1600 设备的面板结构: BIG-IP 1600应用交换机具备四个10/100/1000M自适应的网络接口及二个光纤接口. 10/100/1000 interface — 4个10/100/1000 M 自适应的网络接口 Gigabit fiber interface — 2个1000M 多模光纤接口
Serial console port —一个串口命令行管理端口 Failover port —一个串口冗余状态判断端口。Mgmt interface —一个10/100M 管理端口 注：互为双机的两台BIG-IP必须用随机附带的Failover线相连起来。 BIG-IP上电开机以后，首先需要通过机器前面板右边的LCD旁的按键设置管理网口(设备前面板最左边的网络接口)的IP地址。管理网络接口有一个缺省的IP地址，一般为192.168.1.245。 注：管理网络接口的IP地址不能与业务网络在同一网段，根据业务网络的地址划分，相应的调整管理网络接口的网络地址。如果，在SMS中负载均衡口的external vlan和internal vlan 已经采用了192.168.1.0/24的网段，必须修改管理网口缺省的IP地址到另外一个网段。 通过LCD按键修改管理网口IP地址的方法如下： 1、按红色X按键进入Options选项； 2、在液晶面板上通过按键按以下顺序设置管理网口的网络地址： Options->System->IP Address/Netmask->Commit 如果通过LCD按键修改完IP地址以后，选择Commit，地址无法成功改变(例如出现IP地址为全零的情况)，很有可能是管理口IP地址与系统内已经配置发生冲突。出现这种情况，关机重启以后，另选一个IP网段来设置管理网口地址。 警告：在设置好网络管理口地址以后，通过网络登陆到BIG-IP上进行其它配置更改时，都要保证网络管理口的网络连接完好。否则有时会出现修改的配置无法被成功加载应用的情况，因为网络管理口为Down的情况会妨碍配置文件的加载。 5.2、登录BIGIP的WEB管理界面 管理BIGIP有两种方式,一种是基于WEB的https管理方式，另一种是基于ssh的命令行管理方式。除特别配置外，采用WEB的管理方式即可。 WEB登录方式如下： 1．在管理员的IE地址栏内输入BIGIP设备的IP地址，https://192.168.1.245 2．回车后出现系统警告信息
负载均衡设备的理解
现在越来越多的用户购买了负载均衡设备，但是在交流中发现很多人对负载均衡的一 些指标和作用理解的并不是那么确切，这里阐述一下个人的一些理解。 1. 吞吐量 各厂家对负载均衡设备的每个型号都有标称的吞吐量，客户购买了设备后，肯定是希 望设备在实际环境中能够达到标称的吞吐量。但这基本上是不可能的，原因很简单，设备的任何指标都是在最优的条件下测出的该设备所能发挥出的最大性能，就吞吐量来说，各厂家都是通过相同大小的大包来测的(传输一个大包自然比传输多个小包需要设备处理的次数少)，而实际环境中，各种大小的包都有，所以实际的吞吐量肯定要打个折扣。 那么是否会有厂家宣称的吞吐量就是实际混合环境的吞吐量呢? 这基本不可能，第一，性能测试工具很难模拟出真实环境的流量，测出的值仍然跟实际不符，第二，与商业利益不符，没有任何一个厂家会有指标的最大值不说，而却宣称一个较小的值。 那么是否真有人在实际环境中测出设备的真实性能跟宣称性能差不多呢? 这是可能的，个人分析原因也是两方面：第一，配置的应用比较单一，例如负载均衡设备配置的是简单的四层处理，而且服务器内容就是一些静态网页。第二，跟产品设计的架构有关，例如本人以前看过某厂商的一款产品，主板跟交换板之间是通过一根1G的网线相连，虽然CPU处理的能力可能是大于1Gbps的，但是根据木板理论，该款设备的性能肯定不可能大于1Gbps， 由于CPU可能还有空闲处理能力，即使对于实际环境的混合流量，CPU的处理结果还是能 够达到1G，瓶颈在于那根网线到底能否达到1G的传输能力，所以实际环境中我们才看到 设备达到了宣称的性能。虽然是这样，但是从产品设计角度来说，性能瓶颈应该是来自于核心处理器的处理能力而不应该是来自于交换带宽的限制，这样的设备其实是有设计缺陷的，所以只能当作1G吞吐量的设备来卖。 2. bypass 这里说的bypass是指硬件bypass，而不是有些人说的某些流量bypass到某条路由，那种只能成为策略转发，不能用bypass字眼。首先明确范围，硬件bypass只能用于网络中处于二层不参与三层路由的设备，例如我们看到的很多的流程设备，在网络中仅仅配一个管理地址，而设备却是二层串接在网络中，对流经的流量做带宽管理，由于不参与三层路由交换，所以流控设备可以做到在设备坏掉或断电的情况下把自己当作网线一样透传流量。 负载均衡设备不存在bypass一说，因为负载均衡设备涉及到路由交换以及地址的访问，举个例子，服务器在负载均衡设备上映射的地址是1.1.1.1，所有用户访问的都是1.1.1.1，当负载均衡设备断电或坏掉,1.1.1.1这个地址在路由上就不存在了，即使bypass，用户也访问不到目的地址。同样对于所有参与路由交换的设备来说，设备断电或坏掉，那一段的路由
A10服务器负载均衡解决方案解读
1SJ tit works ***** 单位 A10负载均衡解决方案 A10 Networks Inc. 1SJ tit works
目录 1.项目概述 (1) 2.需求分析及讨论 (1) 2.1应用系统所面临的共性问题 (1) 2.2需求分析 (2) 3.A10公司负载均衡解决方案 (3) 3.1网络结构图 (3) 3.2A10负载均衡解决方案 (3) 3.2.1APP Server负载均衡的实现 (4) 3.2.2应用优化的实现 (4) 3.3解决方案说明 (5) 3.4方案的优点 (6) 4.A10 AX的优点及各型号指标总结 (7) 5.A10公司简介 (7) 6.AX介绍 (8) 6.1 A10公司AX简介 (8) AX系列功能 (8)
1. 项目概述 2. 需求分析及讨论 2.1应用系统所面临的共性问题 随着用户量增大及业务的发展，一个应用系统往往会出现各种问题。瓶颈可能出现在服务器、存储、网络设备，带宽等的性能不足，而运行一旦出现故障给业务带来的影响范围是巨大的，服务器可能出现的问题表现为如下几点： ?高可用问题 关健性应用要求7*24稳定运行不被中断，高可用性问题被放在首要位置。 ?利用“不平衡”现象 数据的大集中使得服务器的访问压力日益增大，服务器性能往往会成为一个系统的瓶颈，随着性能问题的产生，单点故障的发生也将比较频繁，为了解决这些问题，传统的方式多为采取更换更好的服务器并且采用双机备份系统提供服务的方式，这样必然存在 一半的资源浪费的情况，而在压力不断上升的情况下，这种动作讲不断的重复，不但服务器的利用率不平衡，而且持续引起投资的浪费。 ?“峰值”问题 服务器的处理多存在“波峰”和“波谷”的变化。而且“波峰”时，业务量大小的变化又不规律，这就使服务器不得不面对“峰值堵塞”问题。原有解决方法为增加服务器或主机数量，提高处理能力。但仍存在性能不平衡问题，且这样做，投资成本大。 ?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，当出现“峰值堵塞”时，“多米 诺”效应往往会发生，即所有服务器连续被“堵”至“死”。最终的结果将导致系统的瘫痪。 ?“扩展”不便 随着物理和应用的集中，服务器上所要处理的数据量(traffic )增大，客户交易产生
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。 BIG/IP利用定义在其上面的虚拟IP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TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。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。 下图描述了一个负载平衡发生的流程： 1. 客户发出服务请求到VIP 2. BIGIP接收到请求，将数据包中目的IP地址改为选中的后台服务器IP地址，然后将数据包发出到后台选定的服务器 3. 后台服务器收到后，将应答包按照其路由发回到BIGIP 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。
2．负载平衡典型流程 ●通过VIP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 2．1 通过VIP来截获合适的需要负载平衡的流量 在BIGIP上通过设置VIP来截获需要进行负载平衡的流量，这个VIP地址可以是一个独立的主机地址和端口的组合（例如：202.101.112.115:80）也可以是一个网络地址和端口的组合（例如：202.101.112.0:80），当流量经过BIGIP的时候，凡是命中VIP 的流量都将被截获并按照规则进行负载平衡。 2．2 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: Extended Content Verification)—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: Extended Application Verification) 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。
负载均衡方案及详细配置
Apache+Tomcat+mod_jk实现负载均衡方案 一、概述： 原理图： 提高系统可用性，对系统性能影响较小。对于一台服务器Down机后，可自动切换到另 最少需要两台机器，Tomcat1 和Tomcat2可在同一台服务器上。若条件允许最好是各用一台服务器。 二、详细配置步骤： 1、Apache http Server安装 32位的按照提示操作即可。 64位系统的不是安装包。 64位安装配置： 以管理员身份运行cmd 执行：httpd -k install 若无法运行并提示配置错误，请先安装vcredist_x64.exe后再执行。 安装后在Testing httpd.conf...时会报错，不影响。 httpd -k start 启动Apache、httpd -k shutdown 停止Apache 、httpd -k restart重启测试Apache：
在IE中输入：127.0.0.1 打开网页显示It work就OK 2、将Mod_jk的压缩包解压，找到mod_jk.so 复制到Apache目录下modules目录下 64位的下载mod_jk1.2.30_x64.zip 32位的下载tomcat-connectors-1.2.35-windows-i386-httpd-2.0.x.zip 3、修改Apache conf目录下的httpd.conf文件 在最后增加:Include conf/extra/mod_jk.conf 4、在conf/extra 下创建mod_jk.conf文件 增加如下： #load module mod_jk.so LoadModule jk_module modules/mod_jk.so #mod_jk config #load workers JkWorkersFile conf/workers.properties #set log file JkLogFile logs/mod_jk.log #set log level JkLogLevel info #map to the status server #mount the status server JkMount /private/admin/mystatus mystatus JkMount /* balance 5.在conf目录下创建workers.properties文件 增加：worker.tomcat1 中的tomcat1和tomcat2必须和Tomcat中的配置相同。Tomcat配置下面介召 worker.list=balance,mystatus #first worker config worker.tomcat1.type=ajp13 worker.tomcat1.host=192.168.8.204 worker.tomcat1.port=8009 #Tomcat的监听端口 worker.tomcat1.lbfactor=1 worker.tomcat1.socket_timeout=30 worker.tomcat1.socket_keepalive=1 #second worker config worker.tomcat2.type=ajp13 worker.tomcat2.host=192.168.8.204 worker.tomcat2.port=8010 #Tomcat的监听端口实验是在同一机器上做的，所以两个不同
负载均衡器部署方式和工作原理
负载均衡器部署方式和工作原理 2011/12/16 小柯信息安全 在现阶段企业网中，只要部署WEB应用防火墙，一般能够遇到负载均衡设备，较常见是f5、redware的负载均衡，在负载均衡方面f5、redware的确做得很不错，但是对于我们安全厂家来说，有时候带来了一些小麻烦。昨日的一次割接中，就遇到了国内厂家华夏创新的负载均衡设备，导致昨日割接失败。 在本篇博客中，主要对负载均衡设备做一个介绍，针对其部署方式和工作原理进行总结。 概述 负载均衡（Load Balance） 由于目前现有网络的各个核心部分随着业务量的提高，访问量和数据流量的快速增长，其处理能力和计算强度也相应地增大，使得单一的服务器设备根本无法承担。在此情况下，如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级，这样将造成现有资源的浪费，而且如果再面临下一次业务量的提升时，这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入，甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量增长的需求。 负载均衡实现方式分类 1：软件负载均衡技术 该技术适用于一些中小型网站系统，可以满足一般的均衡负载需求。软件负载均衡技术是在一个或多个交互的网络系统中的多台服务器上安装一个或多个相应的负载均衡软件来实现的一种均衡负载技术。软件可以很方便的安装在服务器上，并且实现一定的均衡负载功能。软件负载均衡技术配置简单、操作也方便，最重要的是成本很低。 2：硬件负载均衡技术 由于硬件负载均衡技术需要额外的增加负载均衡器，成本比较高，所以适用于流量高的大型网站系统。不过在现在较有规模的企业网、政府网站，一般来说都会部署有硬件负载均衡设备（原因1.硬件设备更稳定，2.也是合规性达标的目的）硬件负载均衡技术是在多台服务器间安装相应的负载均衡设备，也就是负载均衡器来完成均衡负载技术，与软件负载均衡技术相比，能达到更好的负载均衡效果。 3：本地负载均衡技术
(完整版)F5服务器负载均衡解决方案要点
F5服务器负载均衡解决方案 目录 一．大量数据处理所面临的问题 (2) 1．目前存在隐患 (3) 2．应用系统问题综述 (3) 1)“峰值”问题 (4) 2)多米诺”现象 (4) 3)“N+1”方式 (4) 4)“扩展”不便 (5) 5)“免疫力”差 (5) 6)“容灾”.................................................................................... 错误!未定义书签。 7)应用与网络脱节 (6) 二．F5解决方案 (6) 2.1 网络结构 (6) 2.2 方案优势 (7) 2.2.1避免“不平衡”现象 (7) 2.2.2解决因“峰值堵塞”带来的性能调整“不平衡” (9) 2.2.3避免“多米诺”现象 (9) 2.2.4更好的提供系统容错，提高系统可靠性 (10) 2.2.5“扩展”灵活 (11) 2.2.6“免疫力”强 (12) 2.2.7“容灾” (13) 2.2.8网络感知应用，应用控制网络 (14) 三．相关技术资料 (17) BIG-IP提供支持99.999%的正常运行 (17) 四．成功案例 (19) F5为中国某税务机关提供高可用性解决方案 (19)
一．大量数据处理所面临的问题 在现今的企业中，不论是否提供关键性任务的服务，都需要一个持续运行不断的高可用性网络计算环境以维持不间断的高品质服务。所谓高可用性的环境，也是信息管理人员所必须考虑的四件事： 1.使数据有一个安全的存储和运作方式，即使在设备故障时仍能保持数据的完整 一致。 2.使服务器系统持续运行，即使发生故障仍然让服务持续下去。 3.使整个计算环境能更好的管理，如何容错、容灾、集群共享。 4.如何使投资有最好的效益，使系统有最佳的扩充能力，有最低的整体拥有成本， 也就是在任何情况之下均能确保数据的完整一致，系统持续运行，使服务不间 断，同时有最好的投资回报率。 高可用性被定义为计算系统的连续运行。根据故障停机的业务影响，应用系统需要不同的可用性水平。要想实现一个应用系统的高可用性，所有组件(包括应用和数据库服务器、存储设备以及端到端网络)都需要提供连续的服务。 企业和机构对网络化应用及Internet 的日益依赖，加上语音和数据的集成，创造了对高可用性应用的增加需求。任何类型的系统故障停机都可能意味着收入、信誉和客户满意的巨大损失。 高度网络可用性的利用，企业实施高可用性网络来： ?防止财务损失 ?防止生产力损失 ?改进用户满意度 ?改进客户满意/信任 ?降低反应性IT支持成本，提高IT生产力 ?部署关键任务应用支持新业务实践的好处 ?典型的业务要求 为了实现高度的网络可用性，需要部署下列组件：
服务器网络负载均衡实施方案
服务器网络负载均衡实施方案 一、技术方案 使用Windows Server 2003 网络负载平衡技术，可以实现WWW等诸多系统服务的负载平衡功能。 网络负载均衡是由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集合，每台服务器都具有等价的地位，都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。通过某种负载分担技术，将外部发送来的请求均匀分配到对称结构中的某一台服务器上，而接收到请求的服务器独立地回应客户的请求。均衡负载能够平均分配客户请求到服务器列阵，籍此提供快速获取重要数据，解决大量并发访问服务问题。 二、配置要求 1.服务器需要安装双网卡，一块用于负载平衡，一块用于服务器内部通讯。 2.用于集群的服务器，系统管理员密码最好一致，以免引起不必要的麻烦。 3.将网络属性中，不必要的协议都去掉，只保留TCP/IP 和Microsoft 的协议。 4.两台服务器的应用程序用IIS发布。 三、实施步骤 准备两台应用服务器，并配上两个IP地址，在其中一台服务器设置新建群集，步骤如下：1．点击开始→程序→管理工具→网络负载平衡管理器，如下图所示： 2．选择网络负载平衡集群→鼠标右键→新建集群，如下图所示： 3. 配置群集参数 IP 地址: 指对外提供服务的虚拟IP地址。 完整的Internet名：指对外服务的域名，最好和真实环境配置一致。 其余的保持默认设置，如下图示例：
4. 本例中的集群对外只提供一个服务IP地址，所以“附加群集IP地址”不需要再添加，如下图示例： 5．端口规则中，默认是允许所有的TCP，UDP，如下图所示： 6. 本例中，我们只希望实现80端口的集群，我们可以编辑规则，如下图示例：
负载均衡技术的三种实现方法
目前，网络应用正全面向纵深发展，企业上网和政府上网初见成效。随着网络技术的发展，教育信息网络和远程教学网络等也得到普及，各地都相继建起了教育信息网络，带动了网络应用的发展。 一个面向社会的网站，尤其是金融、电信、教育和零售等方面的网站，每天上网的用户不计其数，并且可能都同时并发访问同一个服务器或同一个文件，这样就很容易产生信息传输阻塞现象；加上Internet线路的质量问题，也容易引起出现数据堵塞的现象，使得人们不得不花很长时间去访问一个站点，还可能屡次看到某个站点“服务器太忙”，或频繁遭遇系统故障。因此，如何优化信息系统的性能，以提高整个信息系统的处理能力是人们普遍关心的问题。 一、负载均衡技术的引入 信息系统的各个核心部分随着业务量的提高、访问量和数据流量的快速增长，其处理能力和计算强度也相应增大，使得单一设备根本无法承担，必须采用多台服务器协同工作，提高计算机系统的处理能力和计算强度，以满足当前业务量的需求。而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配，使之不会出现一台设备过忙、而其他的设备却没有充分发挥处理能力的情况。要解决这一问题，可以采用负载均衡的方法。 负载均衡有两个方面的含义：首先，把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，再返回给用户，使得信息系统处理能力可以得到大幅度提高。 对一个网络的负载均衡应用，可以从网络的不同层次入手，具体情况要看对网络瓶颈所在之处的具体情况进行分析。一般来说，企业信息系统的负载均衡大体上都从传输链路聚合、采用更高层网络交换技术和设置服务器集群策略三个角度实现。 二、链路聚合——低成本的解决方案 为了支持与日俱增的高带宽应用，越来越多的PC机使用更加快速的方法连入网络。而网络中的业务量分布是不平衡的，一般表现为网络核心的业务量高，而边缘比较低，关键部门的业务量高，而普通部门低。伴随计算机处理能力的大幅度提高，人们对工作组局域网的处理能力有了更高的要求。当企业内部对高带宽应用需求不断增大时（例如Web访问、文档传输及内部网连接），局域网核心部位的数据接口将产生瓶颈问题，因此延长了客户应用请求的响应时间。并且局域网具有分散特性，网络本身并没有针对服务器的保护措施，一个无意的动作，像不小心踢掉网线的插头，就会让服务器与网络断开。 通常，解决瓶颈问题采用的对策是提高服务器链路的容量，使其满足目前的需求。例如可以由快速以太网升级到千兆以太网。对于大型网络来说，采用网络系统升级技术是一种长远的、有前景的解决方案。然而对于许多企业，当需求还没有大到非得花费大量的金钱和时间进行升级时，使用升级的解决方案就显得有些浪费
F5服务器负载均衡方案
目录 部署方式 方式一、单臂旁路接入 方式二、双臂串接 部署说明 F5支持单臂旁路接入和双臂串行等接入方式。因为F5端口个数有限，建议采用单臂旁路模式，即F5旁挂在交换机上，通过交换机完成与服务器和客户端之间的通讯。 原理流程图 ?BIGIP LTM对外提供一个虚拟的应用服务器，接收所有的客户端请求 ?BIGIP LTM通过负载均衡算法处理，将客户端请求转发到后台的多个应用实例 ?BIGIP LTM内置可编程控制接口，可以对流量进行编程控制处理 ?BIGIP LTM通过应用健康检查，准确的判断应用程序的工作和服务状态，一旦发现应用不能提供服务，则将其从负载均衡组中摘除
负载均衡必要性 随着互联网的发展，web服务的数据量越来越大，同时对应用的高可用性提出了更高的要求，服务器主备冗余模式已经不能满足当前需求，作为应用交付行业内最为成熟的方案提供商，F5的负载均衡技术可以实现以下目标： ?实现应用系统%的不间断访问 ?优化应用结构 ?节省服务器资源 ?加速访问，提高用户体验 ?实现应用系统良好的扩展性 相关技术 服务器负载均衡算法 BIG-IP是一台对流量和内容进行管理分配的设备。它提供10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BIG-IP灵活地均衡到所有的服务器。 这10种算法包括： 轮询（Round Robin）：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（Least Connection）：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。 最快模式（Fastest）：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。 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。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。 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BIG-IP进行检测) 动态性能分配（Dynamic Ratio-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。