最近看到好多朋友提到关于如何配置Alteon 负载均衡的资料,刚好两年前进行过系统的配置,做了一个Web应用负载的系统,说实话Alteon配置比F5的产品感觉还要稳定一些,一般配置好了半年都不用动。
Alteon 四層交換機負載均衡技術介紹
1. 四層交換的定義:
第四層交換的一個簡單定義是:它是一種功能,它決定傳輸不僅僅依據MAC地址(第二層網橋)或源/目標IP位址(第三層路由),而且依據TCP/UDP(第四層) 應用埠號。第四層交換功能就像是虛IP,指向物理伺服器。它傳輸的業務服從的協定多種多樣,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協定。這些業務在物理伺服器基礎上,需要複雜的載量平衡演算法。在IP網路層,業務類型由終端TCP或UDP埠地址來決定,在第四層交換中的應用區間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP埠共同決定。
在第四層交換中爲每個供搜尋使用的伺服器組設立虛IP位址(VIP),每組伺服器支援某種應用。在功能變數名稱伺服器(DNS)中存儲的每個應用伺服器位址是VIP,而不是真實的伺服器位址。
當某用戶申請應用時,一個帶有目標伺服器組的VIP連接請求(例如一個TCP SYN包)發給伺服器交換機。伺服器交換機在組中選取最好的伺服器,將終端位址中的VIP用實際伺服器的IP取代,並將連接請求傳給伺服器。這樣,同一區間所有的包由伺服器交換機進行映射,在用戶和同一伺服器間進行傳輸。
2.四層交換的原理
OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負責端對端通信,即在網路源和目標系統之間協調通信。在IP協定棧中這是TCP(一種傳輸協定)和UDP(用戶資料包協定)所在的協定層。
在第四層中,TCP和UDP標題包含埠號(portnumber),它們可以唯一區分每個資料包包含哪些應用協定(例如HTTP、FTP等)。端點系統利用這種資訊來區分包中的資料,尤其是埠號使一個接收端電腦系統能夠確定它所收到的IP包類型,並把它交給合適的高層軟體。埠號和設備IP地址的組合通常稱作“插口(socket)”。
1和255之間的埠號被保留,他們稱爲“熟知”埠,也就是說,在所有主機TCP/IP協定棧實現中,這些埠號是相同的。除了“熟知”埠外,標準UNIX服務分配在256到1024埠範圍,定制的應用一般在1024以上分配埠號.
TCP/UDP埠號提供的附加資訊可以爲網路交換機所利用,這是第4層交換的基礎。"熟知"埠號舉例:
應用協定 埠號
TELNET 23
SMTP 25
HTTP 80
FTP 20(資料)、21(控制)
TCP/UDP埠號提供的附加資訊可以爲網路交換機所利用,這是第四層交換的基礎。
具有第四層功能的交換機能夠起到與伺服器相連接的“虛擬IP”(VIP)前端的作用。每台伺服器和支援單一或通用應用的伺服器組都配置一個VIP位址。這個VIP地址被發送出去並在功能變數名稱系統上註冊。
在發出一個服務請求時,第四層交換機通過判定TCP開始,來識別一次會話的開始。然後它利用複雜的演算法來確定處理這個請求的最佳伺服器。一旦做出這種決定,交換機就將會話與一個具體的IP地址聯繫在一起,並用該伺服器真正的IP位址來代替伺服器上的VIP位址。
每台第四層交換機都保存一個與被選擇的伺服器相配的源IP地址以及源TCP 埠相 關聯的連接表。然後第四層交換機向這台伺服器轉發連接請求。所有後續包在客戶機與伺服器之間重新影射和轉發,直到交換機發現會話爲止。
在使用第四層交換的情況下,接入可以與真正的伺服器連接在一起來滿足用戶制定的規則,諸如使每台伺服器上有相等數量的接入或根據不同伺服器的容量來分配傳輸流。
3.四層交換的負載均衡技術
圖1 Web伺服器負載均衡
3.1 負載均衡的優點:
A. 增強訪問服務的可靠性,多台伺服器提供同樣的訪問服務,互相容錯,維護方便。
B. 交換機根據每台伺服器的訪問負荷,均衡分配訪問連接,避免伺服器超負荷工作,從而達到提高訪問速度。
C. 多台伺服器只需要佔用一個IP位址,節省IP資源。
圖2 HTTP負載均衡配置
3.2.1配置用戶端PC1
設置PC1IP地址爲192.168.10.7/24,閘道設爲Alteon埠1(IF1)的IP 地址:192.168.10.100/24。
3.2.1配置用戶端PC2
設置PC1IP地址爲192.168.10.75/24,閘道設爲Alteon埠1(IF1)的IP 地址:192.168.10.100/24。
3.2.3配置WEB伺服器SVR1
設置SVR1IP地址爲192.168.20.1/24,閘道設爲Alteon埠2(IF2)的IP 地址:192.168.20.200/24,並在伺服器上安裝Apache2.0。
3.2.4配置WEB伺服器SVR2
設置SVR1IP地址爲192.168.20.2/24,閘道設爲Alteon埠2(IF2)的IP 地址:192.168.20.200/24,並在伺服器上安裝Apache2.0。
3.2.5配置Alteon交換機
3.2.5.1配置埠
配置埠1,進入埠配置介面:
設置IP地址:192.168.10.100/24 並啟動埠
配置埠,同配置埠1方法一樣,設置IP地址:192.168.20.200/24 並啟動埠
禁止Spanning Tree 協定
應用、保存配置
檢查Alteon交換機和SVR1、SVR2,PC1、PC2的網路是否連通
3.2.5.2配置真實伺服器
爲SVR1真實伺服器設置IP:192.168.20.1,並啟動伺服器
以同樣方法配置真實伺服器SVR2,設置IP:192.168.20.2, 並啟動伺服器
然後應用、保存配置
3.2.5.2配置真實伺服器組
創建真實伺服器組GROUP 1
分別把SVR1、SVR2加入GROUP 1,並應用、保存配置
3.2.5.2配置虛擬伺服器IP
設定虛擬伺服器IP:192.168.10.150,並啟動伺服器
設
設定虛擬伺服器監聽的服務埠:HTTP(80)
綁定真實伺服器組Group1和HTTP服務,並保存配置
3.2.5.3設定用戶端/伺服器處理模式
在埠1啓用用戶端處理模式
在埠7、8啓用伺服器處理模式
3.2.5.4啓用負載均衡功能
運行apply/save 應用、保存配置後,會看到以下資訊
3.2.5.5測試配置
檢查負載均衡設定
檢查負載均衡的狀態
檢查用戶端PC1、PC2和虛擬伺服器的連通狀態
檢查虛擬伺服器的狀態
從用戶端PC1、PC2用瀏覽器訪問虛擬伺服器
訪問成功說明HTTP負載均衡已配置成功。