因特网多链路负载均衡解决方案
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因特网多链路负载均衡解决方案

        随着Internet应用的不断发展,只有一个链路连接公共网络将导致单点失败和网络极其脆弱,目前日益增多的企业为了保证公司各个部门之间、供应商和客户之间可靠的Internet访问,都逐步采用多宿主网络来避免Internet链路中断所造成的损失(“多宿主网络”指同时使用不同ISP提供的多条Internet链路)。多宿主网络能够为企业提供更好的链路可靠性和性能,可靠性的提高来自于多条链路的使用,而性能提高则是因为同时使用多条链路增加了带宽。
        多宿主网络能够提高企业业务的可靠性和性能,但这种结构也面临着特殊的问题和挑战。因为多条因特网链路提供的是完全不同的公网IP地址段来让企业接入因特网,而在同一个内部网络访问因特网时,通常只能选择一个唯一的“缺省网关”,也就是说一个网络通常只可以选择一条因特网链路。如果我们将内部网络分成多个子网段,让它们各自使用一条因特网链路;或者,出网流量走一条链路,进网流量走另一条链路,那我们就达不到让多条链路互相备份以提高链路可靠性的目的。而BGP协议既不是一般情况下能采用的,也不能很好的实现多条链路负载均衡,尤其是对于进网流量更缺乏解决方案。
        针对多宿主网络,优势网络(Asce Networks)公司开发了一项基于网络层之上的第四到第七层交换技术——多重连接技术,用于解决企业网络中的连接及容错问题。多重连接技术具有可扩展性、高可用性及负载均衡能力,是优势网络的OmniRange Plus因特网链路负载均衡交换机产品所独有的功能之一。
        多重连接技术将负载均衡功能同时应用于内向型和外?蛐托畔⒘鳎⒃诳晒┦褂玫哪谕庀蛐土又醒≡袼俣茸羁斓牧酉呗贰R虼耍梢员Vげ患涠系幕チ幽芰Γ约白罴训耐绻ぷ餍阅堋?br />         OmniRange Plus对于IP地址管理的核心技术称为智能地址转换技术(Intelligent NAT)。Intelligent NAT技术是一种动态智能化技术。当OmniRange Plus检测到最佳的因特网接入链路时,对于内网用户对外网的访问,Intelligent NAT技术可以将用户地址动态地转换成相应地址段的地址,实现内网用户对因特网资源的最优化访问;对于因特网用户对网站的访问,Intelligent NAT技术可以协调用户的DNS服务器,使用最优链路所对应的地址段的地址响应客户请求,保证因特网用户对网站的最优化访问。

对于外向型连接

        多重连接将以速度为目标对外向型互联网连接进行优化。多重连接使用来自于各个ISP的源IP地址检测与服务器的连接情况。反馈速度最快的连接可以继续进行工作。因此,每个连接都必定是速度最快的连接,其结果是,综合数据吞吐率将远远超过一个服务性能不稳定的单个连接。经过累加,暂时性工作性能高峰将为整个系统的工作带来优势,还可以避免延迟现象的发生。

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        此时,内网用户的网关将全部指向OmniRange Plus(或先指向内部的局域网三层交换机、代理服务器、某台作为网关服务器的设备,然后再将该设备对外访问的网关指向OmniRange Plus),并由OmniRange Plus根据链路实际状态来判断最终将用户的IP地址转换成哪一个IP地址段的地址,既解决了内网用户面对多个网关的无所适从问题,又解决了地址转换的关键问题,实现了内网用户对因特网资源的最优化访问。
        优势网络的出网流量负载均衡算法是目前业界独一无二的端到端最优路径算法,它不是机械地设置一些公网检测点从而根据检测点的状态分布流量,而是真正从源地址到目的地址之间选择最佳路径,保证用?ё羁焖俚哪谌莘梦省?/p>

对于内向型连接

        多重连接技术中将对内向型连接进行负载均衡,并以获得最高水平的可用性为目标而进行优化,因此,用户在访问您的站点时将不会出现延迟现象或服务中断。通过对服务器使用特殊IP地址,多重连接技术将可以实现这一目标;此时,服务器上将被配置多个IP地址,而这些IP地址来自于由多个ISP所分配的IP地址范围当中。随后,OmniRange Plus通过策略路由和NAT方式对返回的数据包进行管理。
        服务器的IP地址一般存储于域名系统服务器(DNS)当中。在下图中,每个ISP都为网络服务器分配了一个IP地址。

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        当一个外部用户要求获得网络服务器的IP地址的时候,上级DNS服务器将向其反馈目的DNS服务器的外部IP地址。在上级DNS服务器的记录中,将记录目的网络的所有DNS服务器的外部IP地址,在用户要求域名解析服务时,该DNS服务器将把其中第一个记录对应的地址告知用户,随后,用户将选择此地址连接到目的网络的DNS服务器。如果无法接通所选定的第一个地址,那么客户将可以使用记录中其他的IP地址。
        当内向型连接到达负载均衡器之后,负载均衡器将会把状态最佳的链路所对应的目的服务器的外部IP地址告知客户,之后,客户端将选择这一地址对目的服务器进行访问。

负载均衡器对多重连接ISP的状态进行监测

        Omnirange Plus负载均衡器会随时监控多条ISP连接链路的状态,并根据监控结果对本地DNS服务器中的地址记录进行动态更新。如果某一个ISP发生工作中断(无论其原因是进行维护,工作过于繁忙,或者设备离线),那么负载均衡器将向域名服务器发送一条动态DNS更新信息,此域名服务器将删除服务已经中断的ISP所属范围之内的全部IP地址,并将之更新为可用最佳链路的IP地址。这样内向型数据包在达到目的DNS服务器时将始终可以最快速地获得可用的目的服务器的地址,而无需象之前那样在获得一个不可用的目的服务器地址后进行漫长的等待,因此可以大大减少访问的滞后时间。如果一个曾经中断服务的ISP恢复了工作状态,那么属于该ISP的IP地址将在域名服务器中被重新激活。

群集配置的负载均衡交换机

        当企业使用了一台OmniRange Plus系列产品时,已经可以解决多因特网链路的服务问题,但此时,作为因特网数据流的必经之路,单台OmniRange Plus也会成为单点故障所在。
        Asce Networks充分考虑了用户需求,对OmniRange Plus进行了群集化(Cluster)设计:ClusterNG,企业可以随时将它的OmniRange Plus系统升级成为群集结构,ClusterNG群集中的OmniRange Plus设备最多可达16台,群集对内网/外网都是透明的。整个群集采用同一个虚拟IP地址,对用户而言是单一网关;群集中的所有设备工作于负载均衡状态,大大提高了整个OmniRange Plus系统的性能和可靠性。
        群集的设置十分简单,只要将第一台OmniRange Plus的设置复制到所有其他节点,再进行极其简单的群集配置便可完成。群集中任何一台设备发生问题,都不会影响用户的因特网访问。当群集建立后,您可以随时加入一台设备,也可以随时取出一台设备进行升级维护,都不影响系统的正常工作,大大方便了系统维护。

        优势网络(Asce Networks)公司的OmniRange Plus支持高安全性、高可用性的因特网访问,通过在多条ISP连接链路上均衡进出的流量提供持续的因特网连接,为依靠因特网进行关键应用的用户减少了技术和业务上的风险,提供了空前的保障。


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