F5負(fù)載均衡產(chǎn)品時(shí)我們常用的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載控制的產(chǎn)品之一，那么在此我們對(duì)它的功能和特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)全面的介紹。通過(guò)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)，我們也能發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)管理中我們需要注意哪些方面的問(wèn)題。那么更多的內(nèi)容，還是從下文中了解吧。

F5負(fù)載均衡功能1.多鏈路的負(fù)載均衡和冗余

與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)都需要安排和配置多條ISP接入鏈路以保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量,消除單點(diǎn)故障,減少停機(jī)時(shí)間｡多條ISP接入的方案并不是簡(jiǎn)單的多條不同的廣域網(wǎng)絡(luò)的路由問(wèn)題,因?yàn)椴煌腎SP有不同自治域,所以必須考慮到兩種情況下如何實(shí)現(xiàn)多條鏈路的負(fù)載均衡:內(nèi)部的應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)工作站在訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和網(wǎng)站時(shí)如何能夠在多條不同的鏈路中動(dòng)態(tài)分配和負(fù)載均衡,這也被稱為OUTBOUND流量的負(fù)載均衡｡互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的外部用戶如何在外部訪問(wèn)內(nèi)部的網(wǎng)站和應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)也能夠動(dòng)態(tài)的在多條鏈路上平衡分配,并在一條鏈路中斷的時(shí)候能夠智能地自動(dòng)切換到另外一條鏈路到達(dá)服務(wù)器和應(yīng)用系統(tǒng),這也被稱作為INBOUND流量的負(fù)載均衡｡

F5 的BIG-IP LC可以智能的解決以上兩個(gè)問(wèn)題:對(duì)于OUTBOUND流量,BIG-IP LC接收到流量以后,可以智能的將OUTBOUND流量分配到不同的INTERNET接口,并做源地址的NAT,可以指定某一合法IP地址進(jìn)行源地址的 NAT,也可以用BIG-IP LC的接口地址自動(dòng)映射,保證數(shù)據(jù)包返回時(shí)能夠正確接收｡對(duì)于INBOUND流量,BIG-IP LC分別綁定兩個(gè)ISP 服務(wù)商的公網(wǎng)地址,解析來(lái)自兩個(gè)ISP服務(wù)商的DNS解析請(qǐng)求｡BIG-IP LC不僅可以根據(jù)服務(wù)器的健康狀況和響應(yīng)速度回應(yīng)LDNS相應(yīng)的IP地址,還可以通過(guò)兩條鏈路分別與LDNS建立連接,根據(jù)RTT時(shí)間判斷鏈路的好壞,并且綜合以上兩個(gè)參數(shù)回應(yīng)LDNS相應(yīng)的IP地址｡

F5負(fù)載均衡功能2.防火墻負(fù)載均衡

考慮到絕大多數(shù)的防火墻只能達(dá)到線速的30%吞吐能力,故要使系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的線速處理能力,必須添加多臺(tái)防火墻,以滿足系統(tǒng)要求｡然而,防火墻必須要求數(shù)據(jù)同進(jìn)同出,否則連接將被拒絕｡如何解決防火墻的負(fù)載均衡問(wèn)題,是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的關(guān)鍵問(wèn)題｡F5的防火墻負(fù)載均衡方案,能夠?yàn)橛脩籼峁┊悩?gòu)防火墻的負(fù)載均衡與故障自動(dòng)排除能力｡典型的提高防火墻處理能力的方法是采用“防火墻三明治"的方法,以實(shí)現(xiàn)透明設(shè)備的持續(xù)性｡這可滿足某些要求客戶為成功安全完成交易必須通過(guò)同一防火墻的應(yīng)用程序的要求,也能夠維護(hù)原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)安全隔離的要求｡

F5負(fù)載均衡功能3.服務(wù)器負(fù)載均衡

對(duì)于所有的對(duì)外提供服務(wù)的服務(wù)器,均可以在BIG-IP上配置Virtual Server實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,同時(shí)BIG-IP可持續(xù)檢查服務(wù)器的健康狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)故障服務(wù)器,則將其從負(fù)載均衡組中摘除｡BIG-IP利用虛擬IP地址(VIP由IP地址和TCP/UDP應(yīng)用的端口組成,它是一個(gè)地址)來(lái)為用戶的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)服務(wù)器(稱為節(jié)點(diǎn):目標(biāo)服務(wù)器的IP地址和TCP/UDP應(yīng)用的端口組成,它可以是internet的私網(wǎng)地址)提供服務(wù)｡因此,它能夠?yàn)榇罅康幕赥CP/IP的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù)器負(fù)載均衡服務(wù)｡根據(jù)服務(wù)類型不同分別定義服務(wù)器群組,可以根據(jù)不同服務(wù)端口將流量導(dǎo)向到相應(yīng)的服務(wù)器｡BIG-IP連續(xù)地對(duì)目標(biāo)服務(wù)器進(jìn)行L4到L7合理性檢查,當(dāng)用戶通過(guò)VIP請(qǐng)求目標(biāo)服務(wù)器服務(wù)時(shí),BIG-IP根椐目標(biāo)服務(wù)器之間性能和網(wǎng)絡(luò)健康情況,選擇性能最佳的服務(wù)器響應(yīng)用戶的請(qǐng)求｡如果能夠充分利用所有的服務(wù)器資源,將所有流量均衡的分配到各個(gè)服務(wù)器,我們就可以有效地避免“不平衡"現(xiàn)象的發(fā)生｡利用UIE+iRules可以將TCP/UDP數(shù)據(jù)包打開(kāi),并搜索其中的特征數(shù)據(jù),之后根據(jù)搜索到的特征數(shù)據(jù)作相應(yīng)的規(guī)則處理｡因此可以根據(jù)用戶訪問(wèn)內(nèi)容的不同將流量導(dǎo)向到相應(yīng)的服務(wù)器,例如:根據(jù)用戶訪問(wèn)請(qǐng)求的URL將流量導(dǎo)向到相應(yīng)的服務(wù)器｡

F5負(fù)載均衡功能4.系統(tǒng)高可用性

系統(tǒng)高可用性主要可以從以下幾個(gè)方面考慮:

4.1.設(shè)備自身的高可用性:F5 BIG-IP專門優(yōu)化的體系結(jié)構(gòu)和卓越的處理能力保證99.999%的正常運(yùn)行時(shí)間,在雙機(jī)冗余模式下工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)切換,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,另外還有冗余電源模塊可選｡在采用雙機(jī)備份方式時(shí),備機(jī)切換時(shí)間最快會(huì)在200ms之內(nèi)進(jìn)行切換｡BIG-IP 產(chǎn)品是業(yè)界唯一的可以達(dá)到毫秒級(jí)切換的產(chǎn)品, 而且設(shè)計(jì)極為合理,所有會(huì)話通過(guò)Active 的BIG-IP 的同時(shí),會(huì)把會(huì)話信息通過(guò)同步數(shù)據(jù)線同步到Backup的BIG-IP,保證在Backup BIG-IP內(nèi)也有所有的用戶訪問(wèn)會(huì)話信息;另外每臺(tái)設(shè)備中的watchdog芯片通過(guò)心跳線監(jiān)控對(duì)方設(shè)備的電頻,當(dāng)Active BIG-IP故障時(shí),watchdog會(huì)首先發(fā)現(xiàn),并通知Backup BIG-IP接管Shared IP,VIP等,完成切換過(guò)程,因?yàn)锽ackup BIG-IP中有事先同步好的會(huì)話信息,所以可以保證訪問(wèn)的暢通無(wú)阻｡

4.2.鏈路冗余:BIG-IP可以檢測(cè)每條鏈路的運(yùn)行狀態(tài)和可用性,做到鏈路和ISP故障的實(shí)時(shí)檢測(cè)｡一旦出現(xiàn)故障,流量將被透明動(dòng)態(tài)的引導(dǎo)至其它可用鏈路｡通過(guò)監(jiān)控和管理出入數(shù)據(jù)中心的雙向流量,內(nèi)部和外部用戶均可保持網(wǎng)絡(luò)的全時(shí)連接｡#p#

4.3.服務(wù)器冗余,多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)提供服務(wù),當(dāng)某一臺(tái)服務(wù)器故障不能提供服務(wù)時(shí),用戶的訪問(wèn)不會(huì)中斷｡BIG-IP可以在OSI七層模型中的不同層面上對(duì)服務(wù)器進(jìn)行健康檢查,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)器健康狀況,如果某臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障,BIG-IP確定它無(wú)法提供服務(wù)后,就會(huì)將其在服務(wù)隊(duì)列中清除,保證用戶正常的訪問(wèn)應(yīng)用,確保回應(yīng)內(nèi)容的正確性｡

F5負(fù)載均衡功能5.高度的安全性

BIG-IP采用防火墻的設(shè)計(jì)原理,是缺省拒絕設(shè)備,它可以為任何站點(diǎn)增加額外的安全保護(hù),防御普通網(wǎng)絡(luò)攻擊｡可以通過(guò)支持命令行的SSH或支持瀏覽器管理的SSL方便､安全的進(jìn)行遠(yuǎn)程管理,提高設(shè)備自身的安全性;能夠拆除空閑連接防止拒絕服務(wù)攻擊;能夠執(zhí)行源路由跟蹤防止IP欺騙;拒絕沒(méi)有ACK緩沖確認(rèn)的SYN防止SYN攻擊;拒絕teartop和land攻擊;保護(hù)自己和服務(wù)器免受ICMP攻擊;不運(yùn)行SMTP､FTP､TELNET或其它易受攻擊的后臺(tái)程序｡

BIG-IP的Dynamic Reaping特性可以高效刪除各類網(wǎng)絡(luò)DoS攻擊中的空閑連接,這可以保護(hù)BIG-IP不會(huì)因流量過(guò)多而癱瘓｡BIG-IP可以隨著攻擊量的增加而加快連接切斷速率,從而提供一種具有極強(qiáng)適應(yīng)能力､能夠防御最大攻擊量的解決方案｡BIG-IP的Delay Binding技術(shù)可以為部署在BIG-IP后面的服務(wù)器提供全面地SYN Flood保護(hù)｡此時(shí),BIG-IP設(shè)備作為安全代理來(lái)有效保護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)｡BIG-IP可以和其它安全設(shè)備配合,構(gòu)建動(dòng)態(tài)安全防御體系｡BIG-IP可以根據(jù)用戶單位時(shí)間內(nèi)的連接數(shù)生成控制訪問(wèn)列表,將該列表加載到其它安全設(shè)備上,有效控制攻擊流量｡F5負(fù)載均衡功能6.SSL加速,在每臺(tái)BIG-IP上,都具有SSL硬件加速芯片,并且自帶100個(gè)TPS的License,用戶可以不通過(guò)單獨(dú)付費(fèi),就可以擁有100個(gè)TPS的SSL 加速功能,節(jié)約了用戶的投資｡在將來(lái)系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí),可以簡(jiǎn)單的通過(guò)License升級(jí)的方式,獲得更高的SSL加速性能｡

F5負(fù)載均衡功能7.系統(tǒng)管理

BIG-IP提供HTTPS､SSH､Telnet､SNMP等多種管理方式,用戶客戶端只需操作系統(tǒng)自帶的瀏覽器軟件即可,不需安裝其它軟件｡可以通過(guò)支持命令行的SSH或支持瀏覽器管理的SSL方便､安全的進(jìn)行遠(yuǎn)程管理｡直觀易用的Web圖形用戶界面大服務(wù)降低了多歸屬基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)施成本和日常維護(hù)費(fèi)用｡BIG-IP包含詳盡的實(shí)時(shí)報(bào)告和歷史紀(jì)錄報(bào)告,可供評(píng)測(cè)站點(diǎn)流量､相關(guān)ISP性能和預(yù)計(jì)帶寬計(jì)費(fèi)周期｡管理員可以通過(guò)全面地報(bào)告功能充分掌握帶寬資源的利用狀況｡另外,通過(guò)F5 的i-Control 開(kāi)發(fā)包,目前國(guó)內(nèi)已有基于i-Control開(kāi)發(fā)的網(wǎng)管軟件x-control, 可以定制針對(duì)系統(tǒng)服務(wù)特點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng),比如服務(wù)的流量情況､各種服務(wù)連接數(shù)､訪問(wèn)情況､節(jié)點(diǎn)的健康狀況等等,進(jìn)行可視化顯示｡告警方式可以提供syslog､snmp trap､mail等方式｡

F5負(fù)載均衡功能8.其它

內(nèi)存擴(kuò)充能力:F5 BIG-IP 1000以上設(shè)備單機(jī)最大可擴(kuò)充到2G內(nèi)存,此時(shí)可支持400萬(wàn)并發(fā)回話｡升級(jí)能力:F5 所有設(shè)備均可通過(guò)軟件方式升級(jí),在服務(wù)有效期內(nèi),升級(jí)軟件包由F5公司提供｡F5 NETWORKS已經(jīng)發(fā)布其系統(tǒng)的最新版本BIG-IP V9.0,主要有以下特性:虛擬 IPV4 / IPV6 應(yīng)用､加速Web應(yīng)用高達(dá)3倍､減少66%甚至更多的基礎(chǔ)架構(gòu)成本､確保高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用的性能､確保更高級(jí)別的可用性､大幅提高網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用安全性､強(qiáng)大的性能,簡(jiǎn)單的管理方式､無(wú)以匹敵的自適應(yīng)能力和延展能力和突破的性能表現(xiàn)力｡其強(qiáng)大的HTTP壓縮功能可以將用戶下載時(shí)間縮短50%,節(jié)省80%的帶寬｡IP地址過(guò)濾和帶寬控制:BIG-IP可以根據(jù)訪問(wèn)控制列表對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾,并且針對(duì)某一關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行帶寬控制,確保關(guān)鍵應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)行｡配置管理及系統(tǒng)報(bào)告:F5 BIG-IP提供WEB 界面配置方式和命令行方式進(jìn)行配置管理,并在其中提供了豐富的系統(tǒng)報(bào)告,更可通過(guò)i-Control自行開(kāi)發(fā)復(fù)雜的配置及報(bào)告生成｡