LTM在服务器负载均衡中的运行模式

LTM的作用是以针对单台服务器的服务瓶颈而开发出来的。他的目的是将所有的应用请求分配到多个节点服务器上。提高业务的处理能力。同时还要监控服务器的运行状态,以便于运维人员及时排除隐患。

例如,下图所示,大并发出现之后,通过F5的LTM设备,将其分发到各个节点上。

F5产品初认识.png

LTM在网络中的部署方式

1.    串行结构:是在服务器节点和防火墙之间,所有的流量都要经过LTM的设备;

2.    并行结构:是旁路在核心交换机上和服务器处于平行的架构,它只针对所要负载的流量来做负载、做分发;而不做负载的流量,核心交换机不会转发到LTM设备。

如下图所示:

两种连接模式的对比:

串行连接:

1.    特点:F5设备串接在交换器和服务器之间。

2.    优点:网络结构和数据流向清晰,易于管理,排查故障容易。

3.    缺点:根据服务器数量和F5设备端口密度决定是否在其中增加交换机,需要改动网络结构,增加连接链路,非负载流量也经过LTM设备,降低 设备运行效率。

并行连接:

1.    特点:旁路连接在交换机上,分单线连接和双线连接;

2.    优点:不受端口密度影响,扩容容易,尽可能小的改动网络结构,应急措施简单;

3.    缺点:根据应用情况选择不同的配置方法,逻辑结构和数据流向复杂,不容易排查故障,运维成本略高。

部署过程中应该注意的三个元素:一,节点:提供服务的对象;二,负载均衡的算法;三,健康监测的方式。

负载算法种类:

静态算法:

1.    Round robin轮巡

2.    Ratio比率

3.    Priority优先级

动态算法:

1.    Least Connections最小连接数

2.    Fastest 最快响应速度

3.    Observed观察模式

4.    Predictive预测模式

它除了让LTM设备根据服务节点的状态进行分发策略之外,还要根据服务节点自身的状态来分发请求,其中典型的是最小连接数或者是响应速度这几种方法。

举例来说,最小连接数在分发的时候,在判断服务器节点状态正常的前提下,还要考虑到每一台服务器上当前所承受的节点,就是session的数量来进行下一轮请求的分发,所以说,它需要考虑到服务节点的状态,我们称之为动态的负载均衡算法。

实例:

LTM(服务器的负载均衡)网络结构和功能

如上图:现有四台服务器,我们根据服务器硬件配置的需求,分配配置的比率是3:1:1:1,而这时候有数据请求之后,LTM设备会自动分发此请求,第一轮的分发是按照1:1:1:1的比例来进行分发,但是,当第五个请求开始之后,LTM设备会根据预设的比率分配机制,就会着重分配到权重比率高的服务节点上,之后会依照预设比率继续分配。

健康监测算法共有十几种,我们从整体上将他们划分为下面四大类:

1.ICMP montor 检测主机

2.TCP monitor检测服务

举例说明:在服务节点上,除了检测物理状态之外,LTM设备还会检测80端口是否开放,如果说80端口开放,则认为服务状态正常;如果检测到80端口没有开放或者不能正常打开,就会判定该节点是down状态。在分发请求的时候就不再往这个服务节点上分发相对应的请求,

3.HTTP monitor GET特定网页字符串

通过GET网页字符串,配置特定的字符响应,如果说能够完成响应该字符请求,则认为该节点的服务状态是正常的,不然即使是说主机、80端口正常,但是不能得到一个正常的字符串的情况下,说明该节点的服务状态是down掉的。在分发请求的时候,直接将其排除到正常队列之外。

4.FTP monitor 验证FTP下载

总结:

这四种检测方法,是根据我们提供的业务的实际情况来逐级深入,具体使用何种方法,也是需要根据实际的环境或者是业务提供的类型来加以判断。

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