IE-LAB网络实验室

冗余、对称和负载均衡是每一个网络工程师 都必须要面对的关键问题。运营商及其客户等都需要对流量在各自AS间的进出进行充分的控制。我们先来了解一下他们的相关概念。 冗余:

无论哪家公司或提供商都不愿意看到自己的网络中断不过网络连通性问题总是会因这样或那样的原因纷至沓来。连通性问题取决于诸多因素。一条接入Internet的链路会涉及路由器、CSU/DSU、电源、电缆连接、物理接入线路以及众多运维人员-每个因素对链路的影响都各不相同。任何时候,人为失误、软硬件故障或自然灾害都有可能会导致网络中断。正因如此,对网络来说冗余是不可或缺的。然而最为关键的是必须在冗余和对称之间找到平衡。在网络设计方面冗余和对称似乎是天生的冤家网络的冗余程度越高流量的进出点就越不可预测。

对于一个网络来说,冗余指的是除了主用链路以外,还有一条链路也能传递进出的流量,这会转化成需要保存在路由表中的额外路由信息。当主链路故障时,可以为我们开启备用链路。

对称:

对称是指从给定出口点发送出去的流量其反馈流量还能从相同点返回。如果AS只有一个流量出入口那么流量对称是自然而然的事。然而在需要冗余并存在多条路径的情况下流量总是趋于不对称。流量一旦不对称无论是提供商还是客户都会发现无法对进出AS的流量做有效控制。其实流量不对称在某些情况下视乎所运行的应用程序以及整体的物理网络拓扑流量不对称也是能够接受的。一般而言客户和提供商都希望离开AS的流量其反馈流量能够从靠近出口点的地方或从原点返回以期尽量降低不测情况下所引发的潜在延迟。再说客户也会让流量在本地网络内传递的距离尽可能长以避免在对等网络中发生的延迟和拥塞。为了实现流量对称就应该明确一条主用链路并尽力让大部分流量在该链路上传输。

负载均衡:

负载均衡是指让多条链路共同承担数据流量的能力。一个的常见误解是将其等同于负载的平均分配。即便承载流量的网络是由单个实体管理平均分配负载也难得一见。在绝大多数场景中流量在沿途还要多次转手流量的平均分配就愈发难上加难了。负载均衡意在高效利用为实现冗余所布设的多条链路达成流量分布模式。要想达成这一模式就必须弄清所需负载均衡的流量对流人和流出的流量都需加以关注。应该把流量一分为二来看待-站流量和出站流量对自治系统来说,入站流量是接收自其他AS的流量出站流量是要发送给其他AS的流量。

负载均衡又分为软硬件负载均衡和本地全局负载均衡。

软件负载均衡解决方案是指在一台或多台服务器相应的操作系统上安装一个或多个附加软件来实现负载均衡,它的优点是基于特定环境,配置简单,使用灵活,成本低廉,可以满足一般的负载均衡需求。

硬件负载均衡解决方案是直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备,这种设备通常称之为负载均衡器,由于专门的设备完成专门的任务,独立于操作系统,整体性能得到大量提高,加上多样化的负载均衡策略,可达到最佳的负载均衡需求。

本地负载均衡不需要花费高额成本购置高性能服务器,只需利用现有设备资源就可有效避免服务器单点故障造成数据流量的损失,通常用来解决数据流量过大、网络负荷过重的问题。

全局负载均衡主要解决全球用户只需一个域名或IP地址就能访问到离自己距离最近的服务器获得最快的访问速度,它在多区域都拥有自己的服务器站点,同时也适用于那些子公司站点分布广的大型公司通过企业内部网达到资源合理分配的需求。

Internet多个实体间的协作才是均衡流量之道。如何将冗余、对称和负载均衡发挥到极致这对每个网络来说都是永恒的设计问题。然而,具体的解决方案则取决于每一特定网络的配置和需求。