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主講:xhj日期:2022年12月9日F5BIG-IPLTM負(fù)載均衡器培訓(xùn)主講:xhj日期:2022年12月8日F5BIG-IPL學(xué)習(xí)目標(biāo)了解負(fù)載均衡器的概念熟悉F5負(fù)載均衡器產(chǎn)品能夠?qū)5負(fù)載均衡器進行規(guī)劃和配置學(xué)習(xí)完本課程,您應(yīng)該能夠:學(xué)習(xí)目標(biāo)了解負(fù)載均衡器的概念學(xué)習(xí)完本課程,您應(yīng)該能夠:內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念什么叫負(fù)載均衡器什么是負(fù)載均衡器?服務(wù)器負(fù)載均衡器是指設(shè)置在一組功能相同或相似的服務(wù)器前端,對到達(dá)服務(wù)器組的流量進行合理分發(fā),并在其中某一臺服務(wù)器故障時,能將訪問請求轉(zhuǎn)移到其它可以正常工作的服務(wù)器的軟件或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
SLB是服務(wù)器負(fù)載均衡(ServerLoadBalancing)的簡稱。服務(wù)器負(fù)載均衡又可以分為局域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡與廣域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡(GlobalServerLoadBalancing)。狹義的SLB是指局域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡,與廣域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡(GSLB)相對。
什么叫負(fù)載均衡器什么是負(fù)載均衡器?采用負(fù)載均衡器有什么優(yōu)點采用負(fù)載均衡器的優(yōu)點:原有的系統(tǒng)只部署了一臺服務(wù)器,隨著訪問量的增加,一臺服務(wù)器已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需要,而需要增加更多的服務(wù)器。當(dāng)部署了兩臺以上的服務(wù)器時,就可能會需要用到負(fù)載均衡器。通過服務(wù)器負(fù)均衡器,對流量進行合理分配,可以帶來以下好處:提高性能--負(fù)載均衡器可以實現(xiàn)服務(wù)器之間的負(fù)載平衡,從而提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度與總體性能;提高可靠性--負(fù)載均衡器可以對服務(wù)器的運行狀況進行監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)運行異常的服務(wù)器,并將訪問請求轉(zhuǎn)移到其它可以正常工作的服務(wù)器上,從而提高服務(wù)器組的可靠性提高可維護性--采用了負(fù)均衡器器以后,可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的發(fā)展情況靈活增加服務(wù)器,系統(tǒng)的擴展能力得到提高,同時簡化了管理。
采用負(fù)載均衡器有什么優(yōu)點采用負(fù)載均衡器的優(yōu)點:負(fù)載均衡實現(xiàn)的方式實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡有多種方法,常見的方法有:基于DNS輪詢的方法:即在DNS服務(wù)器中對同一域名設(shè)置多條DNS
A記錄,通過DNS的輪詢機制實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡?;趹?yīng)用軟件的實現(xiàn)方法,在應(yīng)用軟件設(shè)計中就考慮了多服務(wù)器之間的協(xié)同工作與任務(wù)調(diào)度。這種方法一般會有一臺服務(wù)器作為中樞對訪問請求進行調(diào)度,同時要求在應(yīng)用層支持訪問重定向或任務(wù)調(diào)度、跳轉(zhuǎn)機制(如nginx)。采用專門的L4/L7層交換機來實現(xiàn),也即我們常說的負(fù)載均衡器。一般都是通過在L4/L7層交換機作地址轉(zhuǎn)換(NAT)來實現(xiàn)。負(fù)載均衡實現(xiàn)的方式實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡有多種方法,常見的方法有負(fù)載均衡器需要了解的問題負(fù)載均衡器一般需要了解以下方面的問題:支持的負(fù)載均衡算法支持的服務(wù)器健康檢查的方法如何保持客戶端和服務(wù)器的會話速度/性能指標(biāo)安全性與可靠性端口數(shù)量
負(fù)載均衡器需要了解的問題負(fù)載均衡器一般需要了解以下方面的問題內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器介紹F5產(chǎn)品介紹F5的配置方法F5的幾個概念F5的數(shù)據(jù)流F5負(fù)載均衡算法介紹F5策略保護方法介紹F5健康檢查方法介紹F5雙機介紹F5地址轉(zhuǎn)換介紹F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器介紹F5產(chǎn)品介紹(現(xiàn)在用的產(chǎn)品)6800系列——超級多用途流量管理處理器:雙CPU基本內(nèi)存:2GBASIC:PacketVelocityASIC2千兆位CU端口:16個千兆位光纖端口:(SFP-GBICMini)4個(2個標(biāo)準(zhǔn)、2個可選)包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/20,000/2GB/秒)流量吞吐量:4GB/秒可選硬件設(shè)備:硬件壓縮*(2GB/秒)6400系列——高級多用途流量管理處理器:雙CPU基本內(nèi)存:2GBASIC:PacketVelocityASIC2千兆位CU端口:16個千兆位光纖端口:(SFP-GBICMini)4個(2個標(biāo)準(zhǔn)、2個可選)包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/15,000/2GB/秒)流量吞吐量:2GB/秒可選硬件設(shè)備:硬件壓縮*(2GB/秒)FIPS處理**(8,000TPS/1GBSSL吞吐量)3400系列——中級多用途流量管理處理器:單CPU基本內(nèi)存:1GBASIC:PacketVelocityASIC2千兆位CU端口:8個千兆位光纖端口:(SFP-GBICMini)2個可選包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/8,000/1GB/秒)流量吞吐量:1GB/秒2400系列——普通多用途流量管理處理器:單CPU基本內(nèi)存:768MBASIC:無千兆位CU端口:2個千兆位光纖端口(GBIC):2個可選包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/2,000/500MB/秒)流量吞吐量:500MB/秒F5產(chǎn)品介紹(現(xiàn)在用的產(chǎn)品)6800系列——6400系列——網(wǎng)絡(luò)端口16個光纖接口4個右下角屏幕控制板F5端口及板面說明(6800)網(wǎng)絡(luò)端口16個F5端口及板面說明(6800)F5的配置方法兩種配置方法Web接口方式
https命令行方式ssh(remote)telnet(需要用命令打開)Console建議用命令行的方式初始化,在Web方式下配置業(yè)務(wù)F5的配置方法兩種配置方法Web配置工具Web配置工具Web配置工具配置工具文檔Web配置工具配置工具文檔Web配置工具Web配置工具命令行配置方式命令行配置方式:F5#configINITIALSETUPMENU
Choosethedesiredconfigurationfunctionfromthelistbelow.
(A)Configureallservices(R)StepsforredundantsystemsREQUIRED(E)Setdefaultgateways(V)ConfigureVLANs&networking(H)Sethostname(W)Configurewebservers(P)Setrootpassword
OPTIONAL(C)Remoteauthentication(O)Configureremoteaccess(D)ConfigureDNS(S)ConfigureSSH(F)ConfigureFTP(T)ConfigureTelnetd
(I)InitializeiControlportal(U)ConfigureRSH(K)Setkeyboardtype(Y)Setsupportaccess(L)LicenseActivation(Z)Settimezone(M)Definetimeservers(Q)Quit
EnterChoice:命令行配置方式命令行配置方式:INITIAL虛擬服務(wù)器(VirtualServers)的概念I(lǐng)nternet50:80VirtualServer虛擬服務(wù)器是在F5上虛擬出來的概念虛擬服務(wù)器IP地址+端口號的組合虛擬服務(wù)器(VirtualServers)的概念I(lǐng)nte節(jié)點(Nodes)的概念I(lǐng)nternet80:8080Nodes節(jié)點(Nodes)是服務(wù)器的IP地址+端口號的組合81:808082:808083:8080節(jié)點(Nodes)的概念I(lǐng)nternet192.80.10.地址池(Pool)的概念I(lǐng)nternet客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器地址池是一組Node的組合地址池(Pool)的概念I(lǐng)nternet客戶端路由器BIG虛擬服務(wù)器和節(jié)點Internet80:8080虛擬服務(wù)器節(jié)點映射到一個虛擬服務(wù)器對應(yīng)一個地址池,一個地址池對應(yīng)多個節(jié)點50:8081:808082:808083:8080虛擬服務(wù)器和節(jié)點Internet80:虛擬服務(wù)器–
地址轉(zhuǎn)換BIG-IP會執(zhí)行地址換,把客戶請求的數(shù)據(jù)包中的目的地址換成真實的服務(wù)器地址真實服務(wù)器地址NetworkAddressTranslation虛擬服務(wù)器地址Internet50:8080:808081:808082:808083:8080虛擬服務(wù)器–地址轉(zhuǎn)換BIG-IP會執(zhí)行地址換,把客戶請網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1InternetDNS服務(wù)器50:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1InternetDNS服網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1在BIG-IP上把目的地址轉(zhuǎn)換成節(jié)點的地址,端口轉(zhuǎn)換成節(jié)點的偵聽端口InternetPacket#1Src-0:4003Dest–50:80Packet#1Src–0:4003Dest–80:8080050:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1在BIG-IP上把目的地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#1Return在BIG-IP把返回的數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換成虛擬服務(wù)器地址,端口轉(zhuǎn)換成BIG-IP偵聽端口InternetPacket#1-returnDest-0:4003Src–50:80Packet#1-returnDest–0:4003Src–80:8080050:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#1Return在BIG-網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#2InternetPacket#2Src-1:4003Dest–50:80Packet#2Src–1:4003Dest–81:8080150:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#2InternetPacke網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#2ReturnInternetPacket#2-returnDest-1:4003Src–50:80Packet#2-returnDest–1:4003Src–82:80150:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#2ReturnInterF5負(fù)載均衡算法介紹RoundRobin(輪詢)Ratio(權(quán)重)LeastConnections(最少連接)Fastest(最快回應(yīng))Observed(觀察)Predictive(預(yù)測)DynamicRatio(動態(tài)權(quán)重)MinimumActiveMembers(最少活動成員)FallbackHost靜態(tài)動態(tài)失效機制F5負(fù)載均衡算法介紹RoundRobin(輪詢)靜態(tài)動態(tài)失負(fù)載均衡算法-輪詢客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器客戶的請求被嚴(yán)格分發(fā)12345678Internet負(fù)載均衡算法-輪詢客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-權(quán)重管理員設(shè)置把客戶的請求按3:1:1:1比例分配123478910Internet561112客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-權(quán)重管理員設(shè)置把客戶的請求按3:1:1:1比負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)下一個客戶請求被分配到反應(yīng)最快的機器12Internet10ms5ms20ms17ms當(dāng)前反應(yīng)時間客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)下一個客戶請求被分配到反應(yīng)最快的機器1負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)–一定時間后101102Internet14ms15ms20ms11ms當(dāng)前反應(yīng)時間客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器下一個客戶請求被分配到反應(yīng)最快的機器負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)–一定時間后101102Inter負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)12Internet下一次請求發(fā)送到有最少連接數(shù)的機器上462460455465當(dāng)前連接數(shù)客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)12Internet下一次請求發(fā)送到負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)–一定時間后Internet6162342330338335當(dāng)前連接數(shù)下一次請求發(fā)送到有最少連接數(shù)的機器上客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)–一定時間后Internet61負(fù)載均衡算法-最少活動成員135246InternetPriority1Priority2如果最少活動成員為2,現(xiàn)在有3個高優(yōu)先級的成員可用,則低優(yōu)先級的節(jié)點不會被使用客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少活動成員135246InternetPri負(fù)載均衡算法-最少活動成員15InternetPriority1Priority2324678如果最少活動節(jié)點少于2個,則下一優(yōu)先級的節(jié)點就會被使用客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少活動成員15InternetPriorit負(fù)載均衡算法-FallbackHostInternetIfallnodesfail,thenclientissentanhttpredirecttothe“fallback”server.客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-FallbackHostInternetIf策略保持(Persistence)概念123123策略保持是處理同一臺Client端過來的請求如果分發(fā)到同一個節(jié)點中去的問題策略保持(Persistence)概念123123策略保持策略保持方法SimplePersistence(簡單策略保持)SSLPersistence(SSL策略保持)CookiePersistence(Cookie策略保持)Insert,Rewrite,Passive&HashPersistencebyExpressio(表達(dá)式的策略保持)/jishubu/3.交流分享/網(wǎng)絡(luò)/F5/會話保持.doc策略保持方法SimplePersistence(簡單策略保會話策略保持方法會話策略保持方法Cookie策略保持方法Insert模式BIG-IP在數(shù)據(jù)流中插入一個cookieRewrite模式主機產(chǎn)生cookie而BIG-IP會改寫cookiePassive模式主機產(chǎn)生cookie而BIG-IP讀此cookieHash模式鏡像一個cookie值到一個特別的節(jié)點Webserver必須產(chǎn)生一個cookieCookie策略保持方法Insert模式ClientServerHTTPrequest(nocookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(nocookie)HTTPreply(nocookie)HTTPreply(withinsertedcookie)pick
serverHTTPrequest(withsamecookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(withsamecookie)HTTPreply(nocookie)HTTPreply(updatedcookie)cookie
specifies
serverFirstHitSecondHitCookieInsert模式ClientServerHTTPrequest(nocClientServerHTTPrequest(nocookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(nocookie)HTTPreply(withblankcookie)HTTPreply(withrewrittencookie)pick
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serverFirstHitSecondHitCookieRewrite模式ClientServerHTTPrequest(nocClientServerHTTPrequest(nocookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(nocookie)HTTPreply(withspecialcookie)HTTPreply(withspecialcookie)pick
serverHTTPrequest(withsamecookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(withsamecookie)HTTPreply(withspecialcookie)HTTPreply(withspecialcookie)cookie
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serverFirstHitSecondHitCookiePassive模式ClientServerHTTPrequest(nocClientServerHTTPrequest(nocookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(nocookie)HTTPreply(withcookie)HTTPreply(withcookie)pick
serverHTTPrequest(withsamecookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(withsamecookie)HTTPreply(withcookie)HTTPreply(withcookie)cookie
hashspecifies
serverFirstHitSecondHitThirdHitServerTCPhandshakeHTTPrequest(withsamecookie)HTTPreply(withcookie)cookie
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serverTCPhandshakeHTTPrequest(withsamecookie)HTTPreply(withcookie)CookieHash模式ClientServerHTTPrequest(nocIP&TCPHeaderTCPData表達(dá)式(Expression)保持SYNSYN-ACKACKClientRequestSSLSessionIDIPAddressSIPCallIDHTTPHeadersUserDefinedFieldsTCPHandshakeIP&TCPHeaderTCPData表達(dá)式(Ex表達(dá)式保持基于數(shù)據(jù)包中的其他內(nèi)容來做策略保持可以做任何內(nèi)容的策略保持類似于Rules表達(dá)式保持基于數(shù)據(jù)包中的其他內(nèi)容來做策略保持簡單(simple)策略保持方法基于源或目的IP地址假設(shè)ClientIP地址不變Netmask一段地址范圍當(dāng)作源地址簡單(simple)策略保持方法基于源或目的IP地址SSL策略保持方法基于SSL會話ID當(dāng)客戶端IP地址變化時,保持不變?nèi)绻鸖SL會話ID丟失后,保持會發(fā)生變化SSL策略保持方法基于SSL會話ID80:8080F5的健康檢查方法Internet80:8080F5的健康檢查方法Int節(jié)點&節(jié)點地址狀態(tài)用Monitors檢查的節(jié)點的狀態(tài)UNCHECKEDCHECKINGUPDOWNADDRESSDOWN管理員原因引起的狀態(tài)DISABLEDADDRESSDISABLEDFORCEDDOWNADDRESSDOWN節(jié)點&節(jié)點地址狀態(tài)用Monitors檢查的節(jié)點的狀態(tài)健康檢查健康檢查概念A(yù)ddress,Service,Content(內(nèi)容)&InteractiveChecks配置健康檢查從模板中創(chuàng)建Monitor關(guān)聯(lián):pool健康檢查健康檢查概念地址(Address)檢查步驟包被送到IP地址如果沒有反應(yīng),則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如-ICMPInternet82ICMP8180地址(Address)檢查步驟Internet192.80服務(wù)(Service)Check步驟建立一個TCP連接(IP地址:服務(wù))關(guān)閉連接如果TCP連接失效,則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如–TCP
Internet82:8080TCPConnection81:808080:8080服務(wù)(Service)Check步驟Internet192內(nèi)容(Content)檢查Internet步驟:建立一個OpensTCP連接(IP地址:服務(wù))發(fā)送一個請求返回數(shù)據(jù)連接關(guān)閉如果收到的包中內(nèi)容不對,則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如–http
httpGET/82:808081:808080:8080內(nèi)容(Content)檢查Internet步驟:http交互(Interactive)檢查Internet步驟建立一個連接(IP地址:服務(wù))模擬真實應(yīng)用交互會話連接關(guān)閉如果期望的結(jié)果不對,則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如–SQL請求會話82:808081:808080:8080交互(Interactive)檢查Internet步驟會話1F5雙機系統(tǒng)主備主備F5雙機系統(tǒng)主備主備雙機配置的一些概念UnitID(單元號碼,雙機時此UnitID不能相同)FailoverIP(雙機中對端機器的內(nèi)部IP地址,兩臺機器FailoverIP要能互相ping通)FailoverMethod(HardwiredorNetwork)(Hardwired用專門的Failover線,而Network用網(wǎng)線,經(jīng)驗驗證要采用hardwired)SharedIP(類似于雙機的浮動IP)Hostname(機器名,兩臺機器的機器名一定不要相同)F5雙機系統(tǒng)的一些概念雙機配置的一些概念F5雙機系統(tǒng)的一些概念配置F5雙機系統(tǒng)配置步驟:確認(rèn)BIG-IP運行在雙機模式。在導(dǎo)航條選擇SYSTEM->Platform,HithAvailability設(shè)置中應(yīng)選擇為RedundantPair。通常BIG-IP1的UnitID為1,BIG-IP2的UnitID為2。在導(dǎo)航條選擇SYSTEM->HighAvailability,完成如下配置
配置F5雙機系統(tǒng)配置步驟:通常BIG-IP1的UnitID配置F5雙機系統(tǒng)RedundancyMode選擇Active/Standby模式EnableNetworkFailover選項。配置F5雙機系統(tǒng)RedundancyMode選擇ActivF5主備機的同步F5主備機的同步:同步別的配置當(dāng)前配置F5只能同步Web頁面的配置同步是一個push或者pull的操作F5主備機的同步F5主備機的同步:同步別的配置當(dāng)前配置F5只F5主機的判斷通過WEB檢查通過命令行檢查–bigtop
F5主機的判斷通過WEB檢查通過命令行檢查–bigtop強制把F5主機變成備機只能把主機變成備機,但不能把備機變成主機命令方式–bfailoverstandby強制把F5主機變成備機只能把主機變成備機,但不能把備機變成主F5雙機切換切換方式WatchdogdeviceVLANArmFailsafeSSLProxyFailoverGatewayFailsafe檢測方法Fail-overcableNetworkFail-overF5雙機切換切換方式Watchdog機制主F5有硬件或軟件問題Watchdogdevice觸發(fā)一個切換動作(重啟機器)備機收不到主機的信息備機變成主機Watchdog機制主F5有硬件或軟件問題VLANArmFailsafe機制檢測到?jīng)]有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)流量F5本身觸發(fā)一些流量仍然沒有沒有檢測到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)起切換進程(重啟機器)備機從主機中收不到信息備機變成主機VLANArmFailsafe機制檢測到?jīng)]有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)流量SSLProxyFailover機制加密模塊硬件錯誤發(fā)起切換進程(重啟機器)備機從主機中收不到信息備機變成主機SSLProxyFailover機制加密模塊硬件錯誤GatewayFailsafe機制pingGW沒有回應(yīng)主機變成備機模式Sta備機從主機中收不到信息備機變成主機GatewayFailsafe機制pingGW沒有回應(yīng)檢測方法Failover線主備機之間的串口線檢查對端機器的電壓Network線兩臺機器的內(nèi)網(wǎng)接口的通訊Communicationbetweenboxesacrossinternalinterface檢查到?jīng)]有信號廠商宣稱支持二個檢測方法,實際中建議用Failover線檢測方法Failover線廠商宣稱支持二個檢測方法,實際中F5的NAT和SNATF5的NAT和SNAT:NAT(NetworkAddressTranslation)和SNAT(SecureNetworkAddressTranslation)都是地址轉(zhuǎn)換機制。
NAT是一對一的,而SNAT是多對一的。SNAT只應(yīng)用于從內(nèi)部主動發(fā)起的流量,NAT在公司業(yè)務(wù)中很少用。SNAT出去的地址可以與VirtualServer的IP地址相同。如果Nodes只接受Client的訪問,而不需要主動對外發(fā)起連接請求,不需要配置NAT和SNAT。目前我們的SNAT為:1F5的NAT和SNATF5的NAT和SNAT:F5的NATInternet03一對一的映射雙向的流量專門的外網(wǎng)地址只有udp和tcp的流量F5的NATInternet031F5的SNAT多對一的映射到SNATAddress的流量是拒絕的可以與VirtualServer共用外網(wǎng)地址只有TCP和UDP流量Internet02F5的SNAT多對一的映射Internet207.10.內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器的配置步驟F5負(fù)載均衡器配置步驟組網(wǎng)規(guī)劃–在組網(wǎng)規(guī)劃中,包含主機名、IP地址/VLAN、路由、虛擬服務(wù)器、地址池、負(fù)載均衡算法、會話保持方式、雙機等內(nèi)容進行規(guī)劃,并繪制出組網(wǎng)拓?fù)鋱D。初始化配置–通常使用WebUI完成初始化配置,包括激活License、平臺配置和網(wǎng)絡(luò)配置。配置網(wǎng)絡(luò)VLAN和IP地址更改系統(tǒng)時鐘(可選)配置負(fù)載均衡池配置節(jié)點狀態(tài)監(jiān)控配置虛擬服務(wù)器配置SNAT/NAT配置雙機F5負(fù)載均衡器的配置步驟F5負(fù)載均衡器配置步驟F5組網(wǎng)規(guī)劃F5組網(wǎng)規(guī)劃準(zhǔn)備要點:設(shè)備物理連接規(guī)劃。IP地址規(guī)劃,根據(jù)實際需要劃分網(wǎng)段和分配IP地址,通常網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址為網(wǎng)絡(luò)中最大IP地址(默認(rèn)網(wǎng)關(guān)使用最大IP地址),往下遞推;主機設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)中最小IP地址往上遞推進行分配。BIG-IP雙機需要3個外部VLANIP,2個分別為主備機的SelfIP,一個為ShareIP。BIG-IP雙機需要3個內(nèi)部VLANIP,2個分別為主備機的SelfIP,一個為ShareIP。每一個虛擬服務(wù)器IP地址或NAT需要一個外部VLANIP。SNAT映射IP地址可以跟虛擬服務(wù)器IP地一樣。BIG-IP內(nèi)部每個節(jié)點需要一個內(nèi)部VLANIP。確定BIG-IP主機名,并且確保BIG-IP雙機主機名不一樣。F5組網(wǎng)規(guī)劃F5組網(wǎng)規(guī)劃準(zhǔn)備要點:F5的配置步驟F5的配置步驟內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5的配置步驟F5的配置步驟內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念組網(wǎng)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主講:xhj日期:2022年12月9日F5BIG-IPLTM負(fù)載均衡器培訓(xùn)主講:xhj日期:2022年12月8日F5BIG-IPL學(xué)習(xí)目標(biāo)了解負(fù)載均衡器的概念熟悉F5負(fù)載均衡器產(chǎn)品能夠?qū)5負(fù)載均衡器進行規(guī)劃和配置學(xué)習(xí)完本課程,您應(yīng)該能夠:學(xué)習(xí)目標(biāo)了解負(fù)載均衡器的概念學(xué)習(xí)完本課程,您應(yīng)該能夠:內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念什么叫負(fù)載均衡器什么是負(fù)載均衡器?服務(wù)器負(fù)載均衡器是指設(shè)置在一組功能相同或相似的服務(wù)器前端,對到達(dá)服務(wù)器組的流量進行合理分發(fā),并在其中某一臺服務(wù)器故障時,能將訪問請求轉(zhuǎn)移到其它可以正常工作的服務(wù)器的軟件或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
SLB是服務(wù)器負(fù)載均衡(ServerLoadBalancing)的簡稱。服務(wù)器負(fù)載均衡又可以分為局域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡與廣域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡(GlobalServerLoadBalancing)。狹義的SLB是指局域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡,與廣域網(wǎng)服務(wù)器負(fù)載均衡(GSLB)相對。
什么叫負(fù)載均衡器什么是負(fù)載均衡器?采用負(fù)載均衡器有什么優(yōu)點采用負(fù)載均衡器的優(yōu)點:原有的系統(tǒng)只部署了一臺服務(wù)器,隨著訪問量的增加,一臺服務(wù)器已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需要,而需要增加更多的服務(wù)器。當(dāng)部署了兩臺以上的服務(wù)器時,就可能會需要用到負(fù)載均衡器。通過服務(wù)器負(fù)均衡器,對流量進行合理分配,可以帶來以下好處:提高性能--負(fù)載均衡器可以實現(xiàn)服務(wù)器之間的負(fù)載平衡,從而提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度與總體性能;提高可靠性--負(fù)載均衡器可以對服務(wù)器的運行狀況進行監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)運行異常的服務(wù)器,并將訪問請求轉(zhuǎn)移到其它可以正常工作的服務(wù)器上,從而提高服務(wù)器組的可靠性提高可維護性--采用了負(fù)均衡器器以后,可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的發(fā)展情況靈活增加服務(wù)器,系統(tǒng)的擴展能力得到提高,同時簡化了管理。
采用負(fù)載均衡器有什么優(yōu)點采用負(fù)載均衡器的優(yōu)點:負(fù)載均衡實現(xiàn)的方式實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡有多種方法,常見的方法有:基于DNS輪詢的方法:即在DNS服務(wù)器中對同一域名設(shè)置多條DNS
A記錄,通過DNS的輪詢機制實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡?;趹?yīng)用軟件的實現(xiàn)方法,在應(yīng)用軟件設(shè)計中就考慮了多服務(wù)器之間的協(xié)同工作與任務(wù)調(diào)度。這種方法一般會有一臺服務(wù)器作為中樞對訪問請求進行調(diào)度,同時要求在應(yīng)用層支持訪問重定向或任務(wù)調(diào)度、跳轉(zhuǎn)機制(如nginx)。采用專門的L4/L7層交換機來實現(xiàn),也即我們常說的負(fù)載均衡器。一般都是通過在L4/L7層交換機作地址轉(zhuǎn)換(NAT)來實現(xiàn)。負(fù)載均衡實現(xiàn)的方式實現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡有多種方法,常見的方法有負(fù)載均衡器需要了解的問題負(fù)載均衡器一般需要了解以下方面的問題:支持的負(fù)載均衡算法支持的服務(wù)器健康檢查的方法如何保持客戶端和服務(wù)器的會話速度/性能指標(biāo)安全性與可靠性端口數(shù)量
負(fù)載均衡器需要了解的問題負(fù)載均衡器一般需要了解以下方面的問題內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器配置步驟F5負(fù)載均衡器的維護F5的常見組網(wǎng)方式內(nèi)容負(fù)載均衡器概念F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器介紹F5產(chǎn)品介紹F5的配置方法F5的幾個概念F5的數(shù)據(jù)流F5負(fù)載均衡算法介紹F5策略保護方法介紹F5健康檢查方法介紹F5雙機介紹F5地址轉(zhuǎn)換介紹F5負(fù)載均衡器介紹F5負(fù)載均衡器介紹F5產(chǎn)品介紹(現(xiàn)在用的產(chǎn)品)6800系列——超級多用途流量管理處理器:雙CPU基本內(nèi)存:2GBASIC:PacketVelocityASIC2千兆位CU端口:16個千兆位光纖端口:(SFP-GBICMini)4個(2個標(biāo)準(zhǔn)、2個可選)包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/20,000/2GB/秒)流量吞吐量:4GB/秒可選硬件設(shè)備:硬件壓縮*(2GB/秒)6400系列——高級多用途流量管理處理器:雙CPU基本內(nèi)存:2GBASIC:PacketVelocityASIC2千兆位CU端口:16個千兆位光纖端口:(SFP-GBICMini)4個(2個標(biāo)準(zhǔn)、2個可選)包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/15,000/2GB/秒)流量吞吐量:2GB/秒可選硬件設(shè)備:硬件壓縮*(2GB/秒)FIPS處理**(8,000TPS/1GBSSL吞吐量)3400系列——中級多用途流量管理處理器:單CPU基本內(nèi)存:1GBASIC:PacketVelocityASIC2千兆位CU端口:8個千兆位光纖端口:(SFP-GBICMini)2個可選包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/8,000/1GB/秒)流量吞吐量:1GB/秒2400系列——普通多用途流量管理處理器:單CPU基本內(nèi)存:768MBASIC:無千兆位CU端口:2個千兆位光纖端口(GBIC):2個可選包括:SSLTPS/MaxTPS/Bulk加速模塊:(100/2,000/500MB/秒)流量吞吐量:500MB/秒F5產(chǎn)品介紹(現(xiàn)在用的產(chǎn)品)6800系列——6400系列——網(wǎng)絡(luò)端口16個光纖接口4個右下角屏幕控制板F5端口及板面說明(6800)網(wǎng)絡(luò)端口16個F5端口及板面說明(6800)F5的配置方法兩種配置方法Web接口方式
https命令行方式ssh(remote)telnet(需要用命令打開)Console建議用命令行的方式初始化,在Web方式下配置業(yè)務(wù)F5的配置方法兩種配置方法Web配置工具Web配置工具Web配置工具配置工具文檔Web配置工具配置工具文檔Web配置工具Web配置工具命令行配置方式命令行配置方式:F5#configINITIALSETUPMENU
Choosethedesiredconfigurationfunctionfromthelistbelow.
(A)Configureallservices(R)StepsforredundantsystemsREQUIRED(E)Setdefaultgateways(V)ConfigureVLANs&networking(H)Sethostname(W)Configurewebservers(P)Setrootpassword
OPTIONAL(C)Remoteauthentication(O)Configureremoteaccess(D)ConfigureDNS(S)ConfigureSSH(F)ConfigureFTP(T)ConfigureTelnetd
(I)InitializeiControlportal(U)ConfigureRSH(K)Setkeyboardtype(Y)Setsupportaccess(L)LicenseActivation(Z)Settimezone(M)Definetimeservers(Q)Quit
EnterChoice:命令行配置方式命令行配置方式:INITIAL虛擬服務(wù)器(VirtualServers)的概念I(lǐng)nternet50:80VirtualServer虛擬服務(wù)器是在F5上虛擬出來的概念虛擬服務(wù)器IP地址+端口號的組合虛擬服務(wù)器(VirtualServers)的概念I(lǐng)nte節(jié)點(Nodes)的概念I(lǐng)nternet80:8080Nodes節(jié)點(Nodes)是服務(wù)器的IP地址+端口號的組合81:808082:808083:8080節(jié)點(Nodes)的概念I(lǐng)nternet192.80.10.地址池(Pool)的概念I(lǐng)nternet客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器地址池是一組Node的組合地址池(Pool)的概念I(lǐng)nternet客戶端路由器BIG虛擬服務(wù)器和節(jié)點Internet80:8080虛擬服務(wù)器節(jié)點映射到一個虛擬服務(wù)器對應(yīng)一個地址池,一個地址池對應(yīng)多個節(jié)點50:8081:808082:808083:8080虛擬服務(wù)器和節(jié)點Internet80:虛擬服務(wù)器–
地址轉(zhuǎn)換BIG-IP會執(zhí)行地址換,把客戶請求的數(shù)據(jù)包中的目的地址換成真實的服務(wù)器地址真實服務(wù)器地址NetworkAddressTranslation虛擬服務(wù)器地址Internet50:8080:808081:808082:808083:8080虛擬服務(wù)器–地址轉(zhuǎn)換BIG-IP會執(zhí)行地址換,把客戶請網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1InternetDNS服務(wù)器50:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1InternetDNS服網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1在BIG-IP上把目的地址轉(zhuǎn)換成節(jié)點的地址,端口轉(zhuǎn)換成節(jié)點的偵聽端口InternetPacket#1Src-0:4003Dest–50:80Packet#1Src–0:4003Dest–80:8080050:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#1在BIG-IP上把目的地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#1Return在BIG-IP把返回的數(shù)據(jù)包的源地址轉(zhuǎn)換成虛擬服務(wù)器地址,端口轉(zhuǎn)換成BIG-IP偵聽端口InternetPacket#1-returnDest-0:4003Src–50:80Packet#1-returnDest–0:4003Src–80:8080050:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#1Return在BIG-網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#2InternetPacket#2Src-1:4003Dest–50:80Packet#2Src–1:4003Dest–81:8080150:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流-Packet#2InternetPacke網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#2ReturnInternetPacket#2-returnDest-1:4003Src–50:80Packet#2-returnDest–1:4003Src–82:80150:8080:808081:808082:808083:8080網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流–Packet#2ReturnInterF5負(fù)載均衡算法介紹RoundRobin(輪詢)Ratio(權(quán)重)LeastConnections(最少連接)Fastest(最快回應(yīng))Observed(觀察)Predictive(預(yù)測)DynamicRatio(動態(tài)權(quán)重)MinimumActiveMembers(最少活動成員)FallbackHost靜態(tài)動態(tài)失效機制F5負(fù)載均衡算法介紹RoundRobin(輪詢)靜態(tài)動態(tài)失負(fù)載均衡算法-輪詢客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器客戶的請求被嚴(yán)格分發(fā)12345678Internet負(fù)載均衡算法-輪詢客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-權(quán)重管理員設(shè)置把客戶的請求按3:1:1:1比例分配123478910Internet561112客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-權(quán)重管理員設(shè)置把客戶的請求按3:1:1:1比負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)下一個客戶請求被分配到反應(yīng)最快的機器12Internet10ms5ms20ms17ms當(dāng)前反應(yīng)時間客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)下一個客戶請求被分配到反應(yīng)最快的機器1負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)–一定時間后101102Internet14ms15ms20ms11ms當(dāng)前反應(yīng)時間客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器下一個客戶請求被分配到反應(yīng)最快的機器負(fù)載均衡算法-最快回應(yīng)–一定時間后101102Inter負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)12Internet下一次請求發(fā)送到有最少連接數(shù)的機器上462460455465當(dāng)前連接數(shù)客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)12Internet下一次請求發(fā)送到負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)–一定時間后Internet6162342330338335當(dāng)前連接數(shù)下一次請求發(fā)送到有最少連接數(shù)的機器上客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少連接數(shù)–一定時間后Internet61負(fù)載均衡算法-最少活動成員135246InternetPriority1Priority2如果最少活動成員為2,現(xiàn)在有3個高優(yōu)先級的成員可用,則低優(yōu)先級的節(jié)點不會被使用客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少活動成員135246InternetPri負(fù)載均衡算法-最少活動成員15InternetPriority1Priority2324678如果最少活動節(jié)點少于2個,則下一優(yōu)先級的節(jié)點就會被使用客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-最少活動成員15InternetPriorit負(fù)載均衡算法-FallbackHostInternetIfallnodesfail,thenclientissentanhttpredirecttothe“fallback”server.客戶端路由器BIG-IP負(fù)載均衡器服務(wù)器負(fù)載均衡算法-FallbackHostInternetIf策略保持(Persistence)概念123123策略保持是處理同一臺Client端過來的請求如果分發(fā)到同一個節(jié)點中去的問題策略保持(Persistence)概念123123策略保持策略保持方法SimplePersistence(簡單策略保持)SSLPersistence(SSL策略保持)CookiePersistence(Cookie策略保持)Insert,Rewrite,Passive&HashPersistencebyExpressio(表達(dá)式的策略保持)/jishubu/3.交流分享/網(wǎng)絡(luò)/F5/會話保持.doc策略保持方法SimplePersistence(簡單策略保會話策略保持方法會話策略保持方法Cookie策略保持方法Insert模式BIG-IP在數(shù)據(jù)流中插入一個cookieRewrite模式主機產(chǎn)生cookie而BIG-IP會改寫cookiePassive模式主機產(chǎn)生cookie而BIG-IP讀此cookieHash模式鏡像一個cookie值到一個特別的節(jié)點Webserver必須產(chǎn)生一個cookieCookie策略保持方法Insert模式ClientServerHTTPrequest(nocookie)TCPhandshakeTCPhandshakeHTTPrequest(nocookie)HTTPreply(nocookie)HTTPreply(withinsertedcookie)pick
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serverTCPhandshakeHTTPrequest(withsamecookie)HTTPreply(withcookie)CookieHash模式ClientServerHTTPrequest(nocIP&TCPHeaderTCPData表達(dá)式(Expression)保持SYNSYN-ACKACKClientRequestSSLSessionIDIPAddressSIPCallIDHTTPHeadersUserDefinedFieldsTCPHandshakeIP&TCPHeaderTCPData表達(dá)式(Ex表達(dá)式保持基于數(shù)據(jù)包中的其他內(nèi)容來做策略保持可以做任何內(nèi)容的策略保持類似于Rules表達(dá)式保持基于數(shù)據(jù)包中的其他內(nèi)容來做策略保持簡單(simple)策略保持方法基于源或目的IP地址假設(shè)ClientIP地址不變Netmask一段地址范圍當(dāng)作源地址簡單(simple)策略保持方法基于源或目的IP地址SSL策略保持方法基于SSL會話ID當(dāng)客戶端IP地址變化時,保持不變?nèi)绻鸖SL會話ID丟失后,保持會發(fā)生變化SSL策略保持方法基于SSL會話ID80:8080F5的健康檢查方法Internet80:8080F5的健康檢查方法Int節(jié)點&節(jié)點地址狀態(tài)用Monitors檢查的節(jié)點的狀態(tài)UNCHECKEDCHECKINGUPDOWNADDRESSDOWN管理員原因引起的狀態(tài)DISABLEDADDRESSDISABLEDFORCEDDOWNADDRESSDOWN節(jié)點&節(jié)點地址狀態(tài)用Monitors檢查的節(jié)點的狀態(tài)健康檢查健康檢查概念A(yù)ddress,Service,Content(內(nèi)容)&InteractiveChecks配置健康檢查從模板中創(chuàng)建Monitor關(guān)聯(lián):pool健康檢查健康檢查概念地址(Address)檢查步驟包被送到IP地址如果沒有反應(yīng),則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如-ICMPInternet82ICMP8180地址(Address)檢查步驟Internet192.80服務(wù)(Service)Check步驟建立一個TCP連接(IP地址:服務(wù))關(guān)閉連接如果TCP連接失效,則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如–TCP
Internet82:8080TCPConnection81:808080:8080服務(wù)(Service)Check步驟Internet192內(nèi)容(Content)檢查Internet步驟:建立一個OpensTCP連接(IP地址:服務(wù))發(fā)送一個請求返回數(shù)據(jù)連接關(guān)閉如果收到的包中內(nèi)容不對,則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如–http
httpGET/82:808081:808080:8080內(nèi)容(Content)檢查Internet步驟:http交互(Interactive)檢查Internet步驟建立一個連接(IP地址:服務(wù))模擬真實應(yīng)用交互會話連接關(guān)閉如果期望的結(jié)果不對,則不會再往此節(jié)點發(fā)送流量例如–SQL請求會話82:808081:808080:8080交互(Interactive)檢查Internet步驟會話1F5雙機系統(tǒng)主備主備F5雙機系統(tǒng)主備主備雙機配置的一些概念UnitID(單元號碼,雙機時此UnitID不能相同)FailoverIP(雙機中對端機器的內(nèi)部IP地址,兩臺機器FailoverIP要能互相ping通)FailoverMethod(HardwiredorNetwork)(Hardwired用專門的Failover線,而Network用網(wǎng)線,經(jīng)驗驗證要采用hardwired)SharedIP(類似于雙機的浮動IP)Hostname(機器名,兩臺機器的機器
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