F5 GTM广域网流量管理与优化方案
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more than 72 million users.”
客户感受
易于使用 最快响应速度
7
Internal DNS Servers
UNIX
WINS
8
跨ISP访问：南北电信互访问题
测试项目 DNS Result
网通北京ADSL用户访 问 12月2日凌晨1时
202.xxx.xxx.209
网通
电信
广东电信用户访问， 宽带用户，带宽 未知，12月2日
– If not then GTM determines what pool to send the traffic to based upon the WideIP LB method, and the availability of each pool.
– GTM returns A records only (AAAA and A6 records included)
TMM checks to see if there is a WideIP that matches the request
– If there is match gtmd handles the request. – If there is no match the request is passed down to BIND.
TMOS
11
主要功能与优势
支持应用在多个数据中心间进行透明交付 确保全球业务的连续性和应用的可用性 灵活的负载均衡算法，能够根据任何一项业务政策（包括地理信息、 负载情况、网络就近性等），并通过为直接用户交付全球流量控制， 来增强灵活性。 引导用户进入全球最佳站点，能够显著改进性能并提高客户的体验。 集中管理与监控，实现从单一地点提供全面的应用和数据中心状态信 息，降低管理开销 通过充分利用备份数据中心，以提高全球网络的效率、可扩展性以及 投资回报。 能够实现复杂任务的自动化流程，从而降低维护和管理开销。
16:30
219.xxx.xxx.11
网通
电信
网通北京ADSL用户 访问，12月2日
16:00
202.xxx.xxx.209
网通
电信
上海ADSL宽带用 户访问，12月2 日 20:00
219.xxx.xxx.11
网通
电信
Number of hits:
Requests per Second
Socket Connects
If a WideIP matches the request, gtmd checks it’s persistence table for a persistence record.
– If a match exists then gtmd will give out the record in the persistence table.
19
Topology举例(cont.)
From topology.inc
topology { // 6 Items
// server dc."London" pool."nor_am_web" pool."nor_am_web" dc."Tokyo" dc."Tokyo" pool."nor_am_web"
35 0.58 36 7.03 0.12 39.83 0.66
Biblioteka Baidu
多应用在多数据中心中的协同问题
9
Service Oriented Architecture
Clinical Record Services
Clinical records down in Dallas data center!
Personal Information
}
ldns continent."Europe" continent."North America" 0.0.0.0/0 continent."Asia" continent."Australia" continent."South America"
score 250 250 25 250 250 250
– BIND is version 9.3.1 – BIND zone file UI is now ZoneRunner – WideIP records are written to the appropriate zone files
GTM gets BIG-IP style monitors and pools.
1
BIG-IP Global Traffic Manager 广域网流量管理与优化方案
2
应用全球部署以后的挑战
异地容灾、故障切换 客户感受：易于使用、最佳访问效果 应用的协同 多数据中心资源的充分利用 扩展性 可管理性
3
容灾方案：宕机的代价是沉重的
• 33% of businesses did not have Disaster Recovery plans in place
• 16% of businesses lost between $100-$500K/day
• 26% of businesses don’t know how much they lost
Source: AT&T and IAEM report
“47% of the businesses cited that disaster recovery was a
Once the request reaches the pool level, the pool must make a load-balancing decision based upon it’s LB configuration and the availability of the pool members.
15
GTM LB Mechanism
GTM’s 采用分层的负载均衡机制 A WideIP load balances between its pools. A pool load balances between pool members.
– In the context of GTM a pool member is a Virtual Server.
prime target for IT Spending” – Network Computing Survivor’s Guide to 2006 survey
4
传统的应用容灾方案的切换机制
手动修改客户端访问目的地址 手动修改DNS解析记录方式 应用层重定向
都是需要人工介入！！！
5
指望人工进行容灾切换是靠不住的
– Big3dshim daemon facilitates communication between 9.x (big3d) and 4.x 3-DNS.
14
GTM决策过程
When a DNS request is received by the GTM listener, tmm and gtmd go through the following decision making process before any IP address is returned:
“Microsoft's websites were offline for up to 23 hours -
the most dramatic snafu to date on the Internet because of DNS equipment misconfiguration affecting
16
广域网访问流量优化
地址位置就近访问－Topology
控制全球用户访问在多个数据中心之间的流量分配
17
商业标准
GTM
欧洲用户 德国 Data Center
美洲用户
美国Data Center
新加坡 Data Center
亚洲用户
= 集成的性能结构
18
Topology 举例
来自北美（North America）的访问请求导向到北 美的两个数据中心（ NA ） 来自北美（ Europe ）的访问请求导向到北美的两 个数据中心（ London ） 来自其它地方的访问请求导向到北美的两个数据中 心（ Tokyo ）
Advanced application and component monitoring iRules - Flexibility to define distribution policies IPv6 AAAA record support Leading DNS performance (40K Res/s )
Slow to Implement
Error Prone
网络管理员
Costly
Labor Intensive
6
错误修改DNS记录的后果是极其严重的
“We screwed up. This is the worst day of my professional life “
– Network Administrator at Microsoft
}
"bigip_and_host" 30 ga ratio 172.25.118.100:80 ratio 2 172.25.118.105:80
Big3d’s are used to communicate availability between GTM and BIG-IP systems.
– Big3d’s communicate via iQuery over SSL, and utilize gzip to compress messaging
Total Bytes Sent (in KB)
Bytes Sent Rate (in KB/s)
Total Bytes Recv (in KB)
Bytes Recv Rate (in KB/s)
72 1.20 73 14.19 0.24 4148.24 69.12
69
4
1.15
0.07
70
5
13.47
0.96
0.22
0.02
4001.90 256.58
66.68
4.28
76
52
47
19
1.27
0.87
0.78
0.32
77
53
48
20
14.96
13.61
12.23
3.87
0.25
0.23
0.20
0.06
4388.54 3019.94 2703.26 21.73
73.12
50.32
45.05
0.36
12
F5 BIG-IP GTM--广域网流量管理与优化方案
北京数据中心
Router
Internet
BIG-IP
GTM
BIG-IP
上海数据中心
Server farm
Webmaster
User
查询www.abc.com
Local DNS
广州数据中心
13
GTM 基本工作机制
GTM is a Wide Area load balancer using DNS as the Traffic Management mechanism.
Services
Employee Information
Services
10
BIG-IP Global Traffic Manager(GTM)
极大提升全球交付应用的 可用性与可靠性
特性：应用智能、可管理性与高性能
SOA Application Management ZoneRunner® - Eliminate DNS Errors
– A virtual server is a sub component of a Server Object.
Thus you must configure Topology accordingly:
– 1st pass: pick a pool – 2nd pass: within a pool to select a pool member
24
组合的负载均衡算法
The Below pool contains a Virtual Server on a BIG-IP, and a Virtual Server from a Generic Host:
pool { name ttl preferred alternate member member
20
Topology example (cont.)
From the GUI
21
22
网络就近性动态探测
23
GTM支持的负载均衡算法
循环 全球可用性 LDNS持续性 应用可用性 地理分布 虚拟服务器容量 最少连接 Pkt/sec（数据包/每秒） KB/sec（千字节/每秒） 往返时间 中继段（hop） 数据包完整率 用户定义服务质量（QoS） 动态比率 LDNS循环 比率 随机
客户感受
易于使用 最快响应速度
7
Internal DNS Servers
UNIX
WINS
8
跨ISP访问：南北电信互访问题
测试项目 DNS Result
网通北京ADSL用户访 问 12月2日凌晨1时
202.xxx.xxx.209
网通
电信
广东电信用户访问， 宽带用户，带宽 未知，12月2日
– If not then GTM determines what pool to send the traffic to based upon the WideIP LB method, and the availability of each pool.
– GTM returns A records only (AAAA and A6 records included)
TMM checks to see if there is a WideIP that matches the request
– If there is match gtmd handles the request. – If there is no match the request is passed down to BIND.
TMOS
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主要功能与优势
支持应用在多个数据中心间进行透明交付 确保全球业务的连续性和应用的可用性 灵活的负载均衡算法，能够根据任何一项业务政策（包括地理信息、 负载情况、网络就近性等），并通过为直接用户交付全球流量控制， 来增强灵活性。 引导用户进入全球最佳站点，能够显著改进性能并提高客户的体验。 集中管理与监控，实现从单一地点提供全面的应用和数据中心状态信 息，降低管理开销 通过充分利用备份数据中心，以提高全球网络的效率、可扩展性以及 投资回报。 能够实现复杂任务的自动化流程，从而降低维护和管理开销。
16:30
219.xxx.xxx.11
网通
电信
网通北京ADSL用户 访问，12月2日
16:00
202.xxx.xxx.209
网通
电信
上海ADSL宽带用 户访问，12月2 日 20:00
219.xxx.xxx.11
网通
电信
Number of hits:
Requests per Second
Socket Connects
If a WideIP matches the request, gtmd checks it’s persistence table for a persistence record.
– If a match exists then gtmd will give out the record in the persistence table.
19
Topology举例(cont.)
From topology.inc
topology { // 6 Items
// server dc."London" pool."nor_am_web" pool."nor_am_web" dc."Tokyo" dc."Tokyo" pool."nor_am_web"
35 0.58 36 7.03 0.12 39.83 0.66
Biblioteka Baidu
多应用在多数据中心中的协同问题
9
Service Oriented Architecture
Clinical Record Services
Clinical records down in Dallas data center!
Personal Information
}
ldns continent."Europe" continent."North America" 0.0.0.0/0 continent."Asia" continent."Australia" continent."South America"
score 250 250 25 250 250 250
– BIND is version 9.3.1 – BIND zone file UI is now ZoneRunner – WideIP records are written to the appropriate zone files
GTM gets BIG-IP style monitors and pools.
1
BIG-IP Global Traffic Manager 广域网流量管理与优化方案
2
应用全球部署以后的挑战
异地容灾、故障切换 客户感受：易于使用、最佳访问效果 应用的协同 多数据中心资源的充分利用 扩展性 可管理性
3
容灾方案：宕机的代价是沉重的
• 33% of businesses did not have Disaster Recovery plans in place
• 16% of businesses lost between $100-$500K/day
• 26% of businesses don’t know how much they lost
Source: AT&T and IAEM report
“47% of the businesses cited that disaster recovery was a
Once the request reaches the pool level, the pool must make a load-balancing decision based upon it’s LB configuration and the availability of the pool members.
15
GTM LB Mechanism
GTM’s 采用分层的负载均衡机制 A WideIP load balances between its pools. A pool load balances between pool members.
– In the context of GTM a pool member is a Virtual Server.
prime target for IT Spending” – Network Computing Survivor’s Guide to 2006 survey
4
传统的应用容灾方案的切换机制
手动修改客户端访问目的地址 手动修改DNS解析记录方式 应用层重定向
都是需要人工介入！！！
5
指望人工进行容灾切换是靠不住的
– Big3dshim daemon facilitates communication between 9.x (big3d) and 4.x 3-DNS.
14
GTM决策过程
When a DNS request is received by the GTM listener, tmm and gtmd go through the following decision making process before any IP address is returned:
“Microsoft's websites were offline for up to 23 hours -
the most dramatic snafu to date on the Internet because of DNS equipment misconfiguration affecting
16
广域网访问流量优化
地址位置就近访问－Topology
控制全球用户访问在多个数据中心之间的流量分配
17
商业标准
GTM
欧洲用户 德国 Data Center
美洲用户
美国Data Center
新加坡 Data Center
亚洲用户
= 集成的性能结构
18
Topology 举例
来自北美（North America）的访问请求导向到北 美的两个数据中心（ NA ） 来自北美（ Europe ）的访问请求导向到北美的两 个数据中心（ London ） 来自其它地方的访问请求导向到北美的两个数据中 心（ Tokyo ）
Advanced application and component monitoring iRules - Flexibility to define distribution policies IPv6 AAAA record support Leading DNS performance (40K Res/s )
Slow to Implement
Error Prone
网络管理员
Costly
Labor Intensive
6
错误修改DNS记录的后果是极其严重的
“We screwed up. This is the worst day of my professional life “
– Network Administrator at Microsoft
}
"bigip_and_host" 30 ga ratio 172.25.118.100:80 ratio 2 172.25.118.105:80
Big3d’s are used to communicate availability between GTM and BIG-IP systems.
– Big3d’s communicate via iQuery over SSL, and utilize gzip to compress messaging
Total Bytes Sent (in KB)
Bytes Sent Rate (in KB/s)
Total Bytes Recv (in KB)
Bytes Recv Rate (in KB/s)
72 1.20 73 14.19 0.24 4148.24 69.12
69
4
1.15
0.07
70
5
13.47
0.96
0.22
0.02
4001.90 256.58
66.68
4.28
76
52
47
19
1.27
0.87
0.78
0.32
77
53
48
20
14.96
13.61
12.23
3.87
0.25
0.23
0.20
0.06
4388.54 3019.94 2703.26 21.73
73.12
50.32
45.05
0.36
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F5 BIG-IP GTM--广域网流量管理与优化方案
北京数据中心
Router
Internet
BIG-IP
GTM
BIG-IP
上海数据中心
Server farm
Webmaster
User
查询www.abc.com
Local DNS
广州数据中心
13
GTM 基本工作机制
GTM is a Wide Area load balancer using DNS as the Traffic Management mechanism.
Services
Employee Information
Services
10
BIG-IP Global Traffic Manager(GTM)
极大提升全球交付应用的 可用性与可靠性
特性：应用智能、可管理性与高性能
SOA Application Management ZoneRunner® - Eliminate DNS Errors
– A virtual server is a sub component of a Server Object.
Thus you must configure Topology accordingly:
– 1st pass: pick a pool – 2nd pass: within a pool to select a pool member
24
组合的负载均衡算法
The Below pool contains a Virtual Server on a BIG-IP, and a Virtual Server from a Generic Host:
pool { name ttl preferred alternate member member
20
Topology example (cont.)
From the GUI
21
22
网络就近性动态探测
23
GTM支持的负载均衡算法
循环 全球可用性 LDNS持续性 应用可用性 地理分布 虚拟服务器容量 最少连接 Pkt/sec（数据包/每秒） KB/sec（千字节/每秒） 往返时间 中继段（hop） 数据包完整率 用户定义服务质量（QoS） 动态比率 LDNS循环 比率 随机