硬件负载均衡介绍

什么是会话保持？
在大多数应用系统或者需要进行用户身份认证的在线系统中，一个客户与服 务器经常经过好几次的交互过程才能完成一笔交易或者是一个请求的完成。 由 于这几次交互过程是密切相关的，服务器在进行这些交互过程的某一个交 互步骤时，往往需要了解上一次交互过程的处理结果，或者上几步的交互过 程结果，服务器 进行下一步操作时就要求所有这些相关的交互过程都由一台 服务器完成，而不能被负载均衡器分散到不同的服务器上。
2.1 简单会话保持 简单会话保持也被称为基于源地址的会话保持，是指负载均衡器在作负载均衡时是根据访问请求的源地址作为判断关
连会话的依据。对来自同一IP地址的所有访问 请求在作负载均时都会被保持到一台服务器上去。在BIG-IP设备上可以为 “同一IP地址”通过网络掩码进行区分，比如可以通过对IP地址 192.168.1.1进行255.255.255.0的网络掩码，这样只要是来自 于192.168.1.0/24这个网段的流量BIGIP都可以认为他 们是来自于同一个用户，这样就将把来自于192.168.1.0/24网段的流 量会话保持到特定的一台服务器上。
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静态负载均衡算法
•轮询（Round Robin）：顺序循环将请求一次顺序循环地连接每个服务器。当其中某个服务 器发生第二到第7 层的故障，BIG-IP 就把其从顺序循环队列中拿出，不参加下一次的轮询， 直到其恢复正常。
•比率（Ratio）：给每个服务器分配一个加权值为比例，根椐这个比例，把用户的请求分配 到每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障，BIG-IP 就把其从服务器队列中 拿出，不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。
•优先权（Priority）：给所有服务器分组,给每个组定义优先权，BIG-IP 用户的请求，分配 给优先级最高的服务器组（在同一组内，采用轮询或比率算法，分配用户的请求）；当最高 优先级中所有服务器出现故障，BIG-IP 才将请求送给次优先级的服务器组。这种方式，实际 为用户提供一种热备份的方式。
负载均衡（Load Balance）
• 其意思就是将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元 上进行执行。需要我们注意的是：它并不属于网络基础架构，而 是属于一种网络优化设备。它是建立在现有的网络基础架构之上
主流常用的硬件负载均衡设备有哪些？
F5 BIG-IP Radware系列 梭子鱼负载均衡 天融信负载均衡 深信服负载均衡
简单会话保持里另外一个很重要的参数就是连接超时值，BIGIP会为每一个进行会话保持的会话设定一个时间值，当一 个会话上一次完成到这个会话下次再来之 前的间隔如果小于这个超时值，BIGIP将会将新的连接进行会话保持，但如果这 个间隔大于该超时值，BIGIP将会将新来的连接认为是新的会话然后进行负 载平衡。
◆观察模式（Observed）：连接数目和响应时间以这两项的最佳平衡为依据为新的请求选择服务器。当其中某个服 务器发生第二到第7 层的故障，BIG-IP就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复 正常。
◆预测模式（Predictive）：BIG-IP利用收集到的服务器当前的性能指标，进行预测分析，选择一台服务器在下一 个时间片内，其性能将达到最佳的服务器相应用户的请求。(被BIG-IP 进行检测)
软件负载均衡 LVS Nginx HAProxy
负载均衡算法
• 静态负载均衡算法包括：轮询，比率，优先权
• 动态负载均衡算法包括: 最少连接数,最快响应速度，观察方法， 预测法，动态性能分配，动态服务器补充，服务质量，服务类型， 规则模式。
• 常用到的一般是最少连接数、最快反应、或者轮询，决定选用那 种算法， 主要还是要结合实际的需求。
而这一系列的相关的交互过程可能是由客户到服务器的一个连接的多次会话 完成，也可能是在客户与服务器之间的多个不同连接里的多次会话完成。不 同连接的多次 会话，最典型的例子就是基于http的访问，一个客户完成一笔 交易可能需多次点击，而一个新的点击产生的请求，可能会重用上一次点击 建立起来的连接，也可 能是一个新建的连接。
基于原地址的会话保持实现起来简单，只需要根据数据包三、四层的信息就可以实现，效率也比较高。存在的问题就 在于当多个客户是通过代理或地址转换的方式来 访问服务器时，由于都分配到同一台服务器上，会导致服务器之间的负 载严重失衡。另外一种情况上客户机数量很少，但每个客户机都会产生多个并发访问，对这些 并发访问也要求通过负载 均衡器分配到多个服器上，这时基于客户端源地址的会话保持方法也会导致负载均衡失效。
会话保持就是指在负载均衡器上有这么一种机制，可以识别做客户与服务器 之间交互过程的关连性，在作负载均衡的同时，还保证一系列相关连的访问 请求会保持分配到一台服务器上。
F5支持什么样的会话保持方法？
F5 Big-IP支持多种的会话保持方法，其中包括：简单会话保持 （源地址会话保持）、HTTP Header的会话保持，基于SSL Session ID的会话保持，i-Rules会话保持以及基于HTTP Cookie的会话保持， 此外还有基于SIP ID以及Cache设备的会话保持等，但常用的是简单 会话保持，HTTP Header的会话保持以及 HTTP Cookie会话保持以及 基于i-Rules的会话保持。
动态负载均衡算法； ◆最少的连接方式（Least Connection）：传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发 生第二到第7 层的故障，BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。
◆最快模式（Fastest）：传递连接给那些响应最快的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障，BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。
◆动态性能分配(Dynamic Ratio-APM):BIG-IP 收集到的应用程序和应用服务器的各项性能参数，动态调整流量分配。 ◆动态服务器补充(Dynamic Server Act.):当主服务器群中因故障导致数量减少时，动态地将备份服务器补充至主 服务器群。 ◆服务质量(QoS）:按不同的优先级对数据流进行分配。 ◆服务类型(ToS): 按不同的服务类型（在Type of Field中标识）负载均衡对数据流进行分配。 ◆规则模式：针对不同的数据流设置导向规则，用户可自行。