लोड बैलेंस लोडबैलेंस: जिसे F5 भी कहा जाता है, और वास्तविक मामले विवरण

लगभग कोई शब्द नहीं - लोड संतुलन - शांति सुरक्षा के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। जब संतुलन लोड हो जाता है, तो बहुत सारे दिमागों से निकलने वाला पहला उपकरण "F5" है। दिलचस्प बात यह है कि F5 वास्तव में एक कंपनी का नाम है, लेकिन क्योंकि इसका उत्पाद बहुत प्रसिद्ध है, यह धीरे-धीरे लोड बैलेंसर के लिए प्रॉक्सी बन गया है, जैसे कि "100 डिग्री" एक खोज प्रॉक्सी बन गया है।

और यह वह जगह है जहां F5 है, जहां चार और सात परतें अलग हैं, जहां असली दृश्य फिट बैठता है।

I. क्या वास्तव में लोड संतुलन solving है?

लोड बैलेंस, जो अनिवार्य रूप से एकाधिक ऑपरेटिंग इकाइयों को सौंपा गया कार्य है - जैसे वेब सर्वर, एफ़टीपी सर्वर, एंटरप्राइज़ क्रिटिकल एप्लीकेशन सर्वर - एक साथ काम करने के लिए।

तकनीकी दृष्टिकोण से, यह एक बाहर दिखाता है।वर्चुअल सर्वर पतामैं नहीं जानता हूँ। जब उपयोगकर्ता जुड़ जाता है, तो यह दो-तरफा नेटवर्क एड्रेस (NAT) के माध्यम से सबसे उपयुक्त वास्तविक सर्वर के लिए कनेक्शन स्थानांतरित करता है। उपयोगकर्ता हमेशा उसी प्रवेश को देखते हैं, उनके पीछे मशीनों का एक गुच्छा है।

यह तीन चीजों को हल करता है:अवसर की हानि के डर।(एक बिंदु विफलता)मुझे डर है कि मैं इसे संभाल नहीं सकता।(प्रदर्शनी बछड़े)मुझे डर है कि यह विस्तार नहीं होगा।(जैसा कि क्षैतिज रूप से विस्तार नहीं हो सकता)।

दूसरी, चौथी मंजिल, बनाम 7 वीं मंजिल: मिश्रण करने के लिए सबसे आसान जगह

भेद का मूल एक वाक्य है:क्या आवेदन परत प्रोटोकॉल पार्स करने के लिएमैं नहीं जानता हूँ। यह अंतर सीधे क्षमता सीमाओं और प्रदर्शन को निर्धारित करता है।

चार लेयर लोड बैलेंस (ट्रांसमिटिंग लेयर)

• कार्य स्तरOSI लेवल 4, TCP/UDP प्रोटोकॉल
• अन्य आयोजकस्रोत आईपी, लक्ष्य आईपी, पोर्ट नंबर - लागू डेटा को स्पर्श न करें
• कोर दक्षतापोर्ट फॉरवर्डिंग, टीसीपी कनेक्शन का पुन: उपयोग, चार परत स्वास्थ्य जांच (टीसीपी हैंडशेक), बुनियादी डीडीओएस सुरक्षा
• प्रदर्शन: बहुत कुशल रिले, हार्डवेयर सीमा, माइक्रोसेकंड देरी से संपर्क
• विशिष्ट दृश्यडेटाबेस (MySQL/Redis), TCP सेवा (playserver, Netty सेवा), क्रॉस-हाउस लिंक लोड
• उत्पादों का प्रतिनिधित्वLVS, F5 (चार परत मोड), HAProxy (चार परत मोड), Nginx (धारा मॉड्यूल)

7 लेयर लोड बैलेंस (Application Layer)

• कार्य स्तरOSI 7th फ्लोर, HTTP / HTTPS, DNS, FTP आदि।
• अन्य आयोजकयूआरएल, कुकी, हेडर, अनुरोध पैरामीटर, JSON सामग्री
• कोर दक्षतासामग्री रूटिंग के आधार पर, एसएसएल अनमाउंटिंग, कैश, प्रतिबंधित प्रवाह पिघलने, डब्ल्यूएएफ एकीकरण, सत्र रखरखाव, ग्रे स्केल रिलीज
• प्रदर्शनकार्यात्मक, लेकिन क्लस्टर विस्तार द्वारा क्षतिपूर्ति करने के लिए थोड़ा अधिक देरी (ms) के साथ
• विशिष्ट दृश्यवेब अनुप्रयोग, माइक्रोसर्विस एपीआई, एचटीटीपी सर्विसेज, ग्रेस्केल डिससेमिनेशन, एपीआई गेटवे
• उत्पादों का प्रतिनिधित्वNginx, HAProxy (Seven Layer Mode), F5 (Seven Layer Module), काँग, स्प्रिंग क्लाउड गेटवे

एक शब्द: पैकेज खोलने के लिए साइन (आईपी और पोर्ट) और सात मंजिलों को पढ़ने के लिए चार मंजिल (सामग्री देखें) और यह तय करते हैं कि इसे कहाँ भेजना है। चार मंजिलों का चयन करने में सक्षम होने के लिए, यह आपको सात खर्च करने जा रहा है।

तीन, F5 BIG-IP, जहां यह है?

BIG-IP LTM, आधिकारिक नामस्थानीय प्रवाह प्रबंधक, 4-7 परत लोड संतुलन बनाता है। यह सिर्फ एक ट्रांसपोंडर नहीं है, लेकिन इसमें कार्यों की एक लंबी सूची है: आवेदन विनिमय, सत्र विनिमय, स्थिति निगरानी, खुफिया NAT, सार्वभौमिक निरंतरता, प्रतिक्रिया त्रुटि प्रसंस्करण, IPv6 गेटवे, उन्नत मार्ग, एसएसएल त्वरण, स्मार्ट HTTP संपीड़न, टीसीपी अनुकूलन, सामग्री बफर, एन्क्रिप्शन कुकी, हमले फिल्टर का आवेदन, DoS और SYN बाढ़ संरक्षण, फ़ायरवॉल फ़िल्टरिंग ...

सबसे व्यावहारिक शब्दों में से कुछ चुनें:

बहु-चेन लोड संतुलन और अतिरेक

मुख्य संचालन में अक्सर गुणवत्ता सुनिश्चित करने और एकल बिंदु विफलताओं को समाप्त करने के लिए कई आईएसपी लाइनें शामिल हैं। दो दिशाएं हैं:

• OUTBOUND यातायात(Inline Access): BIG-IP LC विभिन्न इंटरनेट इंटरफेसों के लिए यातायात खुफिया को असाइन करता है और सोर्स एड्रेस NAT बनाता है
• INBound यातायात(अतिरिक्त एक्सेस: दो आईएसपी सार्वजनिक पते को बांधना, दो आईएसपी DNS अनुरोधों को निरूपित करना, सर्वर स्वास्थ्य और RTT समय खुफिया का जवाब देना

2. सर्वर लोड बैलेंस

वीआईपी (Virtual IP, IP पते और TCP/UDP बंदरगाहों से मिलकर) बाहरी सेवाओं के माध्यम से लक्ष्य सर्वर को L4 से L7 तक लगातार प्रदान किया जाता है। एक बार एक खराब सर्वर पाया जाता है, इसे लोड बैलेंस समूह से हटा दिया जाता है। यह भी iRules टीसीपी/UDP पैकेज खोलने के लिए अनुमति देता है और इसे सामग्री सुविधाओं के साथ अनुकूलित करने के लिए - उदाहरण के लिए, यूआरएल द्वारा विभिन्न सर्वरों के लिए यातायात निर्देशित करने के लिए।

3. उच्च सिस्टम उपलब्धता

यह F5 सबसे अच्छा जगह है। दोहराव मोडमिलीसेकंड संक्रमण(200 ms से अधिक) को 99.99% की उपलब्धता कहा जाता है। सिद्धांत यह है कि जब सभी सत्र सक्रिय डिवाइस से गुजरते हैं, तो सत्र की जानकारी को सिंक्रनाइज़ डेटा लाइनों द्वारा बैकअप डिवाइस को सिंक्रनाइज़ किया जाता है - इसलिए स्विच करते समय उपयोगकर्ता पहुंच बाधित नहीं होती है। डिवाइस में वॉचडॉग चिप हार्टबीट के माध्यम से एक दूसरे की आवृत्तियों की निगरानी करता है, और सक्रिय ने साझा आईपी और वीआईपी को लेने के लिए तुरंत बैकअप और सूचित किया।

4. सुरक्षा

BIG-IP फ़ायरवॉल डिजाइन सिद्धांतों का उपयोग करता है।डिफ़ॉल्ट इनकारमैं नहीं जानता हूँ। ACK के बिना SYN हमलों के खिलाफ SYN सुरक्षा। इसकी डायनेमिक रीपिंग सुविधा कुशलतापूर्वक डोस हमले में निष्क्रिय कनेक्शन को हटा देती है, औरयह डिस्कनेक्ट दर को गति देगा क्योंकि हमलों की संख्या बढ़ जाती है।यह कठिन है। देरी बाध्यकारी प्रौद्योगिकी वापस अंत सर्वर व्यापक SYN बाढ़ संरक्षण देता है।

एसएसएल त्वरण

प्रत्येक BIG-IP में एक SSL हार्डवेयर त्वरण चिप होता है और एक लाइसेंस बिना किसी शुल्क के 100 TPS के साथ होता है। इसे सिर्फ विस्तारित और अपग्रेड किया जाएगा।

चार, F5, या Nginx? Contrast

यह अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न हैं। दोनों प्रतिस्पर्धी नहीं हैं; वे अधिक पूरक हैं।

F5 BIG-IP (हार्डवेयर)

• तैनाती पैटर्न: विशेष हार्डवेयर उपकरण (अनुकूलित चिप्स सहित)
• प्रदर्शन: मिलियन डिग्री टीसीपी कनेक्शन, माइक्रोसेकंड फॉरवर्ड देरी
• फंक्शन: फुल पावर - 4th + 7th लेयर, एसएसएल अनमाउंट, डीडीओएस प्रोटेक्शन, डब्लूएएफ, वीपीएन, चेन लोड
• विश्वसनीयता: हार्डवेयर अतिरेक (डबल गर्मी), 99.99% उपलब्धता
• लागत: उच्च ( लाखों से लाखों में सैकड़ों में) और पेशेवर इंजीनियरों द्वारा आवश्यक रखरखाव
• एक्सटेंशन: हार्डवेयर उन्नयन, कम लचीलेपन पर निर्भरता
• परिवहन: कॉम्प्लेक्स, मालिकाना विन्यास इंटरफेस और सीएलआई से परिचित

Nginx (Software)

• तैनाती पैटर्न: सॉफ्टवेयर, एक आम सर्वर या क्लाउड होस्ट पर चल रहा है
• प्रदर्शन: स्तर 100,000 टीसीपी कनेक्शन, मिलीसेकंड देरी, क्लस्टर विस्तार
• समारोह: प्रकाश दक्षता - 7 परतें कोर हैं, 4 परतों, एसएसएल unmounting, कैश, प्रतिबंधित प्रवाह, रिवर्स एजेंट का समर्थन करते हैं
• विश्वसनीयता: सर्वर हार्डवेयर स्थिरता पर मैनुअल डबल-हीट (Keepalived) निर्भरता की आवश्यकता
• लागत: ओपन सोर्स मुफ्त है और Nginx प्लस फीस कम है
• एक्सटेंशन: क्लस्टर तैनाती, लचीला क्लाउड पर्यावरण विस्तार के लिए समर्थन
• पोर्ट्रेट: सरल, पढ़ने में आसान विन्यास फाइलें, क्विक बैक एंड इंजीनियर्स

एक रास्ता चुनें, बस इसका पालन करें:

• टीसीपी सेवा (प्ले, प्रतिभूतियां)+ चरम उपलब्धता F5.
• कोर व्यापार पोर्टल + सुरक्षा आवश्यकताओं (WAF/DOS) F5. सात.
• Microservice API गेटवे + क्लाउड पर्यावरण तैनाती Nginx 7th फ्लोर
• डेटाबेस/रीडिस लोड + उच्च मूल्य Nginx, चौथी मंजिल।
• लघु और मध्यम आकार के संचालन + तेज iterative Nginx (4/7 मंजिल)
• एंटरप्राइज डाटा सेंटर + मल्टीलिंक पोर्टल के लिए F5, आंतरिक सेवा लोड के लिए Nginx

अंतिम संयोजन बड़े और मध्यम आकार के पौधों पर आम है - F5 राष्ट्र वॉच, Nginx आंतरिक।

V. Field case: कितना F5 विन्यास आसपास है

बहुत से लोग F5 की पहली प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं:यह एक स्विचबोर्ड के विचार से पूरी तरह अलग है। हाथ।मुझे नहीं पता। इसका विन्यास तर्क एक अन्य प्रणाली है।

दृश्यदो वेब सर्वर बाहरी सेवाएं, आईपी 192,168,192.10-20/24, अतिरिक्त पते 192,168.27.100 के 80 बंदरगाह के माध्यम से लोड संतुलन की आवश्यकता है।

सरलतम भार संतुलन के लिए तीन मापदंडों और संबंधों की आवश्यकता होती है:

• नोड (node): न्यूनतम परिभाषा, प्रत्येक सर्वर एक नोड है
• पूल: नोड्स का एक समूह जो वेब सर्वर सेट ग्रुप की तरह यातायात प्राप्त और प्रक्रिया करता है
• वर्चुअल सर्वर (वर्चुअल सर्वर): बाहरी प्रवेश द्वार, पूल से जुड़े

डेटा प्रवाह: क्लाइंट सर्वर → पूल → नोड।

BIG-IP प्रबंधन इंटरफ़ेस:

• चरण 1: डिवाइस को सक्रिय करेंमुझे नहीं पता। F5 प्राप्त करें। गाइड सरल है, लेकिन याद है।सुनिश्चित करें कि यह जुड़ा हुआ है। इससे पहले कि आप आगे बढ़ें।- यह अनुभव है।
• स्टेप 2: लॉगिनमैं नहीं जानता हूँ। ब्राउज़र डिफ़ॉल्ट उपयोगकर्ता नाम पासवर्ड के साथ https://ManagingIP खोलता है
• चरण 3: पंक्ति VLANमुझे नहीं पता। नेटवर्क और VLANs, VLAN बनाते हैं और इंटरफेस (चेक) जोड़ते हैं।
• चरण 4: मैच आईपीमैं नहीं जानता हूँ। नेटवर्क → सेल्फ आईपी, प्रत्येक VLAN पते को परिभाषित करते हैं
• स्टेप ५: रोडलाइनमैं नहीं जानता हूँ। नेटवर्क → रूट्स, डिफ़ॉल्ट गेटवे या स्थिर राउटर के साथ
• स्टेप 6: मैचिंग पूलमुझे नहीं पता। स्थानीय व्यापार → वर्जिन सर्वर → पूल, नाम के साथ, स्वास्थ्य जांच (e.g. TCP), लोड एल्गोरिथ्म (e.g. मनाया सदस्यीय अवलोकन), वास्तविक सर्वर IP और पोर्ट
• चरण 7: मिलान वर्चुअल सर्वरमुझे नहीं पता। स्थानीय यातायात → वर्चुअल सर्वर, उपर्युक्त पूल के साथ जुड़ा हुआ है, एक घूर्णी आधार पर (आम रन्डरोबिन)
• चरण 8: मॉनिटर के साथ मैचमैं नहीं जानता हूँ। स्थानीय यातायात → मॉनिटर्स, चेक सर्वर स्वास्थ्य और पूल के साथ कनेक्ट
• Step 9: Match Redundantदोहराव

VI। वर्चुअल सर्वर के लिए प्रमुख पैरामीटर

F5 के दिल में वर्चुअल सर्वर है, और कई पैरामीटर ध्यान दिए बिना समस्याग्रस्त हैं।

VS टाइपतीन सामान्य प्रकार:

• निष्पादन L4: अग्रेषण की शुद्ध चार परतें, टीएमएम केवल टीसीपी मापदंडों को बदलने के बिना कनेक्शन वितरण के लिए जिम्मेदार है, और ग्राहक 1:1 पर सर्वर से जुड़ा हुआ है। रिले दरें उच्च हैं और उद्यमों में आम हैं। अनुप्रयोगों पर प्रभाव को कम करने के लिए,यदि आप कर सकते हैं, तो आप इसे कर सकते हैं।
• मानक VS: ग्राहक पूरी तरह से सर्वर टीसीपी कनेक्शन से स्वतंत्र है। कार्यक्षमता की सात परतों की आवश्यकता होती है (कुकी सत्र रखरखाव, सत्र आईडी रखरखाव, हैडर रखरखाव, लेनदेन आधारित लंबे कनेक्शन विभाजन, SYN हमले संरक्षण)। एक विशेषता नोट:इसका बंदरगाह हमेशा जनता के लिए खुला रहता है।- भले ही नोड का बैकेंड नीचे हो, तो वीआईपी का 80 बंदरगाह अभी भी तेलनेट द्वारा पहुंचा जा सकता है, लेकिन वेब पेज खोला नहीं जा सकता है। इसका उपयोग विफलता की जांच के लिए करें।
• IP: आंतरिक और बाहरी नेटवर्क कनेक्शन के लिए, कोई पूल सदस्य नहीं, और स्थानीय मार्ग के आधार पर आगे बढ़ना। डिफ़ॉल्ट रूप से, F5 में कोई मार्ग कार्य नहीं है और रूट फंक्शन खोलने के लिए एक पूर्ण 0 VS की आवश्यकता होती है।

टाइमआउट, align।यह असली गड्ढा है। यदि यह TCP प्रोफ़ाइल से मेल खाता है तो UDP कनेक्शन को VS पर स्वीकार नहीं किया जाएगा। Tcp में Idle Timeout मान पर अधिक ध्यान ...सर्वर के साथ काम करना चाहिए।मुझे नहीं पता। यदि F5 को 150 सेकंड पर सेट किया गया है, और IIS सर्वर 300 सेकंड का है, तो कई त्रुटियां होंगी। चलो समय के बारे में बात करते हैं।

पता/पोर्ट परिवहन: डिफ़ॉल्ट उपलब्ध हैं। वीएस आईपी और रियल मशीन आईपी ओपन पोर्ट ट्रांसपोर्ट जब वीएस का 8080 बंदरगाह वास्तविक पते से मेल खाता है।

SNAT AutoMap: VLAN से जाने के लिए अनुरोध करें SNAT स्रोत पता VLAN पर सेल्फ आईपी है। जब एक VLAN में एकाधिक सेल्फ आईपी होते हैं, तो इसका उपयोग घूर्णन आधार पर किया जाता है।

VII WHY MUST ने "TALKS की तैयारी" को मंजूरी दी

यह अवधारणा है जो लोड संतुलन में आसानी से नजर आती है और आसानी से उजागर होती है।

जैसे कि इलेक्ट्रीशियन और ऑनलाइन प्रमाणीकरण सिस्टम में, एक ग्राहक के पास लेनदेन को पूरा करने के लिए एकाधिक बातचीत होती है। ये बातचीत करते हैं।नज़दीक से जुड़ा हुआ है।- जब सर्वर दूसरे चरण को संभालता है, तो पहले चरण के परिणाम को जानने के लिए अक्सर आवश्यक होता है। इस बात की आवश्यकता है।यह एक ही सर्वर द्वारा किया जाना चाहिए।, लोड बैलेंसर द्वारा विभिन्न मशीनों पर फैल नहीं जा सकता है।

यही कारण है कि यह बातचीत रखने का मतलब है। F5 कनेक्टिविटी के माध्यम से, विकल्पों में शामिल हैं:

• स्रोत पता बनाए रखाअन्य आयोजक
• कुकी, पर पकड़ो।F5 ऑटो-insert सत्र कुकी, आमतौर पर 7 वीं मंजिल पर
• एसएसएल सत्र आईडी बनाए रखता हैएसएसएल सत्र का पुन: उपयोग करें
• संगठन: एकाधिक ओवरटाइम और मिलान नियमों का समर्थन करें

इसके साथ क्या गलत है? उपयोगकर्ता ने खरीदारी कार्ट में सामान जोड़ा और उन्हें ताज़ा किया - क्योंकि अनुरोध को किसी अन्य सर्वर को सौंपा गया था। इस तरह की लाइन विफलता का पता लगाने के लिए बहुत मुश्किल है।

VIII कुछ असुविधाजनक परिचालन विवरण

अंत में, उन लोगों के एक जोड़े को चुनें जिन्होंने गड्ढों पर कदम रखा और सीधे निष्कर्ष पर पहुंच गया:

• आपको स्वास्थ्य जांच के स्तर का चयन करना होगा।केवल टीसीपी हैंडशेक देखें, सर्वर पोर्ट लाइव है लेकिन एप्लिकेशन को लटका दिया जाता है और अग्रेषित किया जाता है; आवेदन परत की जांच के लिए, HTTP प्रकार मॉनिटर / एक्ट्यूएटर / स्वास्थ्य इंटरफ़ेस का उपयोग करें
• सैंडविच बनाने के लिए फायरवॉल।: एक एकल फ़ायरवॉल लाइन की गति का केवल 30% तक पहुंच जाता है। लेकिन फायरवॉल को डेटा को अंदर और बाहर जाने की आवश्यकता होती है, अन्यथा कनेक्शन को अस्वीकार कर दिया जाता है - F5 फायरवॉल लोड बैलेंस समाधान इस समस्या को संबोधित करता है और पारदर्शी उपकरणों की निरंतरता प्राप्त करता है
• एसएसएल अनमाउंटिंग प्रांतीय सीपीयू का प्रमुख हैF5 को HTTPS हैंडशेक और डिक्रिप्शन को संभालने की अनुमति देता है। बैकेंड जावा एप्लिकेशन केवल HTTP को संभालता है, प्रदर्शन को स्पष्ट रूप से बढ़ाया जाता है
• इससे पहले कि हम इसे बनाने से पहले हम दबाव परीक्षण करेंगे।: चार मंजिल तेजी से हैं, लेकिन यदि आपके पास वीएस के चार मंजिलों पर बैठक है, तो यह एक राज्य की शुरूआत है और प्रदर्शन फिर से शुरू होने की उम्मीद है। ठीक
• तीनों पर संकेतकों को नियंत्रित करें।: पूल स्थिति, वर्चुअल सर्वर थ्रूपुट, नोडल स्वास्थ्य स्थिति
• डिटैचमेंट कमांड: tmsh शो lटीएम शांत <pool-name>, tmsh शो lटीएम आभासी <vs-name>

अंत में।

लोड संतुलन एक "ट्रांसमिटिंग डिवाइस" प्रतीत होता है, जो वास्तव में पूरे आर्किटेक्चर में सबसे महत्वपूर्ण बिंदु पर खड़ा है - जिसमें से सभी यातायात पास होना चाहिए। यह एक अच्छा मैच है। उपयोगकर्ता इसे महसूस नहीं कर सकते; यह एक बुरा मैच है। आप रात के मध्य में फोन पर हैं।

अब, बादलों की लहर के तहत, सॉफ्टवेयर प्रोग्राम LVS, Nginx, HAProxy स्पष्ट लागत लाभ के साथ छोटे और मध्यम आकार की सेटिंग्स में पूरी तरह से पर्याप्त हैं। हालांकि, वित्त, प्रतिभूतियों, बड़े विद्युत ऑपरेटरों, स्थिरता के मामले में हार्डवेयर लोड संतुलन का मूल्य, मिलीसेकंड पैमाने पर स्विचन, एक-स्टॉप सुरक्षा क्षमताओं को शामिल करने वाले मुख्य प्रविष्टि बिंदु को शॉर्ट टर्म में प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

जैसा कि "F5" नाम के लिए, किसी कंपनी से कक्षा में बदलने की प्रक्रिया स्वयं ही कह रही है - जब किसी उत्पाद का उपयोग क्रिया के रूप में किया जाता है, तो यह बाजार जीता है।

सड़क संकेतों के चार मंजिल, पैकेज के सात मंजिल, प्रदर्शन के चार मंजिल, काम के सात मंजिल।

संदर्भ: F5 BIG-IP LTM आधिकारिक जानकारी, वेब डिफ्यूजन और प्रबंधन F5 लोड बैलेंस केस, 4/7 लेयर लोड बैलेंस टेक्नोलॉजी तुलना