F5會(huì)話保持的理解.doc

BatchDoc Word文檔批量處理工具1什么是會(huì)話保持？在大多數(shù)電子商務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)或者需要進(jìn)行用戶身份認(rèn)證的在線系統(tǒng)中，一個(gè)客戶與服務(wù)器經(jīng)常經(jīng)過(guò)好幾次的交互過(guò)程才能完成一筆交易或者是一個(gè)請(qǐng)求的完成。由于這幾次交互過(guò)程是密切相關(guān)的，服務(wù)器在進(jìn)行這些交互過(guò)程的某一個(gè)交互步驟時(shí)，往往需要了解上一次交互過(guò)程的處理結(jié)果，或者上幾步的交互過(guò)程結(jié)果，服務(wù)器進(jìn)行下一步操作時(shí)就要求所有這些相關(guān)的交互過(guò)程都由一臺(tái)服務(wù)器完成，而不能被負(fù)載均衡器分散到不同的服務(wù)器上。 而這一系列的相關(guān)的交互過(guò)程可能是由客戶到服務(wù)器的一個(gè)連接的多次會(huì)話完成，也可能是在客戶與服務(wù)器之間的多個(gè)不同連接里的多次會(huì)話完成。不同連接的多次會(huì)話，最典型的例子就是基于http的訪問(wèn)，一個(gè)客戶完成一筆交易可能需多次點(diǎn)擊，而一個(gè)新的點(diǎn)擊產(chǎn)生的請(qǐng)求，可能會(huì)重用上一次點(diǎn)擊建立起來(lái)的連接，也可能是一個(gè)新建的連接。 會(huì)話保持就是指在負(fù)載均衡器上有這么一種機(jī)制，可以識(shí)別做客戶與服務(wù)器之間交互過(guò)程的關(guān)連性，在作負(fù)載均衡的同時(shí)，還保證一系列相關(guān)連的訪問(wèn)請(qǐng)求會(huì)保持分配到一臺(tái)服務(wù)器上。2F5支持什么樣的會(huì)話保持方法？ F5 Big-IP支持多種的會(huì)話保持方法，其中包括：簡(jiǎn)單會(huì)話保持（源地址會(huì)話保持）、HTTP Header的會(huì)話保持，基于SSL Session ID的會(huì)話保持，i-Rules會(huì)話保持以及基于HTTP Cookie的會(huì)話保持，此外還有基于SIP ID以及Cache設(shè)備的會(huì)話保持等，但常用的是簡(jiǎn)單會(huì)話保持，HTTP Header的會(huì)話保持以及 HTTP Cookie會(huì)話保持以及基于i-Rules的會(huì)話保持。2.1 簡(jiǎn)單會(huì)話保持 簡(jiǎn)單會(huì)話保持也被稱為基于源地址的會(huì)話保持，是指負(fù)載均衡器在作負(fù)載均衡時(shí)是根據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求的源地址作為判斷關(guān)連會(huì)話的依據(jù)。對(duì)來(lái)自同一IP地址的所有訪問(wèn) 請(qǐng)求在作負(fù)載均時(shí)都會(huì)被保持到一臺(tái)服務(wù)器上去。在BIG-IP設(shè)備上可以為“同一IP地址”通過(guò)網(wǎng)絡(luò)掩碼進(jìn)行區(qū)分，比如可以通過(guò)對(duì)IP地址 進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)掩碼，這樣只要是來(lái)自于/24這個(gè)網(wǎng)段的流量BIGIP都可以認(rèn)為他們是來(lái)自于同一個(gè)用戶，這樣就將把來(lái)自于/24網(wǎng)段的流量會(huì)話保持到特定的一臺(tái)服務(wù)器上。 簡(jiǎn)單會(huì)話保持里另外一個(gè)很重要的參數(shù)就是連接超時(shí)值，BIGIP會(huì)為每一個(gè)進(jìn)行會(huì)話保持的會(huì)話設(shè)定一個(gè)時(shí)間值，當(dāng)一個(gè)會(huì)話上一次完成到這個(gè)會(huì)話下次再來(lái)之前的間隔如果小于這個(gè)超時(shí)值，BIGIP將會(huì)將新的連接進(jìn)行會(huì)話保持，但如果這個(gè)間隔大于該超時(shí)值，BIGIP將會(huì)將新來(lái)的連接認(rèn)為是新的會(huì)話然后進(jìn)行負(fù)載平衡。 基于原地址的會(huì)話保持實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，只需要根據(jù)數(shù)據(jù)包三、四層的信息就可以實(shí)現(xiàn)，效率也比較高。存在的問(wèn)題就在于當(dāng)多個(gè)客戶是通過(guò)代理或地址轉(zhuǎn)換的方式來(lái)訪問(wèn)服務(wù)器時(shí)，由于都分配到同一臺(tái)服務(wù)器上，會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器之間的負(fù)載嚴(yán)重失衡。另外一種情況上客戶機(jī)數(shù)量很少，但每個(gè)客戶機(jī)都會(huì)產(chǎn)生多個(gè)并發(fā)訪問(wèn)，對(duì)這些并發(fā)訪問(wèn)也要求通過(guò)負(fù)載均衡器分配到多個(gè)服器上，這時(shí)基于客戶端源地址的會(huì)話保持方法也會(huì)導(dǎo)致負(fù)載均衡失效。2.2 基于Cookie的會(huì)話保持 2.2.1 Cookie插入模式： 在Cookie插入模式下，Big-IP將負(fù)責(zé)插入cookie，后端服務(wù)器無(wú)需作出任何修改 當(dāng)客戶進(jìn)行第一次請(qǐng)求時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（不帶cookie）進(jìn)入BIG-IP， BIG-IP根據(jù)負(fù)載平衡算法策略選擇后端一臺(tái)服務(wù)器，并將請(qǐng)求發(fā)送至該服務(wù)器，后端服務(wù)器進(jìn)行HTTP回復(fù)（不帶cookie）被發(fā)回BIGIP，然后 BIG-IP插入cookie，將HTTP回復(fù)返回到客戶端。當(dāng)客戶請(qǐng)求再次發(fā)生時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（帶有上次BIGIP插入的cookie）進(jìn)入 BIGIP，然后BIGIP讀出cookie里的會(huì)話保持?jǐn)?shù)值，將HTTP請(qǐng)求（帶有與上面同樣的cookie）發(fā)到指定的服務(wù)器，然后后端服務(wù)器進(jìn)行請(qǐng)求回復(fù)，由于服務(wù)器并不寫入cookie，HTTP回復(fù)將不帶有cookie，恢復(fù)流量再次經(jīng)過(guò)進(jìn)入BIG-IP時(shí)，BIG-IP再次寫入更新后的會(huì)話保持 cookie。2.2.2 Cookie 重寫模式 當(dāng)客戶進(jìn)行第一次請(qǐng)求時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（不帶cookie）進(jìn)入BIGIP， BIGIP根據(jù)負(fù)載均衡算法策略選擇后端一臺(tái)服務(wù)器，并將請(qǐng)求發(fā)送至該服務(wù)器，后端服務(wù)器進(jìn)行HTTP回復(fù)一個(gè)空白的cookie并發(fā)回BIGIP，然后BIGIP重新在cookie里寫入會(huì)話保持?jǐn)?shù)值，將HTTP回復(fù)返回到客戶端。當(dāng)客戶請(qǐng)求再次發(fā)生時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（帶有上次BIGIP重寫的 cookie）進(jìn)入BIGIP，然后BIGIP讀出cookie里的會(huì)話保持?jǐn)?shù)值，將HTTP請(qǐng)求（帶有與上面同樣的cookie）發(fā)到指定的服務(wù)器，然后后端服務(wù)器進(jìn)行請(qǐng)求回復(fù)，HTTP回復(fù)里又將帶有空的cookie，恢復(fù)流量再次經(jīng)過(guò)進(jìn)入BIGIP時(shí)，BIGIP再次寫入更新后會(huì)話保持?jǐn)?shù)值到該 cookie。2.2.3 Passive Cookie 模式，服務(wù)器使用特定信息來(lái)設(shè)置cookie。 當(dāng)客戶進(jìn)行第一次請(qǐng)求時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（不帶cookie）進(jìn)入BIGIP， BIGIP根據(jù)負(fù)載平衡算法策略選擇后端一臺(tái)服務(wù)器，并將請(qǐng)求發(fā)送至該服務(wù)器，后端服務(wù)器進(jìn)行HTTP回復(fù)一個(gè)cookie并發(fā)回BIGIP，然后 BIGIP將帶有服務(wù)器寫的cookie值的HTTP回復(fù)返回到客戶端。當(dāng)客戶請(qǐng)求再次發(fā)生時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（帶有上次服務(wù)器寫的cookie）進(jìn)入 BIGIP，然后BIGIP根據(jù)cookie里的會(huì)話保持?jǐn)?shù)值，將HTTP請(qǐng)求（帶有與上面同樣的cookie）發(fā)到指定的服務(wù)器，然后后端服務(wù)器進(jìn)行請(qǐng) 求回復(fù)，HTTP回復(fù)里又將帶有更新的會(huì)話保持cookie，恢復(fù)流量再次經(jīng)過(guò)進(jìn)入BIGIP時(shí)，BIGIP將帶有該cookie的請(qǐng)求回復(fù)給客戶端。2.2.4 Cookie Hash模式： 當(dāng)客戶進(jìn)行第一次請(qǐng)求時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（不帶cookie）進(jìn)入BIGIP， BIGIP根據(jù)負(fù)載均衡算法策略選擇后端一臺(tái)服務(wù)器，并將請(qǐng)求發(fā)送至該服務(wù)器，后端服務(wù)器進(jìn)行HTTP回復(fù)一個(gè)cookie并發(fā)回BIGIP，然后 BIGIP將帶有服務(wù)器寫的cookie值的HTTP回復(fù)返回到客戶端。當(dāng)客戶請(qǐng)求再次發(fā)生時(shí)，客戶HTTP請(qǐng)求（帶有上次服務(wù)器寫的cookie）進(jìn)入 BIGIP，然后BIGIP根據(jù)cookie里的一定的某個(gè)字節(jié)的字節(jié)數(shù)來(lái)決定后臺(tái)服務(wù)器接受請(qǐng)求，將HTTP請(qǐng)求（帶有與上面同樣的cookie）發(fā)到指定的服務(wù)器，然后后端服務(wù)器進(jìn)行請(qǐng)求回復(fù)，HTTP回復(fù)里又將帶有更新后的cookie，恢復(fù)流量再次經(jīng)過(guò)進(jìn)入BIGIP時(shí)，BIGIP將帶有該 cookie的請(qǐng)求回復(fù)給客戶端。2.3 SSL Session ID會(huì)話保持 在用戶的SSL訪問(wèn)系統(tǒng)的環(huán)境里，當(dāng)SSL對(duì)話首次建立時(shí)，用戶與服務(wù)器進(jìn)行首次信息交換以：1交換安全證書，2）商議加密和壓縮方法，3）為每條對(duì)話 建立Session ID。由于該Session ID在系統(tǒng)中是一個(gè)唯一數(shù)值，由此，BIGIP可以應(yīng)用該數(shù)值來(lái)進(jìn)行會(huì)話保持。當(dāng)用戶想與該服務(wù)器再次建立連接時(shí)，BIGIP可以通過(guò)會(huì)話中的 SSL Session ID識(shí)別該用戶并進(jìn)行會(huì)話保持。 基于SSL Session ID的會(huì)話保持就需要客戶瀏覽器在進(jìn)行會(huì)話的過(guò)程中始終保持其SSL Session ID不變，但實(shí)際上，微軟Internet Explorer被發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過(guò)特定一段時(shí)間后將主動(dòng)改變SSL Session ID，(IE標(biāo)準(zhǔn)緩存SSL ID 5分鐘，BIGIPLTM默認(rèn)緩存SSL ID 1小時(shí))這就使基于SSL Session ID的會(huì)話保持實(shí)際應(yīng)用范圍大大縮小。2.4 基于HTTP Header的會(huì)話保持BIGIP可以根據(jù)用戶HTTP訪問(wèn)里http包頭信息信息進(jìn)行會(huì)話保持，HTTP包頭里包含以下信息，BIGIP可以將用戶訪問(wèn)里這些信息通過(guò)表達(dá)式來(lái)獲得相應(yīng)的數(shù)值從而進(jìn)行會(huì)話保持。 Accept：瀏覽器可接受的MIME類型。 Accept-Charset：瀏覽器可接受的字符集。 Accept-Encoding：瀏覽器能夠進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)編碼方式，比如gzip。Servlet能夠向支持gzip的瀏覽器返回經(jīng)gzip編碼的HTML頁(yè)面。許多情形下這可以減少5到10倍的下載時(shí)間。 Accept-Language：瀏覽器所希望的語(yǔ)言種類，當(dāng)服務(wù)器能夠提供一種以上的語(yǔ)言版本時(shí)要用到。 Authorization：授權(quán)信息，通常出現(xiàn)在對(duì)服務(wù)器發(fā)送的WWW-Authenticate頭的應(yīng)答中。 Connection：表示是否需要持久連接。如果Servlet看到這里的值為“Keep-Alive”，或者看到請(qǐng)求使用的是HTTP 1.1（HTTP 1.1默認(rèn)進(jìn)行持久連接），它就可以利用持久連接的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)頁(yè)面包含多個(gè)元素時(shí)（例如Applet，圖片），顯著地減少下載所需要的時(shí)間。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，Servlet需要在應(yīng)答中發(fā)送一個(gè)Content-Length頭，最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法是：先把內(nèi)容寫入ByteArrayOutputStream，然后在正式寫出內(nèi)容之前計(jì)算它的大小。 Content-Length：表示請(qǐng)求消息正文的長(zhǎng)度。 Cookie：這是最重要的請(qǐng)求頭信息之一，參見后面Cookie處理一章中的討論。 From：請(qǐng)求發(fā)送者的email地址，由一些特殊的Web客戶程序使用，瀏覽器不會(huì)用到它。 Host：初始URL中的主機(jī)和端口。 If-Modified-Since：只有當(dāng)所請(qǐng)求的內(nèi)容在指定的日期之后又經(jīng)過(guò)修改才返回它，否則返回304“Not Modified”應(yīng)答。 Pragma：指定“no-cache”值表示服務(wù)器必須返回一個(gè)刷新后的文檔，即使它是代理服務(wù)器而且已經(jīng)有了頁(yè)面的本地拷貝。 Referer：包含一個(gè)URL，用戶從該URL代表的頁(yè)面出發(fā)訪問(wèn)當(dāng)前請(qǐng)求的頁(yè)面。 User-Agent：瀏覽器類型，如果Servlet返回的內(nèi)容與瀏覽器類型有關(guān)則該值非常有用。2.5 基于I-Rules的會(huì)話保持BIGIP交換機(jī)內(nèi)置有強(qiáng)大的搜索引擎，可以高效的探測(cè)到網(wǎng)絡(luò)流量中的IP包內(nèi)容的部分，并可以讀出該IP包內(nèi)容部分的進(jìn)行會(huì)話保持，這些內(nèi)容部分包括如下部分:下面是一個(gè)BIGIP根據(jù)IRULES進(jìn)行會(huì)話保持的范例：if (http_uri ends_with “.gif”) use pool image_serverselse if (http_uri starts_with “/foo”) use pool foo_serverselse if (http_cookie(“XYZ-Type”) = “direct”) use pool cookie_serverselse if (findstr(http_uri, “?type=”, 6, “&”) = “cgi”) use pool cgi_serverselse use pool web_servers在此I-Rules里，可以看到，如果用戶的uri部分以.gif字段結(jié)尾，也就是說(shuō)如果用戶訪問(wèn)的是圖片服務(wù)器，則將用戶的訪問(wèn)會(huì)話保持在圖片服務(wù)器上；而如果用戶的uri部分以/foo開始，則將會(huì)話保持到相應(yīng)的服務(wù)器上。同樣，根據(jù)用戶訪問(wèn)中的cookie字段以及uri里面的某個(gè)特定便宜字段里是否與規(guī)定的類型相符，從而進(jìn)行相應(yīng)的會(huì)話保持。服務(wù)器實(shí)際地址與端口提供服務(wù)的真實(shí)服務(wù)器IP地址與提供服務(wù)的端口。對(duì)外服務(wù)地址與端口F5設(shè)備向外提供服務(wù)的IP地址與端口，此選項(xiàng)可向網(wǎng)絡(luò)處申請(qǐng)。負(fù)載均衡算法F5設(shè)備向服務(wù)器下發(fā)請(qǐng)求的分發(fā)方式。F5設(shè)備默認(rèn)的是輪詢,（例如：有兩個(gè)提供服務(wù)的真實(shí)服務(wù)器，F(xiàn)5會(huì)把兩個(gè)請(qǐng)求分別分配給服務(wù)器1和服務(wù)器2）會(huì)話保持類型會(huì)話保持可以將一個(gè)客戶的持續(xù)請(qǐng)求落在一臺(tái)服務(wù)器上。常用的會(huì)話保持類型有cookie與源地址方式。F5設(shè)備默認(rèn)無(wú)會(huì)話保持。會(huì)話保持時(shí)間可以自定義需要保持的會(huì)話在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)有效，或者只基于瀏覽器創(chuàng)建的一個(gè)會(huì)話。長(zhǎng)連接保持一個(gè)連接的有效性。客戶向提供服務(wù)的真實(shí)服務(wù)器先建立起通訊的連接，連接建立后并不斷開（是否斷開由長(zhǎng)連接的時(shí)間決定），然后再進(jìn)行報(bào)文的傳輸。長(zhǎng)連接時(shí)間 F5默認(rèn)5分鐘允許一個(gè)連接空閑的時(shí)間有多長(zhǎng)，F(xiàn)5設(shè)備默認(rèn)的是5分鐘，也就是在5分鐘內(nèi)F5設(shè)備不會(huì)中斷此連接?；ピL關(guān)系提供服務(wù)的服務(wù)器與服務(wù)器之間是否存在互訪關(guān)系。透?jìng)髟吹刂窐I(yè)務(wù)層面是否需要對(duì)客戶的真實(shí)地址做了解，如果需要,F5設(shè)備將配置透?jìng)骺蛻舻脑吹刂沸畔⒔o后端提供服務(wù)的服務(wù)器。探測(cè)類型要求F5設(shè)備使用哪種類型做提供服務(wù)的服務(wù)器健康檢查（健康檢查就是F5設(shè)備檢查提供服務(wù)的真實(shí)服務(wù)器是否可用的代名詞）。在行內(nèi)常用到的有HTTP與TELNET，（例如，F(xiàn)5配置了Telnet的類型后，F(xiàn)5設(shè)備就會(huì)定期對(duì)提供服務(wù)的真實(shí)服務(wù)器發(fā)送telnet的探測(cè)包，如果在定義的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有返回信息給F5，F(xiàn)5便會(huì)停止此真實(shí)服務(wù)器對(duì)外提供服務(wù)。但F5會(huì)一直按照規(guī)定發(fā)送Telnet探測(cè)包至服務(wù)器，直到服務(wù)器給予正確的回應(yīng)后，F(xiàn)5便恢復(fù)此服務(wù)器。）檢查條件根據(jù)在檢查類型中定義的類型，來(lái)填寫檢查條件，（例如“檢查類型”填寫的是ICMP，“檢查條件”應(yīng)填寫）成功返回值如果檢查類型填寫的是HTTP或者其他自定義的類型，那么在成功返回值中應(yīng)該填寫真實(shí)服務(wù)器正確返回給F5的是什么信息，F(xiàn)5即認(rèn)為服務(wù)器是可用的。探測(cè)包發(fā)送間隔第一次探測(cè)與第二次探測(cè)的間隔時(shí)間。F5設(shè)備默認(rèn)的間隔時(shí)間是5秒鐘。即F5設(shè)備會(huì)每隔5秒鐘對(duì)真實(shí)服務(wù)器發(fā)送一次探測(cè)包，來(lái)探測(cè)真實(shí)服務(wù)器是否正常。探測(cè)包重傳次數(shù)連續(xù)探測(cè)多少次服務(wù)器。F5設(shè)備默認(rèn)的次數(shù)是3次。即F5設(shè)備會(huì)每隔5秒鐘對(duì)真實(shí)服務(wù)器做狀態(tài)探測(cè)，如果連續(xù)3次沒(méi)有返回給F5正確的信息后，F(xiàn)5便會(huì)將此真實(shí)服務(wù)器從提供服務(wù)的服務(wù)組里面摘除，直到其變?yōu)榭捎梅?wù)器后在放回提供服務(wù)的服務(wù)組里面。服務(wù)器最大響應(yīng)時(shí)間提供服務(wù)的真實(shí)服務(wù)器在停止多長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有給F5正確的探測(cè)回應(yīng)，F(xiàn)5便可以把此服務(wù)器從提供服務(wù)的服務(wù)組里面摘除。F5設(shè)備默認(rèn)的是：間隔時(shí)間重傳次數(shù)+1=最大響應(yīng)時(shí)間。（例如：F5設(shè)備默認(rèn)的發(fā)送間隔是5秒鐘，重傳次數(shù)是3次，那么最大響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該是53+1=16秒）一、負(fù)載均衡算法隨機(jī) （Random） 隨機(jī)分發(fā)輪詢（Round Robin） 將請(qǐng)求依次順序循環(huán)地分發(fā)給服務(wù)器，從1到N然后重新開始。此種均衡算法適合于服務(wù)器組中的所有服務(wù)器都有相同的軟硬件配置并且平均服務(wù)請(qǐng)求相對(duì)均衡的情況。權(quán)重（Weighted Round Robin） 根據(jù)服務(wù)器的不同處理能力，給