F5服務(wù)器負載均衡測試方案

1、負載均衡設(shè)備測試方案（第一版）2007年7月1、測試方案說明 32、測試拓撲53、性能測試63.1 TPS （每秒新建連接數(shù)）測試 63.2 并發(fā)連接數(shù)測試 84、 負載均衡功能測試 114.1 負載均衡方式測試 114.2 主機健康檢查功能測試124.3 主機維護功能 125、 HA測試（可選） 135.1 負載均衡設(shè)備故障切換測試 135.2 局域網(wǎng)交換機故障切換測試 146、 安全性測試156.1 HTTP訪問源地址限制測試 156.2 SSH/HTTPS 訪問控制157、 附加功能測試（可選） 167.1 應用優(yōu)化：連接復用 ONECONNECTION測試 167.2 應用優(yōu)化：內(nèi)存緩

2、存 RAM CACHE測試 167.3 應用優(yōu)化：HTTP壓縮測試 167.4 應用優(yōu)化：SSL流量卸載和加速測試 167.5 應用優(yōu)化：帶寬管理RATE SHAPING （QOS）測試167.6 安全：DOS防護測試 161、測試方案說明項目概況：事XXXXH臺服務(wù)器需要做服務(wù)器負載均衡；8未來可能更多的應用需要做服務(wù)器負載均衡；> 測試周期：X月X日-X月X日> 測試設(shè)備：F5 LTM 3400 or LTM6400>大致訪問量：客戶需求：> 采用負載均衡設(shè)備對四臺XXXX系統(tǒng)應用服務(wù)器進行負載均衡。A 通過健康檢查機制 ECV對web service進行可用性檢查

3、，保證能夠及時發(fā)現(xiàn)應用故 障，快速切換用戶訪問到健康的應用服務(wù)器上。> 采用HTTP Cookie Insert會話保持方式，將同一用戶的第二次訪問請求定向到先前的應用服務(wù)器上，從而保證應用的粘連性。> 采用單臂路由的系統(tǒng)連接方式，啟用F5 SNAT機制，從而保證原先應用系統(tǒng)的IP地址和網(wǎng)關(guān)地址變動最小?？藸幱褍?gt;采用負載均衡設(shè)備雙機熱備方式，確認整個系統(tǒng)的高可用性（可選）Why F5> 系統(tǒng)架構(gòu)方面：F5系統(tǒng)連接方式可以串聯(lián)，可以旁路，可以做 端口匯聚，非常靈活，對原有系統(tǒng)的平滑升級影響最小。="軟件功能：完善的服務(wù)器負載均衡能力，特別是在應用健康檢 查和會

4、話保持方面是業(yè)界最完整和最完善的，經(jīng)常得到BEAOracle , SAP技術(shù)人員的推薦。* 硬件性能：通過 LoadRunner壓力測試，設(shè)備運行穩(wěn)定，系統(tǒng)資源還留有余量，為 今后的訪問量提供了支持。> iRules :業(yè)界唯一的可編程控制流量，可以更加精細地管理和控制流量（包括第七 層應用流量管理）。* 應用優(yōu)化支持：目前使用到 F5 OneConnection連接復用和優(yōu)化功能，能夠大大提高服務(wù)器的工作效率。今后還可以升級HTTP壓縮和內(nèi)存Cache等優(yōu)化功能。F5的解決方案：* 采用單臂路由方式將 1臺LTM3400割接到原先的生產(chǎn)網(wǎng)中，通過SNAT機制，改變客戶端的源地址，從而在

5、服務(wù)器IP地址和網(wǎng)關(guān)不變的情況下，使得服務(wù)器的httpresponse經(jīng)過LTM3400回到客戶端，保證了整個數(shù)據(jù)包流程的正確性。2臺LTM3400雙機熱備，同時采用硬件級串口心跳切換和網(wǎng)絡(luò)級故障切換兩種冗余 切換機制，保證了整個系統(tǒng)的高可用性（可選）。部LTM上定義了一個 VS （虛擬服務(wù)器），調(diào)用了離校系統(tǒng)應用服務(wù)器群，滿足用戶負 載均衡的需求，保證 7*24應用服務(wù)能力。> 對應用服務(wù)器進行 HTTP ECV（內(nèi)容檢查），實時監(jiān)測應用的可用性。=在對應用服務(wù)器負載均衡的過程中，啟用 HTTP Cookie Insert 會話保持機制，將同一用戶的第二次以后的訪問請求定向到先前的應用

6、服務(wù)器上，從而保證應用的粘連性。> 通過對TCP三次握手的SynCheck機制，掃描和阻斷 Synflood等DO敏擊行為。> 激活OneConnect連接復用和優(yōu)化功能，大大減少了服務(wù)器的連接數(shù)，增加了服務(wù) 器的處理能力。關(guān)鍵技術(shù)闡述：> 靈活地組網(wǎng)方式，高效的雙機切換機制。A 基于HTTP Cookie的會話保持機制。A iRule 可編程的局級流量控制和管理接口。> 豐富的應用優(yōu)化機制：OneConection , SSLOffload , HTTPCompression,RamCache,TCP Express , WebAccelerator , RateSh

7、aping 等。2、測試拓撲測試圖一：（測試環(huán)境，單臂路由連接方式）醐試祝備， F5 LTM 3400西曾目豪ML備霧西臺Dt ic 1 據(jù)鹿毒茬俱子高錢系轉(zhuǎn)（四會應用最務(wù)吾）測試圖二：（生產(chǎn)環(huán)境，建議單臂路由 +端口匯聚連接方式）電子高校系毓應周服務(wù)薯 目錄眼務(wù)器+敷據(jù)犀眼務(wù)器3、性能測試3.1 TPS （每秒新建連接數(shù)）測試衡量負載均衡設(shè)備的關(guān)鍵性指標為每秒新建連接數(shù)、最大并發(fā)連接數(shù)。XXXXXXX琉統(tǒng)應用服務(wù)器面對全校進行 HTTP服務(wù)，負載均衡設(shè)備的選擇必須要能滿足超過100K request/second 新建會話數(shù)的要求。因此該項測試必須模擬出真實的HTTP環(huán)境。要滿足以下幾個要求

8、：1、 背景流量必須真實加載在負載均衡設(shè)備，即負載均衡設(shè)備必須完成TCPHTTP背景流量的 負載均衡；2、 滿足XXXXXXX系統(tǒng)的真實業(yè)務(wù)要求，負載均衡設(shè)備對于TCP HTTP timeout時間不得短 于10秒；3、 在加載背景流量的同時下，Client可訪問正常的 web Server ;項 目1:真實流量下的TPS性能壓力測試（要求有大量客戶端，可以是生產(chǎn)網(wǎng)運行）測試目的：衡量負載均衡設(shè)備的關(guān)鍵指標為每秒新建連接數(shù)、最大并發(fā)連接數(shù)。測試使用多臺Client模擬大量IP地址進行HTT鏈接請求（生產(chǎn)網(wǎng)環(huán)境），以驗證四層交換在大量源IP地址、 大量新增HTTP#求下的性能。測試要求：1、必須

9、打開待測試備的四層交換功能；2 、HTTP TCP timeout 時間為 10秒；3 、流量必須真實加載在負載均衡設(shè)備上，即該設(shè)備必須完成對HTTP TCPt實流量的負載均衡。測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）檢查負載均衡設(shè)備是否打開四層交換能力；2）確認負載均衡設(shè)備對 TCP timeout時間為10秒；3） 在負載均衡設(shè)備上配置 2個Virtual IP地址，一個用于加載背景流量，一個用于正常（真實）HTTP訪問；4） 在真實流量逐步增大的情況下， 使用Client對用于正常訪問的 Virtual IP進行HTTP青求,查看HTTP請求響應情況；5）使用命令行或Web界面管理界面動

10、態(tài)觀察實時的并發(fā)會話數(shù)和每秒新進會話數(shù)。6） 查看負載均衡設(shè)備的 CPU Memory情況，以驗證負載均衡設(shè)備在大量IP地址、大量新增連 接請求下的性能。預期結(jié)果：1、真實流量能夠通過負載分擔到內(nèi)部的服務(wù)器上；2 、Client可訪問到正常的HTTP艮務(wù)器Virtual IP ;3 、負載均衡設(shè)備的CPURJ用率較低；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。對每秒新增會話數(shù)、HTT商求情況和CPU勺對應關(guān)系做記錄:測試結(jié)果：項 目2:模擬背景流量下的TPS性能壓力測試測試目的：衡量負載均衡設(shè)備的關(guān)鍵指標為每秒新建連接數(shù)、最大并發(fā)連接數(shù)。測試使用LoadRunner進行H

11、TT酷接請求，以驗證四層交換在相同或有限多個源IP地址、大量新增HTTP#求下的性能。測試要求：1、必須打開待測試備的四層交換功能；2 、HTTP TCP timeout 時間為 10秒；3 、LoadRunner發(fā)出的背景流量必須真實加載在負載均衡設(shè)備上，即該設(shè)備必須完 成對HTTP TCFPF景流量的負載均衡。測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）檢查負載均衡設(shè)備是否打開四層交換能力；2）確認負載均衡設(shè)備對 TCP timeout時間為10秒;3） 在負載均衡設(shè)備上配置 2個Virtual IP地址，一個用于加載背景流量，一個用于正常（真實）HTTP訪問；4）打開負載均衡設(shè)備上針對背景流

12、量的逐包負載均衡機制，確保背景流量的每個報文均為一 個新建會話，以測試負載均衡設(shè)備性能；5） 配置負載均衡設(shè)備前端LoadRunner發(fā)送測試流量，并逐步提高LoadRunner每秒發(fā)送的HTTP請求量，直至設(shè)備標稱值。6）查看在此階段中負載均衡設(shè)備發(fā)出和返回的流量，分析背景流量報文在負載均衡過程中是 否有丟失；7）在背景流量逐步增大的情況下，使用 Client對用于正常訪問的 Virtual IP進行HTTP請求， 查看HTTP請求響應情況；8）使用命令行或Web界面管理界面動態(tài)觀察實時的并發(fā)會話數(shù)和每秒新進會話數(shù)。9） 查看負載均衡設(shè)備的 CPU、Memory情況，以驗證負載均衡設(shè)備在大量

13、IP地址、大量新增 連接請求下的性能。預期結(jié)果：1、背景流量能夠通過負載分擔到內(nèi)部的服務(wù)器上；2 、Client可訪問到正常的HTTP艮務(wù)器Virtual IP ;3 、負載均衡設(shè)備的CPURJ用率較低；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。對每秒新增會話數(shù)、HTT商求解析情況和CPU勺對應關(guān)系做記錄:測試結(jié)果：3.2并發(fā)連接數(shù)測試項 目1 ：真實流量下的并發(fā)連接數(shù)性能壓力測試（要求有大量客戶端，可以是生產(chǎn)網(wǎng)運行）測試目的：衡量負載均衡設(shè)備的關(guān)鍵指標為每秒新建連接數(shù)、最大并發(fā)連接數(shù)。因此此次測試使用多臺Client模擬大量IP地址進行HTTP1接請求（生產(chǎn)網(wǎng)環(huán)境），以

14、驗證四層交換在大量 源IP地址、大量新增HTTP#求下的并發(fā)連接數(shù)。測試要求：1、必須打開待測試備的四層交換功能；2、HTTP TCP timeout 時間設(shè)為 60秒；3、流量必須真實加載在負載均衡設(shè)備上，即該設(shè)備必須完成對HTTP TCPt實流量的負載均衡。測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）檢查負載均衡設(shè)備是否打開四層交換能力；2）確認負載均衡設(shè)備對 TCP timeout設(shè)置為60秒；3） 在負載均衡設(shè)備上配置 2個Virtual IP地址，一個用于加載背景流量，一個用于正常（真實） HTTP訪問；4） 在真實流量逐步增大的情況下，使用命令行或Web界面管理界面動態(tài)觀察實時的并發(fā)會

15、話 數(shù)和每秒新建會話數(shù)，直至到達標稱的最大連結(jié)數(shù)指標。5） 查看負載均衡設(shè)備的 CPU、Memory情況，以驗證負載均衡設(shè)備在大量IP地址、大量新增 連接請求下的性能。預期結(jié)果：1、真實流量能夠通過負載分擔到內(nèi)部的服務(wù)器上；2 、Client可訪問到正常的HTTP艮務(wù)器Virtual IP ;3 、負載均衡設(shè)備的CPURJ用率較低；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。對每秒新增會話數(shù)、會話連接數(shù)、HTTP青求解析情況和CPU勺對應關(guān)系做記錄:測試結(jié)果：項 目2:背景流量下的并發(fā)連接數(shù)性能壓力測試（滿負荷測試）測試目的：衡量負載均衡設(shè)備的關(guān)鍵指標為每秒新建連接數(shù)、最大

16、并發(fā)連接數(shù)。因此此次測試使用LoadRunner進行HTT噸接請求，以驗證四層交換在相同或有限多個源IP地址、大量新增HTTP#求下的并發(fā)連接數(shù)。測試要求：1、必須打開待測試備的四層交換功能；2、HTTP TCP timeout 時間設(shè)為 60秒；3、背景流量必須真實加載在負載均衡設(shè)備上，即該設(shè)備必須完成對HTTP TCPF景流量的負載均衡。測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）檢查負載均衡設(shè)備是否打開四層交換能力；2）確認負載均衡設(shè)備對 TCP timeout設(shè)置為60秒；3） 在負載均衡設(shè)備上配置 2個Virtual IP地址，一個用于加載背景流量，一個用于正常（真實）HTTP訪問；4）

17、 配置負載均衡設(shè)備前端多臺Client上的壓力測試工具 LoadRunner,并逐步提高每秒發(fā)送的HTTP請求量。5） 在背景流量逐步增大的情況下，使用命令行或Web界面管理界面動態(tài)觀察實時的并發(fā)會話 數(shù)和每秒新建會話數(shù)，直至到達標稱的最大連結(jié)數(shù)指標。6）在背景流量逐步增大，設(shè)備最大連結(jié)數(shù)逐步增大的情況下，使用 Client對用于正常訪問的Virtual IP進行HTTP請求，查看 HTTP請求響應情況；7） 查看負載均衡設(shè)備的 CPU、Memory情況，以驗證負載均衡設(shè)備在大量IP地址、大量新增 連接請求下的性能。預期結(jié)果：1、背景流量能夠通過負載分擔到內(nèi)部的服務(wù)器上；2 、Client可訪

18、問到正常的 DN$艮務(wù)器Virtual IP ;3 、負載均衡設(shè)備的CPURJ用率較低；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。對每秒新增會話數(shù)、會話連接數(shù)、DNS青求解析情況和CPU勺對應關(guān)系做記錄:4、負載均衡功能測試4.1 負載均衡方式測試項 目：負載均衡方式的測試測試目的：負載均衡設(shè)備支持基于輪詢和比例等方式的負載均衡功能。測試要求：1、必須打開待測試備的四層交換功能；2、HTTP TCP timeout 時間為 10秒；測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）檢查負載均衡設(shè)備是否打開四層交換能力；2）確認負載均衡設(shè)備對 TCP timeout時間為10秒；3）

19、 配置負載均衡設(shè)備前端多臺Client上發(fā)布測試流量，使用從目前HTTP節(jié)點采集的真實HTTP請求流量對背景流量的 Virtual IP進行HTTP請求。4） 設(shè)置負載均衡設(shè)備的負載均衡策略為輪詢方式，使用命令行或Web界面管理界面動態(tài)觀察 各臺服務(wù)器上實時的會話數(shù)，判斷是否滿足輪詢策略；5） 設(shè)置負載均衡設(shè)備的負載均衡策略為比例方式，使用命令行或Web界面管理界面動態(tài)觀察 各臺服務(wù)器上實時的會話數(shù)，判斷是否滿足比例策略；預期結(jié)果：1、負載均衡設(shè)備的負載均衡策略滿足設(shè)定要求；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。對不同負載均衡策略設(shè)定下的負載均衡情況做記錄:測試結(jié)果：

20、4.2 主機健康檢查功能測試項 目：主機健康檢查功能的測試測試目的：負載均衡設(shè)備支持基于主機 HTTf®程的健康檢查功能。測試要求：1、必須打開待測試備的健康檢查功能；測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）檢查負載均衡設(shè)備是否打開主機健康檢查功能；2） 配置負載均衡設(shè)備對后臺HTTP服務(wù)器的HTTP內(nèi)容健康檢查功能。3） 查看負載均衡設(shè)備中針對后臺HTTP主機的健康檢查狀態(tài)；4） 人為中止某臺HTTP主機的tomcat進程，查看負載均衡設(shè)備中針對該HTTP主機的健康檢 查狀態(tài)，并確認在此情況下負載均衡的流量狀況；預期結(jié)果：1、負載均衡設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)基于業(yè)務(wù)的主機健康檢查；2、主機進程

21、故障的情況下，能夠通過健康檢查發(fā)現(xiàn)主機的故障，并停止向該主機發(fā)布負載均衡的流量；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。測試結(jié)果:4.3主機維護功能項 目：負載均衡設(shè)備對內(nèi)部主機維護功能測試測試目的： 負載均衡設(shè)備支持內(nèi)部 HTTPfc機的維護功能。測試要求:測試配置：參見測試拓撲 1測試過程：1）負載均衡設(shè)備可以將內(nèi)部 Pool中的某臺服務(wù)器狀態(tài)設(shè)置為立即停用狀態(tài)或逐步停用狀態(tài);2）在立即停用狀態(tài)下，該服務(wù)器將立即停止服務(wù)，原有用戶連接中斷；3）在逐步停用狀態(tài)下，負載均衡設(shè)備將不再給該服務(wù)器發(fā)送新的請求，服務(wù)器繼續(xù)處理原有用戶的連接，直至用戶請求為0;預期結(jié)果：1、負

22、載均衡設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)兩種方式的主機維護功能；測試說明：判定原則：測試結(jié)果必須與預期結(jié)果相符，否則不符合要求。測試結(jié)果:5、HA測試（可選）5.1 負載均衡設(shè)備故障切換測試項 目：負載均衡設(shè)備切換測試測試目的：測試負載均衡設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下網(wǎng)絡(luò)切換能力測試配置：測試過程：1）配置測試環(huán)境，以及四層交換設(shè)備。2） 從Client上發(fā)送HTTP青求，目的地為 HTTP的VIP地址。3） 中斷主用的負載均衡設(shè)備，記錄HTTP請求響應數(shù)據(jù)包丟包情況，并計算收斂時間。預期結(jié)果：測試說明:測試結(jié)果：5.2局域網(wǎng)交換機故障切換測試項 目：局域網(wǎng)交換機切換測試測試目的：測試局域網(wǎng)交換機在出現(xiàn)故障的情況下網(wǎng)絡(luò)切換能力測試配置：測試過程：4）配置測試環(huán)