下一代思科服务器负载均衡（SLB）架构

　　1. 独一无二的容错性

　　针对容错性进行设计意味着没有单点故障，可以实现很高的可用性。这种架构能够部署在Cisco 7600上，提供全状态的主动冗余SLB功能。多个汇聚路由器可以为服务提供冗余。堆叠的路由器可以提供一个较小的故障隔离域。如果堆叠中的某个路由器发生故障，只有堆叠中的进程会中断，而且可以迅速地均衡到其他路由器。

　　2. 运营效率

　　用户可以在不影响物理第二层端接电路的情况下，添加或者移除每个LNS/TS汇聚路由器。电信运营商能在流量模式发生变化时，添加L2TP端接路由器，并且不影响他们的面向用户的接口。

　　服务器负载均衡

　　提供SLB功能的Cisco 7600可以被设置为具有一个虚拟服务器IP地址的SLB虚拟服务器。虚拟服务器IP是输入的L2TP隧道的实际目的地。虚拟服务器与某个配置了"实际"服务器的服务器群相关联。SLB使用一种名为"预测器"的、配置在服务器群中的负载均衡预算算法。此外，还有一种名?quot;探测器"的运行状况监控功能，它通过不同的方式，按照预先定义的间隔监控实际的服务器，它配置在SLB实际服务器中。

　　用户可以通过多种方法在Cisco 7600上配置IP SLB。我们下面讨论的一种方法是利用内容交换模块(CSM)硬件加速器执行IP SBL功能，因为它可以提供独特的性能优势。这种方法需要在Cisco 7600 MSFC和CSM之间设置一个VLAN。MSFC可以为在客户端和实际服务器之间执行NAT的CSM提供一个网关路由器。图5显示的是，客户端和服务器通过一台在CSM上使用IP SLB的Cisco 7600建立连接。

　　图5

    
    设计时需要考虑的因素

　　在部署这种架构时，需要考虑很多问题。问题之一是SLB和汇聚路由器之间采用了NAT技术。在上面的例子中，Cisco 7600将按照汇聚服务器对输入的隧道进行NAT。这意味着尽管隧道拥有一个目的地"x"(虚拟服务器)，它们仍然会按照它们所要负载均衡的汇聚服务器进行NAT。实际的上游用户分组流量将通过CSM，从LAC进入，在这里系统将会根据SLB，为其设置一个新的NAT服务器地址，也就是汇聚路由器的地址。问题发生在向用户发送下行流量时。流量分组并不会再次穿越CSM，因而不会被NAT。在LAC受到的分组将具有一个不同于它的上游目的地的源地址。这可能会在某些L2TP部署中导致故障。

　　这个问题可以通过创建一个对称的或者双向的NAT来解决，这样下游分组就可以恢复虚拟服务器IP地址。基于策略的路由可用于完成这项任务。在汇聚路由器所连接的VLAN上需要执行一项输入策略。这项策略能设置下一跳地址为MSFC的地址和虚拟服务器的VLAN。这将使得下游分组得以顺利通过CSM，并将源地址设置为虚拟服务器的地址。

　　使用对称NAT将导致某个给定数据流的所有下游流量都经过CSM传输，因而会将系统的最高带宽降低到CSM的极限带宽。用户应当考虑到这一点，并将其与使用对称NAT的必要性进行权衡。假设CSM的总带宽是4Gbps，而宽带的平均不对称比例为6:1，那么我们将损失大约3.3Gbps的带宽。

　　针对容错性进行设计

　　这种架构的真正优势在于它能够针对容错性进行设计。用户可以用很多输入和输出接口来代替一个大型LNS设备。在同类解决方案中，很少(甚或没有一个)解决方案能在发生中断时保持正常运行。如果某个设备发生故障，相关的所有接口和用户都将随之中断。如果处理器运行失常，所有服务都会受到影响。接口冗余意味着接口密度的降低。

　　与单一设备解决方案相比，本文所提出的多设备架构向前迈进了一大步。因为很多汇聚路由器共同分担负载，如果某个路由器发生故障，新输入的进程可以被均衡到其他的路由器上。由于冗余的Cisco 7600为汇聚路由器提供全状态SLB冗余和冗余连接，所以可以进一步提高容错性，如图6所示。

　　图6

    
    CSM在容错性方面，使用了一种类似于HSRP的功能。Cisco 7600之间的端口汇聚模式以太网通道可以提供对冗余CSM的访问，并为所有流量提供通用的冗余路径。

　　每个汇聚服务器连接到两个Cisco 7600。利用NAT，CSM使每个汇聚服务器都可以拥有一个独特的回环IP地址，即CSM中定义的"实际服务器"地址。L3路由将冗余连接转发到相应的汇聚服务器回环地址。

　　该系统采用了特殊的设计，可以提供活动/待命CSM冗余。活动/待命CSM冗余需要在每个Cisco 7600中设置一个CSM。当Cisco 7600-2上的CSM-2处于待命状态时，Cisco 7600-1上预先设置的CSM-1处于活动状态。尽管CSM-2处于待命状态，Cisco 7600-2仍然可以转发其他流量。每个 Cisco 7600都可以连接到核心，建立进出POP的多条路径。

　　利用这种架构，在发生中断或者某个汇聚路由器运行失常时，POP中的所有组件都可以获得保护。

　　为核心提供了有效的冗余输入和输出连接。

　　冗余CSM和SLB容错可以为虚拟服务器和来自LAC的L2TP隧道终端提供完全的冗余。

　　从每个Cisco 7600到每个汇聚路由器的独特连接可以在每个CSM和汇聚路由器之间建立多条路径。

　　结论

　　对于为全球提供宽带服务的电信运营商而言，思科的服务器负载均衡(SLB)是一种理想的解决方案，它可以满足他们对于可扩展性、性能和可靠性的需求。这种创新的、经过客户验证的架构可以为数十万名用户提供平稳的进程扩展功能，提高每个用户获得的带宽，以及大幅度地降低成本。通过降低成本，提供电信级网络可用性和提高运营效率，思科服务器负载均衡解决方案无疑是电信运营商的宽带汇聚网络的首选架构。

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【责编:Zenghui】