透明网桥模式的高可用性负载均衡设备及方法技术

本发明专利技术提供一种透明网桥模式的高可用性负载均衡设备及方法，负载均衡设备工作在网络数据链路层，为透明网桥工作模式，包括第一网络端口、地址解析模块、负载均衡模块、智能地址翻译模块、掉电透传模块和第二网络端口；第二网络端口的另一端与应用服务池连接；应用服务池中指定一个特定真实服务器，其绑定两个IP地址，一个是对外提供服务的虚拟IP，与负载均衡设备中设定的服务池的虚拟IP是同一个IP地址；另一个是本机的真实IP。负载均衡设备异常工作状态时，掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器物理导通。实现了在透明网桥模式下负载均衡设备扩展性强、可用性强和高容错性能的优点。

【技术实现步骤摘要】
透明网桥模式的高可用性负载均衡设备及方法
本专利技术属于网络通信
，具体涉及一种透明网桥模式的高可用性负载均衡设备及方法。
技术介绍
传统的负载均衡设备的工作模式主要包括：基于透明网桥的负载均衡模式、基于路由的负载均衡模式和服务直接返回模式。对于这两种负载均衡设备，在实际使用中具有以下不足：当负载均衡设备掉电或者停机，则所有挂载在负载均衡设备的服务器均会停止提供服务，具有工作可靠性低、可用性差的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种透明网桥模式的高可用性负载均衡设备及方法，用以解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供一种透明网桥模式的高可用性负载均衡设备，所述负载均衡设备工作在网络的数据链路层，为透明网桥工作模式，包括第一网络端口、地址解析模块、负载均衡模块、智能地址翻译模块、掉电透传模块和第二网络端口；所述第一网络端口的上行端与路由器的内网端口连接，所述第一网络端口的下行端分别通过信号处理通道和信号传输通道后与所述第二网络端口的一端连接；所述第二网络端口的另一端用于与应用服务池连接；其中，所述信号处理通道包括串联的所述地址解析模块、所述负载均衡模块和所述智能地址翻译模块；所述信号传输通道包括所述掉电透传模块；所述应用服务池包括n个真实服务器，分别记为RS01、RS02…RSn；每一个真实服务器配置一个真实IP地址，分别记为RIP01、RIP02…RIPn；各真实服务器所配置的真实IP地址属于同一网段；并且，在所述n个真实服务器中，指定一个特定真实服务器RSi，该特定真实服务器RSi具有虚拟IP地址为VIPi；其中，i∈(1、2…n)；n为自然数；并且，所述应用服务池整体配置的虚拟IP地址也为VIPi；另外，各个所述真实服务器的网关地址设定为所述路由器的内网端口IP地址；当所述负载均衡设备为正常工作状态时，所述信号处理通道为工作状态，所述掉电透传模块为断开状态；一旦所述负载均衡设备为异常工作状态时，所述掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器RSi物理导通，将目的IP地址为VIPi的请求报文通过第一网络端口和第二网络端口后发送到特定真实服务器RSi。优选的，所述掉电透传模块为bypass模块。本专利技术还提供一种应用上述透明网桥模式的高可用性负载均衡设备的方法，应用于包括客户端、路由器、负载均衡设备和应用服务池的系统中，方法包括以下步骤：S1，路由器接收来自客户端的第一请求报文，其中，该第一请求报文包括源IP地址和目的IP地址；当所述路由器试图通过内网端口向内网中与所述目的IP地址对应的目的服务器转发所述第一请求报文时，该第一请求报文被所述负载均衡设备的第一网络端口截获；S2，当负载均衡设备为正常工作状态时，所述第一网络端口将截获到的所述第一请求报文发送到地址解析模块；所述地址解析模块解析出所述第一请求报文的源IP地址和目的IP地址；所述源IP地址即为所述客户端的真实IP地址，记为CIP-x；然后判断所述目的IP地址是否为应用服务池整体配置的虚拟IP地址VIPi；如果不是，则直接将所述第一请求报文发送到与目的IP地址对应的目的服务器；如果是，启动信号处理通道，通知负载均衡模块确定处理该第一请求报文的最优真实服务器，然后执行后续S3-S6；当负载均衡设备为异常工作状态时，启动信号传输通道，然后执行后续S7-S9；S3，所述负载均衡模块检测应用服务池中各成员的健康状态，并结合预置的负载均衡算法选择最优真实服务器，设所选定的最优真实服务器为RSj，该最优真实服务器RSj的真实IP地址为RIPj；然后通知智能地址翻译模块进行地址翻译；S4，所述智能地址翻译模块将该第一请求报文的目的IP地址由VIPi转换成RIPj，得到第二请求报文，然后建立所述负载均衡设备与最优真实服务器RSj之间的会话连接，并将第二请求报文通过会话连接发送到最优真实服务器RSj；另外，所述智能地址翻译模块还记录会话连接表；S5，最优真实服务器RSj处理所述第二请求报文，生成第一响应报文，其中，所述第一响应报文的源IP地址为最优真实服务器的真实IP地址RIPj，目的IP地址为客户端的真实IP地址CIP-x；所述最优真实服务器RSj的网关地址为所述路由器的内网端口IP地址，当所述最优真实服务器RSj试图将所述第一响应报文发送到所述路由器的所述内网端口时，所述第一响应报文被所述负载均衡设备的第二网络端口截获；所述第二网络端口将所述第一响应报文发送到所述智能地址翻译模块，所述智能地址翻译模块基于所述会话连接表，将所述第一响应报文中的源IP地址RIPj翻译成应用服务池虚拟IP地址VIPi，目的IP地址仍为CIP-x，得到第二响应报文；然后将所述第二响应报文发送给所述路由器的内网端口；S6，所述路由器的接收所述第二响应报文，然后将所述第二响应报文发送到所述客户端；S7，一旦负载均衡设备为异常工作状态，掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器RSi物理导通；其中，所述特定真实服务器RSi的虚拟IP地址与在负载均衡设备中配置的应用服务池虚拟IP地址相同，均为VIPi；S8，当所述第一请求报文的目的IP地址为VIPi时，所述第一请求报文通过所述掉电透传模块和所述第二网络端口后，被所述特定真实服务器RSi接收；所述特定真实服务器RSi处理所述第一请求报文，生成第三响应报文；其中，所述第三响应报文的源IP地址为所述特定真实服务器RSi自身的虚拟IP地址，即为VIPi；所述第三响应报文的目的IP地址为所述客户端的真实IP地址CIP-x；由于所述特定真实服务器RSi的网关地址为所述路由器的内网端口IP地址，所述特定真实服务器RSi将所述第三响应报文发送到所述路由器的内网端口；所述路由器接收所述第三响应报文，然后将所述第三响应报文发送到所述客户端。优选的，S3中，所述负载均衡设备为异常工作状态，具体为：所述负载均衡设备为停电状态或停机状态。本专利技术还提供一种负载均衡冗余方法，应用于负载均衡冗余架构中，所述负载均衡冗余架构由两台权利要求1-2任一项所述的负载均衡设备组成，分别记为SLB1和SLB2；SLB1和SLB2为串联连接方式；即：SLB1的第一网络端口a通过第一交换机与路由器内网端口连接，SLB1的第二网络端口b与SLB2的第一网络端口c连接，SLB2的第二网络端口d与应用服务池前端的第二交换机连接；所述负载均衡冗余方法，包括以下步骤：(1)SLB1默认设置为主用负载均衡设备，SLB2默认设置为备用负载均衡设备；(2)当SLB1为正常工作模式时，SLB1内置的第1掉电透传模块为断开状态，所述SLB1接收来自第一交换机的请求报文，进行地址解析、负载均衡和地址翻译后，将处理后的新请求报文通过第1掉电透传模块下行的第二网络端口b传送到SLB2的第一网络端口c；由于SLB2通过心跳检测线实时检测到SLB1为正常工作模式，当SLB2发生异常或未发生异常时，均启用SLB2内置的第2掉电透传模块，形成SLB2第一网络端口c和第二网络端口d的物理导通；然后，SLB2将通过第一网络端口c接收到的新请求报文通过第2掉电透传模块发送到第二网络端口d，再通过第二网络端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明网桥模式的高可用性负载均衡设备，其特征在于，所述负载均衡设备工作在网络的数据链路层，为透明网桥工作模式，包括第一网络端口、地址解析模块、负载均衡模块、智能地址翻译模块、掉电透传模块和第二网络端口；所述第一网络端口的上行端与路由器的内网端口连接，所述第一网络端口的下行端分别通过信号处理通道和信号传输通道后与所述第二网络端口的一端连接；所述第二网络端口的另一端用于与应用服务池连接；其中，所述信号处理通道包括串联的所述地址解析模块、所述负载均衡模块和所述智能地址翻译模块；所述信号传输通道包括所述掉电透传模块；所述应用服务池包括n个真实服务器，分别记为RS01、RS02…RSn；每一个真实服务器配置一个真实IP地址，分别记为RIP01、RIP02…RIPn；各真实服务器所配置的真实IP地址属于同一网段；并且，在所述n个真实服务器中，指定一个特定真实服务器RSi，该特定真实服务器RSi具有虚拟IP地址为VIPi；其中，i∈(1、2…n)；n为自然数；并且，所述应用服务池整体配置的虚拟IP地址也为VIPi；另外，各个所述真实服务器的网关地址设定为所述路由器的内网端口IP地址；当所述负载均衡设备为正常工作状态时，所述信号处理通道为工作状态，所述掉电透传模块为断开状态；一旦所述负载均衡设备为异常工作状态时，所述掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器RSi物理导通，将目的IP地址为VIPi的请求报文通过第一网络端口和第二网络端口后发送到特定真实服务器RSi。...

【技术特征摘要】
1.一种应用透明网桥模式的高可用性负载均衡设备的方法，应用于包括客户端、路由器、负载均衡设备和应用服务池的系统中，其特征在于，对于透明网桥模式的高可用性负载均衡设备，所述负载均衡设备工作在网络的数据链路层，为透明网桥工作模式，包括第一网络端口、地址解析模块、负载均衡模块、智能地址翻译模块、掉电透传模块和第二网络端口；所述第一网络端口的上行端与路由器的内网端口连接，所述第一网络端口的下行端分别通过信号处理通道和信号传输通道后与所述第二网络端口的一端连接；所述第二网络端口的另一端用于与应用服务池连接；其中，所述信号处理通道包括串联的所述地址解析模块、所述负载均衡模块和所述智能地址翻译模块；所述信号传输通道包括所述掉电透传模块；所述应用服务池包括n个真实服务器，分别记为RS01、RS02…RSn；每一个真实服务器配置一个真实IP地址，分别记为RIP01、RIP02…RIPn；各真实服务器所配置的真实IP地址属于同一网段；并且，在所述n个真实服务器中，指定一个特定真实服务器RSi，该特定真实服务器RSi具有虚拟IP地址为VIPi；其中，i∈(1、2…n)；n为自然数；并且，所述应用服务池整体配置的虚拟IP地址也为VIPi；另外，各个所述真实服务器的网关地址设定为所述路由器的内网端口IP地址；当所述负载均衡设备为正常工作状态时，所述信号处理通道为工作状态，所述掉电透传模块为断开状态；一旦所述负载均衡设备为异常工作状态时，所述掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器RSi物理导通，将目的IP地址为VIPi的请求报文通过第一网络端口和第二网络端口后发送到特定真实服务器RSi；方法包括以下步骤：S1，路由器接收来自客户端的第一请求报文，其中，该第一请求报文包括源IP地址和目的IP地址；当所述路由器试图通过内网端口向内网中与所述目的IP地址对应的目的服务器转发所述第一请求报文时，该第一请求报文被所述负载均衡设备的第一网络端口截获；S2，当负载均衡设备为正常工作状态时，所述第一网络端口将截获到的所述第一请求报文发送到地址解析模块；所述地址解析模块解析出所述第一请求报文的源IP地址和目的IP地址；所述源IP地址即为所述客户端的真实IP地址，记为CIP-x；然后判断所述目的IP地址是否为应用服务池整体配置的虚拟IP地址VIPi；如果不是，则直接将所述第一请求报文发送到与目的IP地址对应的目的服务器；如果是，启动信号处理通道，通知负载均衡模块确定处理该第一请求报文的最优真实服务器，然后执行后续S3-S6；当负载均衡设备为异常工作状态时，启动信号传输通道，然后执行后续S7-S9；S3，所述负...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴若松，
申请(专利权)人：北京信诺瑞得软件系统有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11