负载均衡技术在企业网络中的应用,该文是技术类论文范文数据库与负载均衡和负载均衡技术和企业方面函授毕业论文范文.
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一、企业网络负载均衡技术概述负载均衡技术对于企业网络至关重要,建立稳定高效的企业网是信息化的重要环节.负载均衡技术实现的方法和种类也多种多样,根据客户特定的网络,选择更适合客户网络的负载均衡技术.
二、负载均衡技术设计原则企业网络负载均衡一般遵循：稳定可靠性、可管理性、易维护性.在负载均衡技术选择方面,企业网络结构以层次结构为主,建议做如下选择：在接入层配置可以管控的交换机,并vlan 来隔离.汇聚层一般建议采用三层交换机或路由器终结部门vlan.对于一些规模较大的企业,汇聚层部署了三台甚至更多的交换机,可以考虑通过动态的路由协议来实现负载均衡；对于小规模企业,则建议在三层交换机配置静态的默认路由至出口设备即可.我们还可以在汇聚层使用VRRP、STP 等技术来实现不同部门之间的负载均衡.对于部分企业网络,如果有多个运营商网络接入,可以在其出口设备上实现多链路的负载流量分担.
三、网络负载均衡技术实现方式3.1 基于网络层的负载均衡技术路由协议通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议.路由信息在相邻路由器之间传递,确保所有路由器知道到其它路由器的路径.路由协议创建了路由表,描述了网络拓扑结构；路由协议与路由器协同工作,执行路由选择和数据包转发功能.目前企业用的较多动态路由是RIP、OSPF、VRRP 等协议,动态路由协议通过计算到达目的网路的来衡量路由的优劣,并且在相同的开销的情况下实现等价负载均衡,把目的地址同时静态指向多个出口链路,当出口链路带宽相同的情况下,通过静态路由也可实现出口流量负载均衡.
基于VRRP 是一种选择协议,它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的 VRRP 路由器中的一台.控制虚拟路由器 IP 地址的 VRRP 路由器称为主路由器,它负责转发数据包到这些虚拟 IP 地址. 一旦主路由器不可用,这种选择过程就提供了动态的故障转移机制,这就允许虚拟路由器的 IP 地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器.一个局域网络内的所有主机都设置缺省网关,这样主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省网关发往三层交换机,从而实现了主机和外部网络的通信.
图1 VRRP 组网结构图1 所示A router、B router 都开启了VRRP 功能以后会虚拟一个路由器来转发用户数据,用户配置默认网关的时候只需要设置虚拟路由的IP 即可,VRRP 规定在同一时间内,只能用主用路由器来转发数据,备用路由就处于空余状态,可以将不同的用户划分在不同的用户组来实现负载均衡.
3.3 基于数据链路层的负载均衡技术基于数据链路层的负载均衡技术比较常见的有Ethtrunk、MSTP 等,另外还有基于网卡的FEC 技术.数据帧中的地址通过HASH 算法生成HASH-KEY 值,然后根据这个数值在Eth-Trunk 转发表中寻找对应的出接口,不同的MAC或IP 地址HASH 得出的HASH-KEY 值不同,从而出接口也就不同,这样既保证了同一数据流的帧在同一条物理链路转发,又实现了流量在聚合组内各物理链路上的负载分担.
四、中山客户跨运营商网络负载均衡技术案例分析4.1 客户网络需求中山某客户现开通我司一条10M 国际跨域电路,另外开通一条电信的MV 电路,现客户网络需求如下：（1）中山本部能访问其美国分厂的LAN,美国分厂能访问中山本部的LAN,而且两条国际专线均处在同时使用实现负载分担.（2）客户两条跨域电路互为主备,其中一条专线断链,会自动切到另外一条链路.
4.2 客户组网分析在该客户中山本地采用华为交换机HW7712 作为出口设备,联通网络为国际跨域电路专线,电信为国际MV 电路,美国分厂采用思科交换机作为出口设备.客户网络拓扑和IP地址规划如下图3 所示.
4.3 技术方案分析客户需要通过两条跨域电路针实现网络互通,且两条跨域电路同时使用且互为主备实现均衡负载分担,一条链路出现故障其流量会自动切换至另外一边.原先我司技术人员建议客户全程使用OSPF 协议,分别计算两条链路的开销值,使本地中山华为交换机出口到美国思科交换机出口两条链路开销值相等,从而实现两条出口链路的动态的负载均衡.一般企业网络都是通过动态的路由来实现流量的负载均衡分担,但该客户电信MV 电路其路由器不支持OSPF 协议,根据客户网络设备的特殊情况,现我司建议客户使用如下技术方案：
（1）两条链路全程启用静态路由,华为交换机核心静态指向两个方向.（联通专线：ip route-static 172.18.192.0255.255.240.0 192.168.253.6 电信专线：ip route-static172.18.192.0 255.255.240.0 192.168.251.1）（2）两侧的核心交换机都启用BFD 协议,其中一条链路出现断链,BFD 就会检测出故障链路,流量会自动切换至另外一边.该企业通过静态路由指向两条链路的出口,通过BFD来检测链路的的状态.绍,结合具体的测试应用案例给出了网络拥塞的对应策略,最后希望本文的案例分析及相关研究能够给相关网络维护人员提供参考并带来帮助.
4.4 经验小结在客户端核心出口交换机上,通过静态双出口指向来实现负载分担,并巧妙启用BFD 协议来检测链路状态,当链路故障时流量可以自动切换至另一边.从而满足客户需求.首先要考虑网络设计可操作性,并根据客户的网络拓扑做详细的分析,针对客户特殊的网络制定满足客户网络要求的方案.
五、总结本论文以某客户作为典型实例,结合客户的网络结构,根据客户的需求制定出适合客户网络的负载均衡技术.客户网络负载均衡技术方案一般在建网的初期就需要考虑,当客户的网络流量突增的时候,网络流量负载均衡技术是网络管理者必须要考虑的问题,我们引入某种网络负载均衡技术时,需要结合客户的网络现状及需求来制定,这样就可以在代价与收益之间做出权衡,制定出最适合客户网络的负载均衡方案.
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