链路负载均衡解决教育网中链路互通方案

一、项目需求分析

    Internet 作为一种重要的交流工具在各种行业及各种规模的商业机构中得到了普遍应用。这些不断增长的网络化应用对企业通讯的效率和可用性也提出了较高要求。同时也因为国内网络环境的问题，因此在实际的应用中存在如下几个问题：

    单一链路无法满足教育网用户的需求：

    许多大学或教育机构使用教育链路连接互联网，但是随着网络应用的日益广泛，对带宽的需求量增大，单纯使用教育网链路不能满足使用：

    1、教育链路访问国内电信的网络资源比较慢，由于历史的原因，不同ISP的互连互通一直存在着很大的问题，不同的电信用户之间，教育网和电信用户之间，在同一网络内Ping的延时只有几十甚至十几毫秒，对用户的正常访问几乎不会造成影响；但是如果跨网访问，Ping的延时可能达到几百甚至上千毫秒，访问应用时则会出现没有响应设置无法访问的问题。

    2 、教育网链路访问国外网站需要另外计算流量费用，这给学校网络的日常应用带来很大的不便和高昂的成本。

    3 、单链路故障问题。单链路接入显然无法保证它提供的Internet链路的持续可用性，从而可能导致用户Internet接入的中断，带来无法预计的损失。

二、 梭子鱼链路负载均衡解决方案

    博威特公司是应用安全行业领先的厂商，致力于研发强大、易用、性价比高的应用安全产品，在成功推出了梭子鱼服务器负载均衡产品之后，业界许多用户便要求并期待博威特公司推出链路均衡产品，博威特公司顺应了这种需求，研制了强大、易用、性价比突出的链路均衡产品。

    梭子鱼负载均衡设备解决方案就是在内部交换机和连接ISP的路由器之间，串接一台梭子鱼链路负载均衡设备，对Internet链路优化和地址进行处理，解决多链路流量均衡、自动冗余等问题。

    针对各种用户的典型需求，梭子鱼链路负载均衡在以下几个环节上提供了先进的功能和完善的解决方案：

• 链路健康状态检测；
• 最佳链路选择；
• 边界防火墙功能；
• 流量（P2P）控制和管理；
• DHCP和DNS缓存功能

2.1、 方案拓扑图

    典型的梭子鱼链路负载均衡解决方案架构如下图所示：

2.2、 梭子鱼链路负载均衡的功能

    聚合链路带宽
    梭子鱼链路负载均衡设备能自动聚合多个接入的带宽，用户可以接入性价比最好的一家或多家接入商的多个较低带宽的接入，以最优的投资获得最好的带宽保障。.

    链路健康检查与链路冗余
    如果一条链路发生故障，梭子鱼链路负载均衡设备能自动的将流量切换到别的正常的链路上，而不需要人工操作。在链路故障时，梭子鱼能自动周期性的进行检测，一旦检测到这条链路恢复正常，将再次启用此链路。正因为梭子鱼具备链路健康检测功能，因此能确保链路冗余。

    链路智能分配
    梭子鱼链路负载均衡设备能自动记录链路状态，包括链路占用率、可用性、延时、性能等。这样梭子鱼就能选择最佳的链路响应用户的访问请求了。

    带宽管理和QoS
    梭子鱼链路负载均衡设备提供了带宽管理功能，对于不同的应用可以设置不同的优先级，例如：Web浏览和邮件设置为高优先级保障其带宽而流媒体及一些点到点（p2p）的应用则可配置成低优先级。优先级设置的灵活性确保带宽低优先级的应用不会干扰正常的商务应用。

    传统防火墙
    作为一款边界设备，梭子鱼链路负载均衡设备也具备防火墙的一些功能：

• 网络地址转换（NAT） NAT功能使得梭子鱼链路负载均衡设备可以隔绝外网到内网的某种流量。
• 一对一的地址映射一对一的地址映射允许梭子鱼将公网的IP直接分配给某个内网的设备上，一边外网能访问内部的应用，如SMTP应用。
• 端口转换同一个外部地址可以根据端口转换到不同的内部服务器上；多个链路的同一个端口也可以转换到同一台内部设备上，这将方便外部到内部服务器的访问。
• IP 访问列表IP访问别表可帮助管理员允许或阻止某个inbound或outbound流量。

    梭子鱼链路负载均衡设备还提供下列网络服务需求：

• DHCP server. 梭子鱼链路负载均衡设备根据DHCP协议自动分配IP地址，和传统DHCP服务器一样，梭子鱼上随时可以查看或管理的地址分配表。
• DNS caching server. 梭子鱼链路均衡机可以配置成DNS查询服务器，在开启了DNS缓存功能后，内部网络通过梭子鱼可以进行解析，如果缓存中没有解析，梭子鱼将代理想ISP的DNS进行查询，并将结果发回给内部网络，这样，常用的DNS查询将在梭子鱼上完成。

2.3 、针对教育网特点的解决方案

    教育网的链路选择有如下需求：

    1、对外访问时根据目的地址进行链路选择：

        访问教育网地址范围的，使用教育网链路进行通信，

        访问其他网络地址范围的，使用电信链路进行通信，并且内部网络同时有合法的教育网地址和私有地址。

    2、对某些服务器指定只能从教育网链路对外进行通讯，其他地址通过地址转换来完成。

三、 梭子鱼链路负载均衡解决方案

    1 、定义教育网的地址范围为一个class，定义内部服务器地址群为另一个class，使用inbound规则或outbound规则来进行链路选择，凡是来源IP属于内部服务器地址群的，直接选择教育网链路出去。

    例如，内部某些服务器指定通过教育网对外访问的规则设定。

    同理利用此规则还可以定义其他地址段访问internet可以指定通过电信的线路访问。

    2、利用梭子鱼的IP forwarding，让外部用户可以通过教育链路直接访问内部服务器。

    3 、简单的管理

       梭子鱼强调易用性，梭子鱼的管理界面简单易懂，容易操作和部署，再加上产品性能稳定，因此产品后期维护少而简单，也不需要高额的服务费用。例如链路的配置：

      QoS的管理界面：

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