负载均衡软件-F5配置负载均衡的实践与应用

作者：吴登辉，就职于无锡农商行科技开发部中间业务团队，在我行软件开发经验4年，主要负责行内GXP系统、中间业务类系统的开发和运维工作。

摘要：F5是当下比较流行的性能优化产品之一，被应用在很多大型的互联网企业当中，银行作为一个经营管理风险的特殊行业，其数据网的规模、数量非常庞大,因此，F5在银行业的应用非常广泛；本文就F5负载均衡进行了概述，包括F5的配置、应用以及优点等，并对F5在我行中间业务系统中的实现与应用进行了综述和分析。

1、引言

根据功能和表达方法可以将计算机网络划分为七层，即OSI七层网络模型，一般情况下，负载均衡被应用在二层、四层和七层这三个层次，第二层的负载均衡就是我们所熟知的技术，这种技术就是在物理链路层，将多条链路进行聚合使用。负载均衡大多都被使用在应用层和网络层，其不依赖现有的设备，而是一种独立的性能优化设备。

近年来，随着用户数量的剧增和网络拓扑的大面积延伸，网络带宽不足、速度缓慢等问题日益明显，因此，加强对负载均衡应用的研究十分必要。

2、负载均衡的冗余性

在物理链路层一般会采用负载均衡技术、将多条物理链路进行聚合，进行负载均衡，在链路层进行负载均衡需要解决两个难题，一个是出口负载均衡，另一个是入口负载均衡，其中出口负载均衡是指内部网络或自治域资源或信息，这种由外而内的访问方式需要实现负载均衡。以上两种不同方向的信息交互需要完成负载均衡的问题可以借助BIG-IP系列产品，BIG-IP可以完美地解决访内和访外问题。其具体实现方法是根据服务器的响应速度和数据处理效率智能地进行链路选择和切换，实现二层的物理链路负载均衡。

3、负载均衡在服务器端的应用

F5负载均衡在服务器上应用广泛，对于一般的服务器，只要在BIG-IP配置虚拟服务器，然后由虚拟服务器通过虚拟机Pool池关联实际服务器即可实现服务器的负载均衡，BIG-IP除了可以配置负载均衡之外，还有监控和自动化删除的功能，监听器一旦检测到服务器出现异常，就可以将损坏的服务器从服务器Pool池中剔除出去，以免影响其他服务器；F5可以通过UIE+和BIG-IP对服务器的性能、数据处理能力、是否空闲等状态进行检查，同时还能对用户的请求数据包进行测试，提取其中的特征数据，从而判断该请求更加符合哪一台服务器的处理要求，从而将相应的请求发送到对应的服务器，有效地解决了流程和负载不均衡的问题，实现了资源利用的最大化，如图1所示。

图一

4、F5在我行中间业务系统中的实现与应用

（一）解决农信银交易单点问题

2020年2月9日，网联渠道1分钟内总共发生约211笔贷记交易（瞬时大批量，实际时间可能小于1分钟），导致GXP队列排队，交易缓慢，并且有16笔交易直接被GXP拒绝。本次故障主要原因是：GXP配置的20个并发数不足以支撑农信银偶发性瞬时巨大交易量，针对该问题，我们对外联GXP20进行优化改造，其架构如图二所示：

图二

图二中，我们通过F5配置方式实现外联GXP20负载均衡，让省联社将访问我行农信银交易的原IP切换到F5上来。正常情况，一笔农信银交易耗时200ms，按照GXP单点部署情况来算，一秒钟可以处理：（1000/200）*20=100笔，可以处理瞬时最大交易20笔；F5配置负载均衡之后，一秒钟可以处理：（1000/200）*40=200笔，瞬时最大交易能达40笔。

（二）实现银政综合前置双活

银政综合前置是行内重要的系统平台，上面部署有诸如：电子非税、社保非税银等重要系统。随着业务的发展，银政综合前置平台上面部署的应用也越来越多，当然隐患也随之增多，因为银政综合前置当前是单机部署，存在很大的安全隐患，一旦出现宕机，对于业务的影响是巨大的。为此，我们在2020年12月对银政综合前置进行了双活改造：

图三

我们通过F5配置的方式实现银政前置两台应用服务器的负载均衡，如图三所示，银政综合前置实现双活之后：对于往账（我行主动访问行外系统），行内系统通过内联GXP F5轮巡地将数据分发到两台GXP应用服务器，两台GXP应用服务器分别连接银政综合前置F5，同样地，F5轮巡地分发报文至两台银政APP，两台银政APP分别通过外联GXP与行外系统进行交互；对于来账（行外系统主动访问我行系统），外联GXP接收行外系统的报文，通过银政综合前置F5轮巡地将数据分发给两台银政APP。

5、总结

本文通过对F5的配置、F5的优点及其在服务器端的应用进行了概述，并介绍了F5在我行中间业务系统中的实现与应用。F5的优点有很多，它可以实现系统的高可用，但是，F5能支持通讯方式是长连接的么？对于MQ通讯的能实现负载均衡么？这一系列的问题都将是我们以后思考并为之解决的方向。

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