运营商

高可用解决方案

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随着三屏(PC、智能终端、电视)用户量的增大,以及3G/4G业务、固网宽度业务接入速度的不断提升,互联网访问流量近几年呈现爆炸式的增长,对互联网服务提供商(包括电信运营商、广电/教育网络)、IDC数据中心带来了巨大的商机和挑战,而用户对于互联网带宽和应用响应速度的需求也在不断加大。

在众多互联网应用中,用户对于大比特流应用的体验感知最为明显,文件下载的速度、观看视频的流畅度都是用户评价应用体验优良的敏感值。因此同时,随智能移动终端的迅猛发展,移动终端的上网速度也是用户评价运营商的敏感值。无休止的去拓宽互联网出口通道的带宽、增加应用服务器的数量显然不是一个最佳的解决方案,尤其对于相对处于弱势的ISP,以及面对国内运营商互联互通的瓶颈问题时,矛盾尤为突出。


需求分析

面对这样的挑战,我们可以通过“应用负载均衡 + 缓存”的综合系统解决方案,将热门的互联网网页、文件、视频缓存于本地网内,当用户向互联网请求相同资源时,会以透明方式由综合缓存系统应答。借助于本地网内的传输带宽优势,用户在获得资源时回避了互联网出口的带宽挤占问题,应用服务器的访问压力问题,以及不同运营商的互联互通影响,可大幅度的提升访问响应速度和用户的满意度。

此外,对于部分已经在互联网出口部署缓存设备的网络,受到缓存设备单机性能的限制,通常需部署多台缓存设备。这些缓存设备的流量分配往往通过出口网关路由器配置策略路由,将不同用户IP段的流量固定分配到某个缓存设备,这种流量分担方式,造成不同缓存设备的流量失衡,负载不均;且不可避免的存在相同内容被不同缓存设备重复缓存的情况,造成缓存命中率偏低。另外,缓存设备的个体设备故障也会直接影响对用户的缓存服务质量,缺少冗余机制。这些都是正在困扰着运营商的常见问题,我们该如何解决呢?


方案描述

为了解决上述的所有问题,本方案将采用A10 Networks应用交付产品和应用缓存/代理设备组成的透明缓存综合系统,在互联网出口核心路由器配置策略路由,将需要缓存的流量牵引到A10 Networks应用交付产品上,由其利用应用层HTTP URL哈希分发策略选择后端的缓存设备,实现缓存设备的负载均衡和冗余切换,节省互联网出口的带宽占用,提升用户端的应用响应速度。

采用此解决方案,通常需启用如下几个功能:

  • 针对缓存设备的透明应用层健康检查:针对缓存设备,A10 ADCs可提供ICMP、TCP/UDP、HTTP内容、FTP、HTTP响应代码、SNMP、脚本化等健康检查方法。
  • 双向透明(透传客户端IP地址):用户端不需要做任何特殊配置,无任何感知,完全透明。
  • 基于HTTP URL哈希的负载分发策略:根据用户端访问的URL,提取指定长度的URL进行Hash运算,将相同Hash值的访问请求分配到同一台缓存设备上,从而提高缓存设备的命中率,避免不同缓存设备重复缓存相同的内容,提升设备的利用率。
  • 非HTTP流量的过滤(Bypass):将判断为非HTTP的流量直接再牵引回核心CR路由器或其它指定的设备,降低了缓存设备的处理压力。
  • 缓存设备的冗灾备份和过载保护:通过精准的应用层可用性判断,及时发现出现问题的缓存设备,避免单点故障,也可通过与缓存设备的联动机制实现过载保护,事先设定缓存设备的最大压力值,或在缓存设备的HTTP响应报文中添加状态标识。
  • HTTP小页面缓存(Ram Cache):将用户访问的相同内容缓存到负载均衡设备上,进一步减少缓存设备的处理压力。