[發明專利]透明網橋模式的高可用性負載均衡設備及方法

有效

• 申請號: 201410348020.8
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104079497A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 吳若松
• 申請（專利權）人: 北京信諾瑞得軟件系統有限公司
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L29/12
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種透明網橋模式的高可用性負載均衡設備，其特征在于，所述負載均衡設備工作在網絡的數據鏈路層，為透明網橋工作模式，包括第一網絡端口、地址解析模塊、負載均衡模塊、智能地址翻譯模塊、掉電透傳模塊和第二網絡端口；

所述第一網絡端口的上行端與路由器的內網端口連接，所述第一網絡端口的下行端分別通過信號處理通道和信號傳輸通道后與所述第二網絡端口的一端連接；所述第二網絡端口的另一端用于與應用服務池連接；其中，所述信號處理通道包括串聯的所述地址解析模塊、所述負載均衡模塊和所述智能地址翻譯模塊；所述信號傳輸通道包括所述掉電透傳模塊；

所述應用服務池包括n個真實服務器，分別記為RS01、RS02…RSn；每一個真實服務器配置一個真實IP地址，分別記為RIP01、RIP02…RIPn；各真實服務器所配置的真實IP地址屬于同一網段；并且，在所述n個真實服務器中，指定一個特定真實服務器RSi，該特定真實服務器RSi具有虛擬IP地址為VIPi；其中，i∈(1、2…n)；n為自然數；并且，所述應用服務池整體配置的虛擬IP地址也為VIPi；另外，各個所述真實服務器的網關地址設定為所述路由器的內網端口IP地址；

當所述負載均衡設備為正常工作狀態時，所述信號處理通道為工作狀態，所述掉電透傳模塊為斷開狀態；一旦所述負載均衡設備為異常工作狀態時，所述掉電透傳模塊自動跳轉到導通狀態，使第一網絡端口通過第二網絡端口直接與特定真實服務器RSi物理導通，將目的IP地址為VIPi的請求報文通過第一網絡端口和第二網絡端口后發送到特定真實服務器RSi。

2.根據權利要求1所述的透明網橋模式的高可用性負載均衡設備，其特征在于，所述掉電透傳模塊為bypass模塊。

3.一種應用權利要求1所述透明網橋模式的高可用性負載均衡設備的方法，應用于包括客戶端、路由器、負載均衡設備和應用服務池的系統中，其特征在于，方法包括以下步驟：

S1，路由器接收來自客戶端的第一請求報文，其中，該第一請求報文包括源IP地址和目的IP地址；

當所述路由器試圖通過內網端口向內網中與所述目的IP地址對應的目的服務器轉發所述第一請求報文時，該第一請求報文被所述負載均衡設備的第一網絡端口截獲；

S2，當負載均衡設備為正常工作狀態時，所述第一網絡端口將截獲到的所述第一請求報文發送到地址解析模塊；所述地址解析模塊解析出所述第一請求報文的源IP地址和目的IP地址；所述源IP地址即為所述客戶端的真實IP地址，記為CIP-x；然后判斷所述目的IP地址是否為應用服務池整體配置的虛擬IP地址VIPi；如果不是，則直接將所述第一請求報文發送到與目的IP地址對應的目的服務器；如果是，啟動信號處理通道，通知負載均衡模塊確定處理該第一請求報文的最優真實服務器，然后執行后續S3-S6；

當負載均衡設備為異常工作狀態時，啟動信號傳輸通道，然后執行后續S7-S9；

S3，所述負載均衡模塊檢測應用服務池中各成員的健康狀態，并結合預置的負載均衡算法選擇最優真實服務器，設所選定的最優真實服務器為RSj，該最優真實服務器RSj的真實IP地址為RIPj；然后通知智能地址翻譯模塊進行地址翻譯；

S4，所述智能地址翻譯模塊將該第一請求報文的目的IP地址由VIPi轉換成RIPj，得到第二請求報文，然后建立所述負載均衡設備與最優真實服務器RSj之間的會話連接，并將第二請求報文通過會話連接發送到最優真實服務器RSj；另外，所述智能地址翻譯模塊還記錄會話連接表；

S5，最優真實服務器RSj處理所述第二請求報文，生成第一響應報文，其中，所述第一響應報文的源IP地址為最優真實服務器的真實IP地址RIPj，目的IP地址為客戶端的真實IP地址CIP-x；

所述最優真實服務器RSj的網關地址為所述路由器的內網端口IP地址，當所述最優真實服務器RSj試圖將所述第一響應報文發送到所述路由器的所述內網端口時，所述第一響應報文被所述負載均衡設備的第二網絡端口截獲；

所述第二網絡端口將所述第一響應報文發送到所述智能地址翻譯模塊，所述智能地址翻譯模塊基于所述會話連接表，將所述第一響應報文中的源IP地址RIPj翻譯成應用服務池虛擬IP地址VIPi，目的IP地址仍為CIP-x，得到第二響應報文；然后將所述第二響應報文發送給所述路由器的內網端口；

S6，所述路由器的接收所述第二響應報文，然后將所述第二響應報文發送到所述客戶端；

S7，一旦負載均衡設備為異常工作狀態，掉電透傳模塊自動跳轉到導通狀態，使第一網絡端口通過第二網絡端口直接與特定真實服務器RSi物理導通；其中，所述特定真實服務器RSi的虛擬IP地址與在負載均衡設備中配置的應用服務池虛擬IP地址相同，均為VIPi；

S8，當所述第一請求報文的目的IP地址為VIPi時，所述第一請求報文通過所述掉電透傳模塊和所述第二網絡端口后，被所述特定真實服務器RSi接收；

所述特定真實服務器RSi處理所述第一請求報文，生成第三響應報文；其中，所述第三響應報文的源IP地址為所述特定真實服務器RSi自身的虛擬IP地址，即為VIPi；所述第三響應報文的目的IP地址為所述客戶端的真實IP地址CIP-x；

由于所述特定真實服務器RSi的網關地址為所述路由器的內網端口IP地址，所述特定真實服務器RSi將所述第三響應報文發送到所述路由器的內網端口；

所述路由器接收所述第三響應報文，然后將所述第三響應報文發送到所述客戶端。