Coyote Point 为虚拟服务器提供应用负载均衡

作者:Frank J. Ohlhorst

得益于开源解决方案的低成本和硬件价格的下降,网络管理员比以往任何时候都更容易构建网络并扩展数据中心的功能。网络管理员可以通过配置新的廉价服务器和开源软件,快速满足 Web 服务、远程访问、VPN 和许多其他服务日益增长的需求,这推动了服务器集群和 Web 应用程序的指数级增长。然而,许多网络管理员发现,仅仅向组合中添加额外的服务器并不是在服务器场之间平衡负载的有效方式。高服务器需求会在服务器之间产生级联效应,服务请求被发送到主服务器,并且仅在主服务器饱和后才移动到下一个服务器。

更重要的是,服务器虚拟化解决方案放大了这个问题。虚拟化使构建多服务器解决方案变得更加容易和快捷,但虚拟化服务器仍然依赖于相同的轮询方法来满足高需求。这被证明是非常低效的,并且浪费了处理器周期,并且抵消了虚拟化提供的大部分节能效果。

许多数据中心管理员已转向第三方产品来帮助缓解这些与负载相关的低效率问题,从而创建了一个健康的负载均衡和流量加速解决方案市场。从开源软件到价值数万美元的硬件设备,大量产品都在争夺市场份额,并承诺成为管理服务器和站点之间负载的最佳方式。然而,流量均衡产品并非生而平等,选择正确的负载均衡器可能充满不确定性。

Coyote Point Systems 在 15 年前进入了这个领域,其理念是网络流量管理是最大限度地提高终端带宽和服务可用性的关键。与 1990 年代其他供应商的做法相反,Coyote Point 选择了一条将流量管理功能构建到设备中的路线。其目标是用易于管理的设备取代笨重的软件解决方案。

尽管 Coyote Point 是流量整形和负载均衡设备领域的先驱,但 F5 Networks、Barracuda Networks 和 Cisco 等其他公司也专注于提供基于硬件的负载均衡解决方案,从而创建了一个拥挤的竞争领域,每个供应商都希望吹嘘其专业功能以成为首选设备。

Coyote Point 选择通过推出新的负载均衡设备系列来提高赌注,这些设备能够感知虚拟服务器。更重要的是,该公司正寻求将重点从第 4 层负载均衡转移到应用负载均衡,在这种均衡中,设备能够感知有效负载以及原始流量。Coyote Point 的应用负载均衡设备可以对流量进行整形,并在多台服务器之间有效地分配负载,即使这些服务器本质上是虚拟的。数据中心虚拟化解决方案的增长使得流量整形和负载均衡设备与虚拟服务器解决方案集成变得至关重要。

Coyote Point 提供四种不同的设备。这四种设备基于设计流量负载和子功能而有所不同,但都共享相同的管理控制台和基本功能集。

Coyote Point Offers Application Balancing for Virtual Servers

图 1. 功能图表

应用负载均衡——Coyote Point 的方式

我测试了 E650GX (V8.6) 负载均衡设备的易用性、功能集、性能和任务适用性。我发现该设备非常易于安装;安装的物理部分包括插入设备并将适当的以太网电缆连接到该单元。E650GX 是 Coyote Point 的顶级设备,配备 22 个千兆以太网接口,用于连接服务器集群。

Coyote Point Offers Application Balancing for Virtual Servers

图 2. Coyote Point E650GX

我花在弄清楚我的布线上的时间比配置设备的时间还多。确保您的布线连接到适当的服务器是部署 Coyote Point 设备的最重要步骤之一。您必须确定您正在将服务器场插入到设备上的负载均衡端口。在复杂的环境中,很容易忘记特定的网段插入到与您最初认为的不同路由器或交换机中。但是,在较小的网络上,您可以简单地将来自防火墙的连接插入到 E650GX 上的外部端口,然后将 LAN 的每个网段插入到设备上的内部端口。E650GX 上的所有端口都是千兆以太网,并支持全双工操作。这意味着该设备不太可能在 LAN 或 WAN 连接中引入任何瓶颈,并且在性能测试期间未检测到任何瓶颈。

我发现其余的设置过程非常简单易用。连接所有电缆后,我就能够使用 Web 浏览器访问 E650GX 的管理控制台。管理控制台基于 AJAX 技术,创建了一个丰富的用户界面,该界面易于导航并具有上下文相关的帮助。该界面是使用 Dojo 工具包(一种 JavaScript 开发工具集)设计的,这有助于使管理界面具有专业的外观和感觉。

E650GX 开箱即用,效果非常好。您启动负载均衡所需做的就是设置一些基本参数。要完成的首要步骤之一是定义您的服务器集群。例如,如果您有九台服务器运行 Web 应用程序,您会将每台服务器插入到 E650GX 设备上的内部端口。下一步包括定义您的服务器集群。例如,您可能希望将这九台服务器分成三个集群。这证明非常容易做到,并且如果您需要更改任何内容,也很容易修改。所有集群都是逻辑定义的,从而提供了极大的灵活性。

我发现 E650GX 在负载均衡方面提供了许多选项。您可以使用“匹配规则和自定义负载均衡策略”来构建基于第 4 层请求、第 7 层请求的策略,甚至可以使用布尔逻辑创建自定义策略。第 4 层策略提供基本的负载均衡功能,基于参数,例如最少连接、最快响应、自适应和轮询,以及基于代理的算法,如果代理在每台服务器上运行,则该算法是准确的。第 7 层策略实际上查看流量的内容以确定如何对其进行负载均衡。例如,可以使用某些协议或应用程序来触发负载均衡策略,将流量路由到特定集群。基于布尔逻辑的策略考虑特定的请求,基于一系列管理员定义的事件。这些策略可用于在服务器未响应时重新路由流量(故障转移路由)或基于计划进行路由。

定义集群后,您可以定义规则来处理流量和负载均衡决策。Coyote Point 将这些定义称为智能事件。这些规则基于许多参数,例如服务器负载、流量类型、服务器权重和连接持久性。允许 E650GX 做出流量路由决策的底层技术非常复杂。然而,E650GX 通过使用规则创建向导和常识性的程序布局来隐藏这种复杂性,从而使规则定义非常容易。这种易于配置性在纯软件负载均衡解决方案中很少见,甚至允许新手网络管理员使用 E650GX 设置基本的负载均衡。

我发现 E650GX 最令人印象深刻的功能之一是该单元与 VMware 的 vSphere 产品配合使用的能力。这为虚拟服务器世界带来了应用负载均衡和流量整形。Coyote Point 构建了对 VMware API 的支持,允许 E650GX 判断虚拟服务器上的负载,然后根据虚拟负载和管理员定义的负载均衡策略路由请求。更重要的是,Coyote Point 还包括对支持 IPMI 的服务器的支持。智能平台管理接口 (IPMI) 是一种规范,允许第三方产品打开和关闭服务器电源,以及远程执行其他命令。简而言之,您可以定义一个策略,该策略在流量负载达到一定水平时自动打开服务器,然后在流量负载下降后关闭该服务器。

我还发现使用该产品的 VLAN 功能非常容易分段 LAN。管理员根据 IP 地址段定义 VLAN,并且该单元的内置路由功能将 VLAN 上的流量隔离以用于本地请求。这可以通过将适当的流量保留在同一逻辑段上来帮助减少延迟并加快请求速度。

易用性渗透到界面中,使得设置该单元的许多(如果不是全部)功能变得简单。您还会在设备的仪表板和报告菜单中发现这种易用性。仪表板提供了设备性能以及流经设备流量的快速快照。报告提供了许多监控参数的历史参考,可用于微调设备。

尽管 E650GX 的主要重点是应用负载均衡,但该单元还包括其他有助于加速网络访问和减少延迟的功能。这些功能包括 SSL 加速、HTTP 压缩和全局/地理负载均衡。SSL 加速通过将数据包加密卸载到设备上来帮助减少 HTTPS 请求中的延迟。HTTP 压缩通过压缩和优化 HTTP 请求来帮助减少延迟,而全局/地理负载均衡可用于平衡跨地理集群的流量,将请求放置在最靠近用户的服务器上,就延迟和带宽而言。

支持电子商务解决方案的管理员将欣赏 E650GX 提供持久连接的能力。电子商务交易依赖于客户端 PC 和提供交易的服务器之间的可靠连接——如果任一端点丢失彼此的跟踪或路由不正确,则电子商务交易将失败。E650GX 通过在客户端 PC 和服务器之间使用 cookie 创建持久连接来解决该问题,cookie 被插入到返回给客户端的 HTTP 中。这确保客户端将返回到集群中的同一服务器。

E650GX 为需要保证正常运行时间的站点支持主动/被动故障转移模型。故障转移的工作原理是将 Equalizer 配置传输到备份设备(可以是 Coyote Point 系列中的低端型号),以便即使主单元发生故障,也能保持持久的客户端/服务器连接。

Coyote Point 通过将流量整形从基本的第 4 层算法转变为第 7 层、应用感知计算,重新发明了负载均衡的概念。这种方法创造了一个新的市场细分领域,称为应用流量整形。Coyote Point 还捆绑了其他高级功能,从 SSL 加速到 VLAN 定义再到 VMware vSphere 支持,使该设备成为一个完整的流量加速解决方案。Coyote Point 非常擅长为大多数可以从集群和流量管理中受益的服务器环境提供加速解决方案。顶级 E650GX 的建议零售价为 14,395 美元,并包含一年的支持。尽管 1.5 万美元看起来是一大笔钱,但 Coyote Point 的价格还不到一些大型竞争对手收费的一半。

性能测试

性能测试使用 Spirent Avalanche 2900 进行,该设备配置为在 E650GX 上生成流量负载。性能测试的目标是评估每秒第 7 层 HTTP 事务数、第 7 层 HTTPS 吞吐量、第 4 层最大并发连接数和每秒第 4 层连接数。这些指标很好地指示了设备的处理能力以及设备的整体容量。

  • 每秒第 4 层连接数:160,000 CPS

  • 第 4 层最大并发连接数:1750 万

  • 每秒第 7 层 HTTP 事务数:110,000 TPS

  • 第 7 层 HTTP 吞吐量:1,300 Mbps

  • 每秒第 7 层 HTTPS 事务数:14,000 TPS

  • 第 7 层 HTTPS 吞吐量:825 Mbps

Frank J. Ohlhorst 是一位自由技术记者、专业演讲者和技术业务顾问,为许多主要出版物撰写多个主题的文章。Frank 目前为 Tech Target 撰写虚拟化和应用程序开发文章,为 Computer World 撰写操作系统和安全文章,为 Ars Technica 撰写技术操作指南,并为 ChannelTechCenter.com 撰写以渠道为中心的产品评论。Frank 还曾担任 eWeek 的执行技术编辑和 CRN 测试中心的实验室主管。

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