互联网背景:

  1. 由于需求不同,功能要求各种各样。但总体来说还是基于Web的负载均衡。
  2. 有些对性能的要求不高,有些则是要求比较高的性能。
  3. 对硬件冗余性的要求没有运营商高,但是都希望设备可靠性高
  4. 对安全性的需求跟运营商是一样的。
  5. 易用性和易维护性是共性的需求。
客户需求:
  1. IXP 行业:IXP指各类Internet业务提供商,例如百度、新浪、滕讯、搜狐、淘宝以及各类提供各种服务的专业网站等等。这类网站的共同特点就是用户数多,访问量大(连接数多,数据流量大)。所以对于衡量负载均衡的性能的要求是比较高的,具体表现在两个基本指标:每秒新建连接数和吞吐量。而功能上要求相对简单,例如提供浏览信息服务的网站,配置基本的4/7层负载均衡即可。对于那种连接数比较多的可以启用负载均衡设备的连接复用功能以降低服务器的负载,AX对不同的IXP业务可以提供各种灵活的解决方案。
  2. 金融行业:包括银行、证券公司以及保险公司等。银行需要做负载均衡的需求是比较多的,例如网上银行系统,银行的营业系统,信用卡系统,各种新增的业务系统以及对银行的多个数据中心做GSLB(全局负载均衡)等。证券公司则是由于近两年股市的火爆,股民人数急剧增加,访问量剧增,需要对证券交易系统服务器做负载均衡。保险公司则是随着业务的发展,投保人的增多而产生的服务器负载均衡需求。
  3. 政府部门: 包含政府信息中心以及属于政府管辖的各个部门。以城市为单位来讲,政府部门的各个系统有些则是跟市政府一起办公,IT系统统一在市信息中心建立。有些是独立办公,例如税务系统,工商系统,电力系统,公安系统,检查系统等等,这样的单位往往都有自己的机房。 各种单位的办公业务系统其实都是类似的,一般都是基于Weblogic或者WebSphere中间件开发的,所以解决方案觉有共性,就是对Weblogic或WebSphere服务器做负载均衡。
  4. 教育行业:一般是各个大学和省市的考试中心。大学和考试中心的系统之所以需要做负载均衡,在于存在阶段性的大用户量集中访问,使得单台服务器在访问高峰时压力太大,导致崩溃。例如在大学开学时的学生选课,以及考试完后的中/高考差分,都会造成突发高峰访问,最好是对服务器做负载均衡,以保证服务可用。
  5. 各种其他企业:现在对外提供服务访问以及增值业务的企业越来越多,从提升服务质量考虑,许多企业也会自己购买负载均衡设备。这一类的需求比较分散,但是需求量也是比较大的。
企业网市场涉及行业众多,对于负载均衡设备的需求是巨大的,A10公司的AX系列产品为各种企业系统提供高性价比的解决方案,提升系统的性能,保证系统的可用性和安全性。
我们的方案:
A10公司的AX系列高级流量管理设备代表了业界最先进的技术方向,表现出强大的性能,这一切都得益于A10独一无二的高级内核操作系统(ACOS)。
在介绍ACOS之前首先分析一下硬件发展的背景和趋势
多CPU架构需求
根据摩尔定律,芯片上的半导体数量每十八个月就要增长一倍。在过去的二十年中,通用型CPU平台主要是通过提高时钟/频率来获得运算性能。硅片的实际物理/化学特性迟早会对频率增长构成限制。所以,这种增长不可能无限制地继续下去。
于是在最近两年,多核处理器技术问世了。最初多路CPU仅仅用于服务器,现在普通PC也都采用了双核CPU。但是当前市场上存在的负载均衡设备都是单CPU单核架构,传统型普通高端L4—L7设备一般不超过4Gbps吞吐能力,以及140K L4 CPS的连接能力,在单CPU架构下,性能已经很难增长了。
受服务器超级计算的启发,传统型PC的L4—L7设备正将基于单CPU架构的软件迁移到多CPU架构中。然而,如果不对软件进行全面的重新设计,多CPU的实际性能就不能实现。例如一台设备具有两个处理器,每个处理器都有一个双核系统,当一个CPU锁定内存访问时,其它三个CPU就得排队等待。内存与资源的争用是个关键。BSD Unix或Linux系统并不支持CPU多线程,所以,很明显也不适用于高性能数据层处理,因此各个厂家在从单CPU向多CPU迁移的过程,需要技术的革新和大量的工作,存在难度。
A10高级核心操作系统 (ACOS):多CPU架构提供真正的并行处理能力
A10 AX系列应用加速交换机采用多路多核高性能处理器、L2-3 交换机ASIC、SSL加速ASIC、灵活流量ASIC(FPGA),并由高级核心操作系统(ACOS)高效调度达到最优的性能。
灵活的流量ASIC芯片及高级核心操作系统(ACOS)是由A10公司位于硅谷的工程师开发的。A10公司组建了一支高效专家团队,其中的许多人都是高效L2-3、L4-7以及超级计算系统设计的先锋。AX系列开发团队设计了ACOS,实现了多CPU系统的性能目标及灵活性。
A10灵活流量ASIC可以带来如下主要好处:

  • 多CPU的硬件动态流量分配
  • 硬件缓冲管理
  • 硬件传输帮助
  • 线速安全性能
ACOS建立在对称型多处理器(多CPU)共享内存架构之上。ACOS架构运行在现代型硬件平台上,适应于多CPU 结构。ACOS是一种多线程,基于会话的高性能系统软件,专门用于处理大量的集成有L2/L3的网络/安全应用。ACOS的主要好特点有:
  • 控制核心为A10 Linux系统,为独立型数据包内核
  • 对运行在每个L4-7多CPU上的数据包核心进行优化
  • L4-7多CPU间的动态健壮应用流量分配
  • L4-7应用数据处理,零加锁,零内存争用
  • L4-7多CPU流量下载
  • L2-L3流量、控制层、流量分配、缓冲管理
  • SSL加密/解密及同步防范下载
  • 优化非加锁TCP/IP堆栈
  • 优化非加锁SSL驱动
  • 零拷贝缓冲管理
  • L4-L7协议优化;服务器管理优化