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Anycast


1.

两个意义的 Anycast

用于支撑上层应用,提供访问分担和故障冗余功能,此时提到的 Anycast 仅仅作为一种特殊的部署方式,能够为 DNS、simple HTTP 等上层应用提供网络 层的路由支撑,使得上层应用能够实现以下功能: 本地部署:轮询访问,实现请求流量的负载分担以及故障冗余; 异地部署:数据镜像,实现自动为请求者提

供网络状况最佳的服务器,提高 请求者使用体验,同时具备故障冗余功能。 这种 Anycast 部署我们暂且称之为 App Anycast。 BGP Anycast,此时提到的 Anycast 是指 mpBGP 协议在多归宿场景中的一种 特性, 该特性能够在其中一个归宿出现整机故障时, 其他归宿能够在路由收敛过 程中继续代为转发数据,是一种故障冗余特性;此特性可以支持 global 路由表 场景以及 mpBGP L3VPN 场景; 这种 Anycast 特性我们暂且称之为 BGP Anycast。 下面分别对两个意义的 Anycast 进行探讨。

2.

App Anycast

App Anycast 部署方式的核心思想是,通过对一组提供相同服务的服务器配 置同一个的服务地址,再结合网络层的路由选路功能, 实现在终端用户侧只配置 一个服务地址的情况下, 就可以获得这组服务器中网络状况最佳(例如距离用户 侧跳数最少,带宽最大,延时最小等)的服务器提供的服务,在最优服务器故障 的情况下,再由次优服务器提供服务,以此类推,而这一系列动作,在终端用户 侧始终是不感知的。 由这个核心思想可以看出,实现 App Anycast 部署方式需要具备的条件有: 应用层:能够提供相同服务内容,且配有同一个服务地址的一组服务器; 网络层:能够支持多路径选择的路由选择协议。 这两个条件在提出 App Anycast 部署方式之前,现有网络环境就可以完整支 持,因此,App Anycast 方式,不需要增加新技术和新硬件,却能够提供更好的 服务效果,这是 App Anycast 的最大优势。 下面针对这两个条件分别进行探讨。 应用层

一组服务器配置相同的服务地址,称作 Anycast 地址,通常配置到服务器的 环回接口上。 由于该地址作为目的地址时,无法保证数据包会落在组内的哪一台 服务器上, 因此该地址只能够作为应答地址,无法作为服务器自身发起请求的源 地址。那么,为了满足服务器管理、服务监控等需求,就必须为服务器另外配置 可达的管理地址。 网络层 我们的目的在于将 Anycast 地址发布到网络中,并能够自动选路,因此网络 层实质上是 App Anycast 的底层实现工具。现有的静态或动态路由选择协议,都 能够支持多路径选择, 因此我们只需要根据各路由协议的自身特点,结合部署场 景,就可以选择出适合的工具。下面考虑典型的三种场景: 静态路由:这种是最简单易行的场景,只要将服务器挂载到网络中,并且在 上联网络设备上手动增加静态路由,指向该服务器, 再将静态路由重发布到路由 域内, 就可以将服务器发布到网络中。优点是服务器上不需要配置任何网络层的 特殊模块,也不需要增加接入设备; IGP 协议:服务器使用 IGP 协议做接入方式,这种场景需要在服务器自身配 置相应的 IGP 路由协议模块, 用来与上联网络设备做协议对接,同时在服务器的 网络模块上将 Anycast 地址发布到路由域内。如果服务器不能配置网络协议,就 需要使用上面提到的静态路由方式,中间增加网络接入设备。基于 IGP 协议的自 身特性, Anycast 地址发布到 IGP 路由域内的场景,适合在本路由域内部署 Anycast 组,例如单个运营商或企业内部的部署,不适合大范围部署; BGP 协议:使用 BGP 协议接入,需要服务器自身配置 BGP 模块,与上联 BGP 路由器做对接,并将 Anycast 地址发布到 BGP 域中。由于 iBGP 水平分割特性的 限制, anycast 地址无法传播给其他 BGP peer, 因此, 通常的做法是, 将 anycast 地址以 eBGP 的形式注入到路由域内,上联设备再将 anycast 地址路由交给域内 的 RR 进行传播。这种方式适用于需要大范围部署 Anycast 服务。 以上讨论,解决了部署 App Anycast 的必要条件。 但还需要考虑的一点是,App Anycast 其实是一个以下层工具为手段,提高 上层服务质量的技术, 所以基于 7 层模型的封装特性, 导致了下层无法感知到上 层应用的变化,例如服务器的网络连接是良好的,但服务已经停止,此时路由协

议仍会将请求转发到它认为最优的服务器上,造成了请求黑洞。因此诞生了部署 App Anycast 的另一个重要的组成部分:服务监测。 服务监测 如果服务器自身能够配置网络模块,则可以在服务器上通过脚本设置,将服 务监测与路由协议结合到一起,到达了网络层感知上层应用的目的; 如果服务器只能通过增加设备来接入网络, 就需要有专门的将服务状态与网 管功能结合在一起的服务监测程序。

3.

BGP Anycast

未完待续。


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