[发明专利]一种高性能网络负载均衡系统及其实现方法

权利要求书

1.一种高性能网络负载均衡系统，包括交换机、互联网客户端、负载均衡器和服务器集群，其特征在于：所述互联网客户端与交换机之间通过互联网相连接，所述负载均衡器和服务器集群与交换机之间均通过VLAN端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种高性能网络负载均衡系统，其特征在于：所述负载均衡器，采用基于MIPS架构的服务器，软件系统为嵌入式简单程序执行体，不包含完整操作系统，直接操作硬件寄存器。

3.根据权利要求1所述的一种高性能网络负载均衡系统及其实现方法，其特征在于：所述负载均衡器对接交换机的端口，划分为VLAN100和VLAN200，且从互联网客户端向服务器集群请求的数据报文是VLAN100，从服务器集群向互联网客户端返回的响应数据是VLAN200，交换机侧端口为trunk类型。

4.一种高性能网络负载均衡系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、负载均衡器通过接收来自互联网客户端的上行数据报文，按照负载均衡算法转发给服务器集群中的其中一个服务器，并接收来自服务器端的下行数据报文，返回给互联网客户端；

S2、所有上行数据报文目的IP地址即EIP，目的端口即EPort，负载均衡器进行分发时，进行NAT转换，将目的IP和端口替换成分发算法选中的实际服务器的IP和端口；

S3、在接口组配置完对接服务器的接口，以及服务器集群配置完成具体服务器资源之后，ARP地址解析协议主动发送ARP广播请求报文，获取服务器集群的MAC地址，用于具体服务器的状态检查；

S4、负载均衡器在接收上行报文处理并分发之后，记录报文的上行IP5元组、上行VLAN、源MAC地址、上行接口MAC地址、服务器IP、服务器端口、下行VLAN、下行接口MAC地址和目的MAC地址；

S5、下行响应数据报文进入负载均衡器后，由下行VLAN判断为响应返回报文，进行连接表表项反向匹配，将报文的源IP、源端口替换为EIP和EPort，并将MAC地址替换为上行接口MAC和源MAC，VLAN替换为上行VLAN，快速转发给互联网客户端；

S6、连接表表项记入硬件缓存，并设置空闲超时时间300s，连接表表项如果被匹配，则重置超时时间。

5.根据权利要求4所述的一种高性能网络负载均衡系统的实现方法，其特征在于：所述S2中，所有配置数据均通过负载均衡器Web界面或者命令行界面进行配置。

6.根据权利要求4所述的一种高性能网络负载均衡系统的实现方法，其特征在于：所述S3中，服务器的状态检查支持ICMP报文检测。

7.根据权利要求4所述的一种高性能网络负载均衡系统的实现方法，其特征在于：所述S4中，上行IP5元组包括源IP、源port、tcp/udp、EIP和EPort。