[发明专利]一种集群切换时保持TCP会话的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络应用交付控制领域，特别涉及一种负载均衡设备在集群切换时保持TCP会话的系统和方法。

背景技术

在网络环境中，TCP传输协议的作用及特性是负责发现传输中的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地；负载均衡的作用及特性是为客户端提供虚拟服务，把客户请求转给其后的真实服务，负载均衡设备在网络与真实服务器之间扮演了承上启下的作用。

现有技术中，为了保证网络传输服务的可靠性，一般会采用集群对负载均衡设备进行冗余备份，当一台设备发生故障时，备份设备会相应自动启用，以此来提高服务的可靠性和可持续性，通常情况下，对于集群切换后收到的TCP会话请求，都可以进行正常的响应。但是对于切换之前正在处理请求的TCP会话，大多会选择丢弃作为解决方案。这样会造成一部分用户的TCP会话失败。

对于负载均衡设备所提供的TCP服务的负载均衡，会在客户端和虚拟服务以及负载均衡设备和后台真实服务之间建立两个TCP会话。受限于TCP的特性，当因故障等发生集群切换时，这两个TCP会话将不能使用，因为在切换到的新的设备里没有这两个会话及其状态记录，这样会导致隶属该会话后续的TCP报文被丢弃，也即是说现有技术的做法只保证集群切换后到来的TCP会话请求能正确处理。现有技术的缺点是显而易见的，比如当客户端通过负载均衡主设备访问后台的TCP服务器时，在交互的过程中，主设备发生故障，切换到了备用设备，由于TCP协议的特殊性，只在客户端和主设备之间，以及主设备和服务器之间保存有TCP会话，切换到备用设备后，由于客户端和备用设备，以及备用设备和服务器之间没有任何TCP连接会话，导致了后续的TCP报文无法传达，只能丢弃处理，使得网络通信质量下降。因此，在负载均衡设备发生集群切换时，如何保持TCP会话的连续性成为保证网络通信质量亟待解决的问题。

中国专利200810241694.2公开了一种支持TCP协议连接的备份方法及其设备，该方法是在IP层通过支持设备的主备板TCP协议连接的热备份实现在主备板的倒换过程中保持TCP协议连接不断连。该发明的问题是只解决了基于TCP的路由协议传输的不断连，并未解决负载均衡设备集群切换时所有基于TCP协议之上的应用协议的数据流不断连，仍无法克服因集群切换而造成的通信质量下降问题。

发明内容

为克服已有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种负载均衡设备在集群切换过程中，保证所有基于TCP协议的数据流不受影响，切换过程对于客户端是透明发生的，使得客户端感觉不到集群切换的发生。

本发明一种集群切换时保持TCP会话的系统，是由客户端、互联网、路由器、负载均衡设备集群及真实服务器顺序连接构成，所述的负载均衡设备集群由负载均衡主设备和从设备构成，其中主设备和从设备均由负载均衡应用模块、TCP会话备份和恢复模块、TCP模块、IP模块和网卡相互连接构成。

本发明一种集群切换时保持TCP会话的方法，包括以下步骤和分步骤：

步骤一，对系统内的每一台负载均衡设备配置TCP的虚拟服务，所述的配置TCP的虚拟服务包括以下分步骤：

分步骤一，客户端通过访问所述的虚拟服务来间接地访问其后的真实服务器，配置所述的虚拟服务类型为TCP类型；

分步骤二，配置所述的真实服务类型为TCP，客户端先访问提供虚拟服务的负载均衡设备，然后负载均衡设备均衡地把客户端请求分配到不同的真实服务器上去；

分步骤三，配置一个真实服务组，组是所述的真实服务的集合；

分步骤四，把所述的真实服务加入到上述建立的真实服务组内；

分步骤五，使用负载均衡策略关联上述虚拟服务和虚拟服务组，虚拟服务根据不同的策略把客户端请求分配给不同的真实服务组。

步骤二，负载均衡设备集群配置，包括以下分步骤：

分步骤一，配置集群所在的每个接口以及ID，集群备份上述虚拟服务及其虚拟服务组的IP；

分步骤二，配置该集群的抢占方式和优先级，优先级高的负载均衡设备为主设备，其它是从设备；

分步骤三，为从设备增加与上述主设备同样的配置；

分步骤四，在主设备TCP模块中增加TCP会话备份和恢复配置；

分步骤五，在从设备TCP模块中对应地增加TCP会话备份和恢复配置。