面向数据中心网络的分布式负载均衡网关架构

摘要

为满足数据中心网络在高并发量、低尾延时等性能上的需求,提出一种面向数据中心网络的分布式负载均衡网关架构。该新型网关架构主要包括资源池化汇聚算法、优先调度算法和动态负载均衡算法等3个核心算法模型。基于该架构,借助现场可编程门阵列(FPGA)实现智能网关的整体设计。通过第三方测试,基于分布式负载均衡网关架构的智能网关可针对数据包的关键信息实现灵活、可扩展的负载均衡,线速可达9.4 Gbps(不丢包),线速为10 Gbps的丢包率约5%,端口时延为2μs。与通用的负载均衡方案(软件负载均衡与硬件负载均衡)相比,分布式负载均衡网关架构采用基于数据包优先调度的负载均衡策略和硬件存储资源智能"池化"的流量管理,保障了数据中心网络系统中百万级数据流的高效分发,提升高并发量、低时延应用的性能。在面向百万条并发情况下,网络链路响应尾延时小于60 ms。