简介
本文档介绍Cisco 5500-X系列自适应安全设备(ASA)在VPN负载均衡场景中的指挥交换机选举过程。
先决条件
要求
本文档没有任何特定的要求。
使用的组件
本文档中的信息基于运行软件版本9.2的Cisco ASA 5500-X。
注意:本文档也适用于所有软件版本,因为该功能是第一次在7.0(1)版中引入的。
本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始(默认)配置。如果您使用的是真实网络,请确保您已经了解所有命令的潜在影响。
背景信息
VPN负载均衡是一种机制,用于在虚拟集群中的设备之间公平分配网络流量。负载均衡基于简单分配;它不考虑吞吐量利用率或其他因素。负载均衡集群由两台或多台设备、一台指挥交换机和一台或多台辅助设备组成,这些设备无需进行相同配置。
负载均衡算法
以下是负载均衡算法的概述:
- 指挥交换机设备按内部IP地址的升序维护辅助集群成员的排序列表。
- 负载计算为每个辅助集群成员提供的整数百分比(活动/最大会话数)。
- 指挥交换机设备将IPSec/安全套接字层(SSL)VPN隧道重定向到负载最低的设备,直到其比其他设备高1%。
- 仅当所有辅助集群成员都比指挥交换机设备高1%时,指挥交换机设备才会重定向到自身。
以下是一个包含一个指挥交换机和两个辅助集群成员的示例:
- 所有节点以零百分比负载开始,所有百分比均四舍五入到最接近的半%。
- 如果所有成员的负载都比指挥交换机设备高1%,则指挥交换机设备将进行连接。
- 如果指挥交换机设备未进行连接,则会话由当前负载百分比最小的备份设备进行。
- 如果所有成员的负载百分比相同,则会话数最少的备份设备会使用会话。
- 如果所有成员具有相同的负载百分比和相同的会话数,则具有最少IP地址的备份设备将会话。
董事选举过程
在群集外部网络上执行VPN负载平衡指挥交换机选举过程。在外部网络上交换的数据有两种类型:
- 交换用于指挥交换机发现的集群IP地址的地址解析协议(ARP)数据包。为发现指挥交换机而为集群IP地址发送的ARP数据包的最大数量为:
(10 — 优先级)+ 1
在此,优先级配置为vpn load-balancing CLI命令的priority 子命令。
- 外部上用于Hello请求/响应消息的UDP数据包会交换。端口号在cluster port load-balancing子命令中指定,默认为9023。
例如,如果负载均衡设备的优先级为5,则它会尝试发送最多6个ARP数据包,以查看是否有指挥交换机设备拥有集群IP地址。如果检测到指挥交换机设备,ASA不会再发送任何ARP消息,并等待15秒后再发送UDP Hello请求。然后,指挥交换机设备以UDP Hello响应进行响应。
重新启动场景警告
在负载均衡集群中有两个ASA的重新启动情况下:
- ASA-1或ASA-2在重新启动前是指挥交换机。
- ASA-1重新启动。
- 如果ASA-2之前不是指挥交换机,则它将成为指挥交换机。
- ASA-1只需在重新启动后作为成员加入集群。
负载均衡算法可能会受到交换机配置的影响,其中集群设备的外部接口也连接在交换机上。例如,当连接到交换机的设备重新启动时,生成树算法可能会导致连接延迟。
提示:spanning-tree port fast命令有助于加快进程。
在某些情况下,启用了负载均衡的新重新启动的ASA可能会尝试成为指挥交换机设备(即使已存在指挥交换机设备),因为交换机中的连接延迟导致它无法到达当前指挥交换机设备。当检测到因ARP冲突而发生董事冲突时,具有低媒体访问控制(MAC)地址的ASA会获胜,而具有高MAC地址的ASA会放弃指挥交换机设备角色。
董事连任流程
有两种情况会导致导向器设备重新选举。
从集群中删除的指挥交换机设备
在ASA上禁用该功能时,会向所有集群成员发送广播消息以通知更改,并执行之前描述的选举过程。
指挥交换机设备不响应集群成员Hello消息
如果指挥交换机设备未响应集群成员Hello消息,则ASA集群成员需要大约20秒才能检测到指挥交换机不再存在。Hello消息每五秒发送一次(不可配置)。 如果集群成员在四个Hello消息后未收到来自指挥交换机设备的响应,则会触发选举过程。
故障排除
注意:在使用debug命令之前,请参阅Cisco的“Importent Information on Debug Commands”一文。
以下debug命令对于尝试排除系统故障非常有用:
- debug fsm 255 — 使用此命令激活常规有限状态机调试。输入no debug all命令以停用。
- debug menu vpnlb 3 — 使用此命令以激活VPN负载平衡调试跟踪。再次输入debug menu vpnlb 3命令以停用。
- debug menu vpnlb 4 — 使用此命令以激活VPN负载平衡功能跟踪。再次输入debug menu vpnlb 4命令以停用。
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