NLB模式和ISA防火墙NLB中的阵列通讯

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　　Windows server系统（Windows 2000高级服务器版本、Windows server 2003所有版本）中提供了网络负载均衡（NLB）功能。NLB的操作模式有单播和多播两种，它们之间有什么区别呢？
　　

　　首先，给大家介绍一下NLB的工作原理：当客户向NLB群集（NLB的虚拟IP地址）发起请求时，其实客户的请求数据包是发送到所有的NLB节点，然后运行在NLB节点上的NLB服务根据同样的NLB算法来确定是否应该由自己进行处理，如果不是则丢弃客户的请求数据包，如果是则进行处理。
　　
　　如何将请求数据包发送到所有的NLB节点是NLB运行的关键之处，单播和多播这两种操作模式就是用于实现这一需求。NLB不支持单个NLB群集中的单播/多播的混合环境；在每一个NLB群集中，该群集中的所有节点都必须配置为多播或单播，否则，此NLB群集将无法正常工作。
　　
　　单播和多播的运行方式和不同之处分别为：
　　
　　单播
　　
　　在单播模式下，NLB重新对每个NLB节点中启用NLB的网络适配器分配MAC地址（此MAC地址称为群集MAC地址），并且所有的NLB节点均使用相同的MAC地址（均使用群集MAC地址），同时NLB修改所有发送的数据包中的源MAC地址，从而使交换机不能将此群集MAC地址绑定在某个端口上。
　　
　　工作在单播模式下的NLB可以在所有网络环境下正常运行，但是由于它的工作特性，具有以下两个限制：
　　
　　由于NLB所使用的群集MAC地址没有绑定在某个具体的交换机端口上，所以所有的NLB通讯均通过在交换机的所有端口上广播进行，而不管此端口是否连接了NLB节点，这造成了额外的网络流量负担；
　　
　　由于所有的NLB节点具有相同的MAC地址，NLB节点之间不能通过自己原有的专用IP地址进行通讯。
　　
　　多播
　　
　　在多播模式下，NLB不会修改NLB节点启用NLB的网络适配器的MAC地址，而是为它再分配一个二层多播MAC地址专用于NLB的通讯（此MAC地址称为群集MAC地址），这样NLB节点之间可以通过自己原有的专用IP地址进行通讯。但是在多播模式中，NLB节点发送的针对群集IP地址MAC地址ARP请求的ARP回复会将群集IP地址映射到多播MAC地址，而许多路由器或者交换机（包括CISCO的产品）会拒绝这一行为。当出现这种情况时，你必须在路由器和交换机上手动添加静态映射，将群集IP地址映射到群集的多播MAC地址。
　　
　　Windows Server 2003提供了一个新的特性，称为IGMP 多播，它可以通过使用IGMP协议支持来使交换机只将NLB通讯发送到连接NLB节点的端口，而不是所有交换机端口。但是此特性必须要求交换机支持IGMP侦听，并且要求群集工作在多播模式下。
　　
　　ISA企业版防火墙中提供的集成NLB服务依赖于Windows server系统中的NLB，并且从兼容性考虑，NLB工作在单播模式下，你不能修改这一配置。你可以在Windows server中的网络负载平衡管理器中修改NLB的操作模式为多播，但是此时NLB就不再是和ISA防火墙集成工作的了。
　　
　　从上面单播模式的工作原理可以看出，ISA企业版中NLB节点之间不能通过自己原有的专用IP地址进行通讯。因此，当部署ISA企业版防火墙对阵列成员通讯所使用的网络提供NLB服务时，阵列成员之间将不能互相访问，所以你必须使用额外的网络适配器用于阵列成员之间的通讯。关于更详细的信息，请参见ISA中文站中关于ISA防火墙企业版的技术文章。
　　
　　不过在Windows server 2003 SP1中，微软修改了NLB单播模式的驱动，从而支持阵列成员通过自己原有的专用IP地址进行通讯，详细信息请参见KB898867，Unicast NLB nodes cannot communicate over an NLB-enabled network adaptor in Windows Server 2003。在这种情况下，ISA企业版防火墙不需要再为阵列通讯配置一个额外的网络适配器，从而允许你对用于阵列通讯的网络部署NLB服务。
　　
　　如下图所示，我在两台操作系统为Windows server 2003 企业版SP1的服务器上安装了ISA企业版防火墙，
　　
　　ISA企业版防火墙中提供的集成NLB服务依赖于Windows server系统中的NLB，并且从兼容性考虑，NLB工作在单播模式下，你不能修改这一配置。你可以在Windows server中的网络负载平衡管理器中修改NLB的操作模式为多播，但是此时NLB就不再是和ISA防火墙集成工作的了。
　　
　　从上面单播模式的工作原理可以看出，ISA企业版中NLB节点之间不能通过自己原有的专用IP地址进行通讯。因此，当部署ISA企业版防火墙对阵列成员通讯所使用的网络提供NLB服务时，阵列成员之间将不能互相访问，所以你必须使用额外的网络适配器用于阵列成员之间的通讯。关于更详细的信息，请参见ISA中文站中关于ISA防火墙企业版的技术文章。
　　
　　不过在Windows server 2003 SP1中，微软修改了NLB单播模式的驱动，从而支持阵列成员通过自己原有的专用IP地址进行通讯，详细信息请参见KB898867，Unicast NLB nodes cannot communicate over an NLB-enabled network adaptor in Windows Server 2003。在这种情况下，ISA企业版防火墙不需要再为阵列通讯配置一个额外的网络适配器，从而允许你对用于阵列通讯的网络部署NLB服务。
　　
　　如下图所示，我在两台操作系统为Windows server 2003 企业版SP1的服务器上安装了ISA企业版防火墙，
　　
　　　
　　
　　对阵列通讯网络部署了负载均衡，
　　
　　　
　　　
　　
　　NLB服务同样运行正常。
　　
　　　
　　
　　但是，在可能的情况以及需要高级别安全的网络环境下，你都应该为NLB的阵列通讯使用额外的网络适配器，从而避免阵列通讯泄漏造成安全问题。

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