20.6　缓存重定向方法

我们已经讨论过一些将流量重定向到通用服务器的技术，以及一些将流量导向代理或网关的专用技术了。这一节会介绍一些更复杂的、用于缓存代理服务器的重定向技术。这些技术要尽量做到可靠、高效且能感知内容——这样可以将请求分配到可能包含特定内容的位置上去，因此比前面讨论过的那些协议更复杂。

WCCP重定向

Cisco 系统公司开发的 WCCP 可以使路由器将 Web 流量重定向到代理缓存中去。WCCP 负责路由器和缓存服务器之间的通信，这样路由器就可以对缓存进行验证（确保它们已启动且正在运行），在缓存之间进行负载均衡，并将特定类型的流量发送给特定的缓存了。WCCP 版本2（WCCP2）是个开放的协议。这里我们会探讨 WCCP2。

  • WCCP重定向是怎样工作的

下面是 WCCP 重定向在 HTTP 上工作过程的概述（WCCP 对其他协议的重定向过程也是类似的）。

  • 启动包含了一些支持 WCCP 的路由器和缓存的网络，这些路由器和缓存之间可以相互通信。

  • 一组路由器及其目标缓存构成一个 WCCP 服务组。服务组的配置说明了要将何种流量发往何处、流量是如何发送的以及如何在服务组的缓存之间进行负载均衡。

  • 如果服务组配置为重定向 HTTP 流量，服务组中的路由器就会将 HTTP 请求发送给服务组中的缓存。

  • HTTP 请求抵达服务组中的路由器时，路由器会（根据对请求 IP 地址的散列，或者“掩码 / 值”的配对策略）选择服务组中的某个缓存为请求提供服务。

  • 路由器向缓存发送请求分组，可以用缓存的 IP 地址来封装分组，也可以通过 IP MAC 转发来实现。

  • 如果缓存无法为请求提供服务，就将分组返回给路由器进行普通的转发。

  • 服务组中的成员会互相交换心跳报文，不断验证对方的可用性。

  • WCCP2报文

WCCP2 报文有 4 种，如表 20-4 所示。

表20-4　WCCP2报文

报　文　名 发　送　者 所承载的信息 WCCP2_HERE_I_AM 从缓存发送给路由器 这些报文告诉路由器，缓存可以接收流量。报文中包含了该缓存的服务组的所有信息。只要有缓存加入了服务组，它就会将这些报文发送给组里所有的路由器。可以通过这些报文与发送 WCCP2_I_SEE_YOU 报文的路由器进行沟通 WCCP2_I_SEE_YOU 从路由器发送给缓存 这些报文是对 WCCP2_HERE_I_AM 报文的响应。可以通过这些报文对分组转发方式、分配方法（哪个是指定的缓存）、分组返回方法和安全性进行沟通 WCCP2_REDIRECT_ASSIGN 从指定的缓存发送给路由器 这些报文为负载均衡分配任务，它们可以为散列表负载均衡发送桶信息，或为“掩码 / 值”负载均衡发送“掩码 / 值”组对信息 WCCP2_REMOVAL_QUERY 从路由器发送给在 2.5×HERE_I_AM_T 秒内没有发送过 WCCP2_HERE_I_AM 报文的缓存 如果路由器没有周期性地收到 WCCP2_HERE_I_AM 报文，路由器就会发送此报文，以查看是否应该将这个缓存从服务组中删除掉。来自缓存的正确响应为三条完全相同的 WCCP2_HERE_I_AM 报文，中间间隔 HERE_I_AM_T/10 秒

WCCP2_HERE_I_AM 的报文格式为：

  1. WCCP Message Header
  2. Security Info Component
  3. Service Info Component
  4. Web-cache Identity Info Component
  5. Web-cache View Info Component
  6. Capability Info Component (可选)
  7. Command Extension Component (可选)

WCCP2_I_SEE_YOU 的报文格式为：

  1. WCCP Message Header
  2. Security Info Component
  3. Service Info Component
  4. Router Identity Info Component
  5. Router View Info Component
  6. Capability Info Component (可选)
  7. Command Extension Component (可选)

WCCP2_REDIRECT_ASSIGN 的报文格式为：

  1. WCCP Message Header
  2. Security Info Component
  3. Service Info Component
  4. Assignment Info Component, or Alternate Assignment Component

WCCP2_REMOVAL_QUERY 的报文格式为：

  1. WCCP Message Header
  2. Security Info Component
  3. Service Info Component
  4. Router Query Info Component
  • 报文组件

每条 WCCP2 报文都由一个首部和一些组件构成。WCCP 首部信息包含报文类型（Here I Am、I See You、Assignment 或Removal Query）、WCCP 版本和报文长度（不包括首部的长度）。

每个组件都以一个描述组件类型和长度的 4 字节首部开始。组件长度不包括组件首部的长度。报文组件如表 20-5 所述。

表20-5　WCCP2报文组件

组　　件 描　　述 安全信息 包含安全选项和安全实现。安全选项可以是：

WCCP2_NO_SECURITY (0)

WCCP2_MD5_SECURITY (1)

如果选项是不安全的（NO），安全实现字段就不存在。如果选项为 MD5，安全实现字段就是一个包含了报文校验和、服务组密码的 16 字节的字段。密码不能超过 8 个字节 服务信息 描述服务组。服务类型 ID 可以使用两个值：

WCCP2_SERVICE_STANDARD (0)

WCCP2_SERVICE_DYNAMIC (1)

如果服务类型是标准的（STANDARD），服务就是完全由服务 ID 定义的知名服务。HTTP 就是个知名服务。如果服务类型是动态的（DYNAMIC），就由下列设置来定义服务：优先级、协议、服务标记（决定是否散列）以及端口 路由器身份信息 包含路由器的 IP 地址和 ID，并（通过 IP 地址）列出了路由器想要通信的所有 Web 缓存 Web 缓存身份信息 包含了 Web 高速缓存的 IP 地址和重定向散列表映射 路由器视图信息 包含了路由器的服务组视图（路由器和缓存的身份） Web 缓存视图信息 包含了 Web 缓存的服务组视图 分配信息 显示了如何将 Web 缓存分配到特定的散列桶中去 路由器查询信息 包含了路由器的 IP 地址、所要查询的 Web 缓存的地址以及服务组中最近从 Web 缓存中收到 Here I Am 报文的路由器 ID 能力信息 那些需要广告所支持的分组转发方式、负载均衡和分组返回方式的路由器会使用此信息。那些要让路由器知道它希望使用哪种方法的 Web 缓存也会使用此信息 替换分配 包含了负载均衡的散列表分配信息 分配图 包含了服务组的“掩码 / 值”设置元素 命令扩展 Web 缓存用它来告诉路由器它们正在关机。路由器用它来确认缓存是否关闭

  • 服务组

服务组（service group）由一组支持 WCCP 的路由器和缓存组成，它们之间可以交换 WCCP 报文。路由器会向服务组中的缓存发送 Web 流量。服务组的配置确定了如何将流量分配到服务组的缓存中去。路由器和缓存会在 Here I Am 和 I See You 报文中交换服务组的配置信息。

  • GRE分组封装

支持 WCCP 的路由器会用服务器的 IP 地址将 HTTP 分组封装起来，将其重定向到特定的服务器上去。分组封装中还包含了 IP 首部的 proto 字段，用来说明通用路由器封装（GRE）。proto 字段的存在告诉接收代理，它有一个封装的分组。分组被封装起来，客户端的 IP 地址就不会丢失了。图 20-12 显示了 GRE 分组的封装过程。

20.6　缓存重定向方法 - 图1

图 20-12　WCCP 路由器如何修改 HTTP 分组的目的 IP 地址

  • WCCP的负载均衡

除了路由功能之外，WCCP 路由器还可以在几个接收服务器之间进行负载均衡。WCCP 路由器及其接收服务器会交换心跳报文（heartbeat message），以便相互通知自己处于启动运行状态。如果某特定接收服务器停止发送心跳报文，WCCP 路由器就会将请求流量直接发送到因特网上，而不会将其重定向给那个节点。节点重新提 供服务时，WCCP 路由器会再次开始接收心跳报文，并继续向节点发送请求流量。