（课堂笔记）第一章：BIG-IP 产品功能和硬件介绍
---应用交付网络概述-------------
1.应用交付网络：Application Delivery Networking（简称ADN）指利用相应的网络优化/加速设备，确认用户的业务应用能够快速、安全、可靠地交付给内内部员工和外部客户群。
关于应用交付网络的理解，可以看成将企业的关键应用交付到网络上，也就是通过利用L4到L7对基于网络的应用数据进行分析、导向，负载，加速和加密以及应用健康检查--这些”应用交换“技术将关键应用与基础设施关联起来。
2.现在企业应用面临的问题：企业的数据大集中、以及应用web化
服务器端：
《1》应用整合导致服务器速度变慢；（一个服务器安装了PHPDBWEB等）
《2》应用扩展性限制；（将复杂的应用分散到性能差的服务器上，减少采购高端服务器，保护投资）
《3》应用安全性挑战；
《4》网络高资源消耗；（web页面的业务--例如app业务 和用户数的增加）
《5》网络和应用配合性很差；（例如视频会议和HTPPS应用对延迟的不同）
客户端：
《1》应用HA的需求增强；
《2》安全性受到挑战；
《3》网络拥挤、访问速度受到影响；（用户采用不同的接入地点时，跨ISP网络也带来用户访问的困难）
《4》网络接入环境差异导致使用困难
3.应用发布流程过程
数据：硬盘、存储作用
服务器：桥梁作用，提供API
应用系统：数据库系统、中间件系统
门户：ISS等web服务
ISP：用户端和数据中心的桥梁
4.ADM在各个环节的作用
《1》服务器整合：通过使用本地负载均衡（LTM）、应用优化设备，实现服务器的高HA，高安全和可扩展性。
《2》安全攻击：通过网络层安全攻击、应用层安全防护（AFM)和传输通道加密技术，提高系统的整体安全性。
《3》用户分散加剧：通过广域网用户引导、多链路引导（LC）等技术，引导用户选择最佳的数据中心（DNS-GTM），通过最佳的链路到达应用服务器。
《4》应用系统复杂性增大：通过对应用系统的深层次和各种应用加速技术，提高应用系统的访问效率和响应速度。（access加速模块）
《5》终端种类增加：ADN通过识别终端类型，根据终端的类型对用户进行引导，并通过对各种终端接入设备的支持。增强系统的容错特性和安全性，优化各类终端的访问速度和效率。（Profile）
---F5 BIG-IP产品介绍-------------
1.BIP-IP平台是应用交付控制器（ADC）技术的智能演变。在此平台上构建的解决方案是负载平衡器。而且它们还是完整代理（full proxy），可提供对通过网络的所有流量的可视性和控制力（检查并加密或解密）
2.网络靠BIG-IP平台运行，BIP-IP平台靠什么运行？
《1》所有BIG-IP硬件和软件产品都以F5专有的操作系统TMOS为基础，该系统提供统一的智能、灵活性和可编程性。凭借其应用控制层面体系结构，TMOS使能控制应用所需的加速、安全性和可用性服务。
《2》利用TMOS的开放式API：在TMOS基础上构建的F5产品通过开放式API提供灵活性。应用可以使用icontrol API提示基于TMOS的设备控制流量并最大限度地提高性能。
可以使用iRules（F5脚本语言）对F5设备的流量进行精确控制；
iApps模块可以部署和管理特定应用的网络服务。（Profile）
isession模块用于两个数据中心之间F5互联。
---F5 BIG-IP产品功能-------------
https://www.f5.com./products/ways-to-deploy
1.BIGP-IP软件模块：
HA------LTM、DNS（DC架构）
security------ASMAFMAPM安全WEB网关
《1》LTM：local traffic manager，本地流量管理器。特点：
·不仅仅负载均衡，还提供高可用性；
·一个完成整代理，可以检测、管理和报告进出网络的应用流量；
·BIG-IP LTM可编程，因此可以利用其提供的可视化和控制功能，并使用iRules立即采取行动。
优势 支持功能
高可用性 传统的负载均衡服务；广泛、自定义和复用的健康检查；
快速 TCP Express，HTTP 压缩，RAM Cache缓存，SSL 卸载，和连接复用
安全 资源隐藏、DDOS防护、数据丢失防护和选择性加密
《2》DNS：（以前叫GTM）：将用户路由到最近或性能最佳的物理、虚拟或云环境，来提高全局应用的性能和高可用性；
还能够大规模部署和保护DNS基础架构以防DDOS攻击，并提供一个实时的DNSSEC 解决方案来抵御劫持型攻击；
《3》APM： Application Performance Management 接入策略管理器，简单可以理解为提供VPN接入，特点：
·提供web访问管理和远程访问SSL VPN；（VPN功能）
·集中式web单点登录和访问控制服务（SS0）
·集成并统一实现用户对应用的安全访问
·默认情况下，所有BIG-IP设备上都包含一个性能不高的APM License；
《4》ASM：Application Security Manager 应用安全管理器，专做应用的防火墙(WAF),其特点：
·将web防火墙服务灵活部署在应用附近，以便随时提供防护；
·过滤有针对性和随机的攻击
·提供对HTTP暴力破解和DOS攻击的保护；
《5》AFM：Application firewall Manager 高级防火墙管理器，特点：
·减少DDOS攻击
·可以在第3-4层网络威胁到达数据中心之前对其进行防御
---F5 BIG-IP软硬件介绍-------------
《1》TMOS软件体系架构：主要以full-proxy为特点，这个特点主要针对的是TCP协议（UDP不涉及，udp属于无连接，这个主要以协议特定决定），这样就分为client端和server端。特点：
·TMOS流量控制模块（full-proxy功能对前端后端建立连接，导致可以对流量进行分析，监控和控制）
·配有高性能转发的微内核（TMM）
·强大的应用协议支持（基于全代理模式，支持很多协议，例如http，https）
·icontrol-利用API实现第三方监控和管理
·iRules-应用/网络层可编程脚本语言
·一个实时的应用全代理操作系统
·IAPP-部署和管理特定应用的网络服务
《2》TMOS全代理结构：
·全内容检测：可针对客户端和服务器分别进行优化；
·全内容改写：构建了一个以Profile（配置模块）为框架的体系结构。
《3》BIG-IP物理体系架构
switch Modules-----packet velacity ASCI-----TMM------Host Managemnt subsystem-----Mgmt processor-----Fans PSUs Etc
《4》BIG-IP多核CPU平台
HSB：high speed bridge，属于硬件芯片
CMP：cluster muti processor，属于工作模式
当系统中有多个CPU内核存在时，BIG-IP LTM将进入CMP的工作模式。所谓CMP，就是在BIP-IP LTM内部，使用硬件芯片HSB对进入生产端口的流量在内部进行了一次负载均衡，使流量均匀分布到每个TMM核心上。而每个TMM核心占据一个CPU内核
（简单来说，多个TMM微内核通过HSB技术组成CMP工作模式）
CMP区别于Unix的SMP工作模式，多核运行越多，性能优势越大。（处理器并行化Amdahl法则）
《5》BIG-IP平台
·硬件版本：BIG-IP Iseries
VIPRION（高端盒子、刀片和机箱版本）
·软件版本：BIG-IP VE（私有云环境，例如vmware等）
BIG-IP Cloud edition（云版本，例如AWS,Windows Azure）
·服务版本：AS a service
《6》性能参数：
https://www.f5.com/pdf/products/big-ip-platforms-datasheet.pdf（性能文档）
·BIG-IP Iseries：
硬件优势1：F5 TurboFlex技术，以Iseries的环境下，以FPGAs（电路）为主；
同期比较CPU和ASIC如下：
ASIC：缺点--功能有限；固化，不能升级；
CPU：灵活，对软件升级即可，就想交换机升级版本解决bug，缺点是处理速度慢
硬件优势2：F5 ScalesN(按需扩展N种）；针对应用进行集群；提供类似ADC提供多租户环境等
·BIG-IP VE
可以部署在KMV、Vmware、citrix Xenserver和Microsoft Hyper-V这些私有云上，而高性能版（带宽40G）只能部署在KMV和vmware，原因在与虚拟化可以通过降级Ring-1将虚拟化降级到最底层Ring 0，以获得内核级别权限（就像我们虚拟机开Inter VT或AMD-V功能）
·BIG-IP Cloud editiond
一般部署在AWS、Azure、google cloud paltform这些公有云上
专属per-app service效果，云版本有LTM和Web防火墙效果
影响产品选型的因素：（硬件）
·业务流量吞吐
·每秒新建会话数（4层连接、7层请求）
·硬件端口
·电源数量
·光纤模块