F5 LTM 在SIP消息负载均衡中存在的问题

F5 Local Traffic Manager 常被用来做应用交付负载均衡器，支持HTTP和SIP协议，以及从IP层（3层）到应用层（7层 standard）的负载均衡，同时兼具路由转发功能。业界使用F5 LTM来完成HTTP请求负载较多，基于SIP协议的7层协议较少。在使用该负载均衡器的过程中，我总结了一些问题：

1. 使用基于TCP的SIP协议传输大消息时，如果使用Standard模式，该消息会被切分，导致服务器端无法正常接收到消息。因此，只能选择Performance Layer4模式。

2. F5 LTM支持AUTO MAP模式的NAT功能，却无法处理SIP消息的端口问题。
   F5为全代理工作模式，设备同时与客户端和真实服务器各建立一条连接，分别被定义为client side和server side。客户端会与F5的vs建立一条连接，F5会以自身接口IP与真实服务器建立一条连接。即：

   Client Side    Server Side
   Client------F5 VS
   F5 接口IP------Server
   

   由于F5与后端服务器通讯时仅使用的自身一个接口IP，所以就需要通过不同的源端口来区分不同客户端的Session。例：

   192.168.1.1:2000--->192.168.1.100:8080
   192.168.1.200:2000--->192.168.1.254:8080
   192.168.1.200:2000<-----192.168.1.254:8080
   192.168.1.1:2000<-----192.168.1.100:8080
   

   如上为当有一个客户端时F5默认使用与客户端相同端口转发数据包，固定端口2000，不使用rport时，根据VIA字段回复，能正确处理该消息。此时，有另一个客户端也是固定2000端口来访问。例：

   192.168.1.2:2000--->192.168.1.100:8080
   192.168.1.200:5555--->192.168.1.254:8080
   192.168.1.200:**2000**<-----192.168.1.254:8080
   

   当同时有另外一个客户端访问该VS时F5将使用随机端口“举例5555”与服务器通信，不然则无法区分Session。此处，没有使用rport，导致回复给F5的端口和F5发请求的端口不一致。（如果使用rport，服务器会根据rport来回复响应，此处，rport应为5555）。

因此，在实际应用当中使用F5作为SIP负载均衡器存在以下问题：固定端口后，大多数平台和设备使用5060端口进行SIP信令传输，在上次请求连接没有断开时，下次请求会使用随机端口向服务器发送请求响应。在不使用rport机制的情况下，服务器默认向VIA字段里的地址和端口进行回复，即响应被回复到了5060，导致F5无法正确匹配请求和响应，从而响应无法正确返回客户端（而是回复到了最初占用5060端口的那个客户端上了）。

建议解决方案：统一收发端口后，使用rport机制，在VIA字段中携带rport，从而服务器在接收请求后会记录F5发送请求的端口，回复响应会回复到该端口，让F5匹配请求和响应。固定端口使得F5能正常将响应回复到客户端。

另，rport机制详见：RFC 3581。