A10 Thunder 實戰課程 - aVCS 架構解析

1 核心概念 (Concept)

一句話定義

aVCS 是一種虛擬化技術，能將多台物理 A10 Thunder 設備邏輯上綑綁為「單一台」超級設備進行管理與操作。

生活化比喻

「分身術與大腦中樞」：想像一個交響樂團。雖然有數十位演奏者（多台設備），但只有一位指揮家 (vMaster)。觀眾（管理者）只需要看指揮家的動作，不需要分別去指導每一位小提琴手 (vBlade)。所有樂譜（設定檔）都由指揮家統一發送，整個樂團聽起來就像一個巨大的單一樂器在運作。

2 運作原理 (Mechanism)

vMaster 與 vBlade 架構

vMaster (指揮官)： 整個 Cluster 中被選出的主控設備。它擁有單一的管理 IP (Floating IP)。所有的 CLI 指令、GUI 操作、API 呼叫都只針對 vMaster 進行。vMaster 負責將配置同步 (Config Sync) 推送到所有 vBlade。
vBlade (執行者)： Cluster 中的其他設備。它們接收來自 vMaster 的指令與配置，專注於處理實際的數據流量 (Data Plane)。若 vMaster 故障，系統會自動從 vBlade 中選舉出新的 vMaster。

關鍵技術細節

控制層面 (Control Plane) 透過專屬的 aVCS 協議在設備間交換心跳與狀態資訊。通常建議使用專用的管理埠 (Mgmt Interface) 或直連線路來傳輸 aVCS 控制封包。

配置同步 (Synchronization) 當你在 vMaster 下達 `write memory` 或修改 SLB 設定時，vMaster 會即時將變更透過內部通道複製到所有 vBlade，確保行為一致。

設備識別 (Device ID) 每台設備在 aVCS 中都有唯一的 `device-id` (如 1, 2, 3...)。這對於故障排查與指定特定設備介面 (例如 `interface ethernet 2/1`) 至關重要。

彈性擴充 (Scaling) 新增一台設備只需加入 aVCS 群組，它會自動從 vMaster 下載完整的配置檔與 Image，實現「即插即用」的擴展。

3 架構視覺化 (Visuals)

圖一：aVCS 實體 vs 邏輯視圖

graph TD %% 定義樣式 Class classDef masterNode fill:#002855,color:#fff,stroke:#E4007F,stroke-width:3px; classDef bladeNode fill:#fff,color:#002855,stroke:#002855,stroke-width:2px; classDef logicalNode fill:#E0F2FE,stroke:#002855,stroke-dasharray: 5 5,color:#002855; %% 邏輯視圖區域 subgraph LogicView [邏輯視圖：單一管理入口] Admin[管理者 Admin]:::logicalNode VIP(aVCS Floating IP):::logicalNode Admin -->|SSH / HTTPS| VIP end %% 實體視圖區域 subgraph PhysView [實體視圖：真實設備連接] Master[vMaster: Device 1]:::masterNode Blade1[vBlade: Device 2]:::bladeNode Blade2[vBlade: Device 3]:::bladeNode %% 設備間同步連線 Master <==>|aVCS Sync| Blade1 Master <==>|aVCS Sync| Blade2 end %% 邏輯與實體的關聯 VIP -.->|映射 Map| Master %% 外部流量 Web((Internet)) Web -->|Traffic| Master Web -->|Traffic| Blade1 Web -->|Traffic| Blade2

圖二：管理指令同步流程 (Sequence)

sequenceDiagram autonumber %% 定義參與者 participant Admin as 管理者 (Admin) box "A10 Thunder Cluster (aVCS)" #F8FAFC participant vMaster as vMaster (Device 1) participant vBlade as vBlade (Device 2) end %% 流程開始 Note over Admin, vMaster: 登入 Floating IP (VIP) Admin->>vMaster: 1. 下達指令 (例: slb virtual-server web 80) activate vMaster Note right of vMaster: 寫入 vMaster 本地配置 vMaster->>vMaster: 更新 Local Config rect rgb(224, 242, 254) Note right of vMaster: 同步至 Cluster 成員 vMaster->>vBlade: 2. 推送配置變更 (Config Push) activate vBlade vBlade->>vBlade: 更新 Local Config vBlade-->>vMaster: 3. 確認完成 (Ack) deactivate vBlade end vMaster-->>Admin: 4. 回傳 "Command Successful" deactivate vMaster

4 實務應用場景 (Use Case)

案例：大型電商的「雙 11」彈性擴容

某大型電商平時流量約需 2 台 Thunder 設備處理。但在「雙 11」購物節期間，流量預期暴增 3 倍。

部署方式： 透過 aVCS，工程師預先將 2 台備用機與原本的 2 台線上機串接。
操作過程： 設定好 `device-id` 與 `priority` 後，新設備開機加入 Cluster。vMaster 自動偵測並將現有的數千行 SLB 設定檔同步寫入新設備。
結果： 10 分鐘內，系統處理能力從 200 Gbps 提升至 400 Gbps，且無需逐台設定 IP 或路由，對外服務 IP 完全不變。

優點 (Pros)

管理極簡化： 8 台設備看起來像 1 台，維運成本大幅降低。
高可用性 (HA)： 內建 N+1 或 N+M 備援機制，Master 掛掉自動切換。
資源共享： 可做成資源池，支援非對稱流量負載。

缺點/注意事項 (Cons)

升級風險： 軟體升級需謹慎，若 vMaster 升級失敗可能影響管理層面。
控制層頻寬： 若配置極其龐大，需注意 vMaster 同步時的控制層負載。

A10 Networks Thunder 實戰課程

aVCS (Virtual Chassis System)