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1、負(fù)載均衡技術(shù)Internet的規(guī)模每一百天就會(huì)增長(zhǎng)一倍,客戶希望獲得7天24小時(shí)的不間斷可用性及較快的系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間,而不愿屢次看到某個(gè)站點(diǎn)“ServerTooBusy”及頻繁的系統(tǒng)故障。網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)核心部分隨著業(yè)務(wù)量的提高、訪問量和數(shù)據(jù)流量的快速增長(zhǎng),其處理能力和計(jì)算強(qiáng)度也相應(yīng)增大,使得單一設(shè)備根本無(wú)法承擔(dān)。在此情況下,如果扔掉現(xiàn)有設(shè)備去做大量的硬件升級(jí),這樣將造成現(xiàn)有資源的浪費(fèi),而且如果再面臨下一次業(yè)務(wù)量的提升,這又將導(dǎo)致再一次硬件升級(jí)的高額成本投入,甚至性能再卓越的設(shè)備也不能滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)量的需求。于是,負(fù)載均衡機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生。負(fù)載均衡(LoadB
2、alance)建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,它提供了一種廉價(jià)有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。負(fù)載均衡有兩方面的含義:首先,大量的并發(fā)訪問或數(shù)據(jù)流量分擔(dān)到多臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備上分別處理,減少用戶等待響應(yīng)的時(shí)間;其次,單個(gè)重負(fù)載的運(yùn)算分擔(dān)到多臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備上做并行處理,每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備處理結(jié)束后,將結(jié)果匯總,返回給用戶,系統(tǒng)處理能力得到大幅度提高。本文所要介紹的負(fù)載均衡技術(shù)主要是指在均衡服務(wù)器群中所有服務(wù)器和應(yīng)用程序之間流量負(fù)載的應(yīng)用,目前負(fù)載均衡技術(shù)大多數(shù)是用于提高諸如在Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器和其
3、它關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)器上的Internet服務(wù)器程序的可用性和可伸縮性。負(fù)載均衡技術(shù)分類目前有許多不同的負(fù)載均衡技術(shù)用以滿足不同的應(yīng)用需求,下面從負(fù)載均衡所采用的設(shè)備對(duì)象、應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)層次(指OSI參考模型)及應(yīng)用的地理結(jié)構(gòu)等來分類。軟/硬件負(fù)載均衡軟件負(fù)載均衡解決方案是指在一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上安裝一個(gè)或多個(gè)附加軟件來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,如DNSLoadBalance,CheckPointFirewall-1ConnectControl等,它的優(yōu)點(diǎn)是基于特定環(huán)境,配置簡(jiǎn)單,使用靈活,成本低廉,可以滿足一般的負(fù)載均衡需求。軟件解決方案缺點(diǎn)也較多,因?yàn)?/p>
4、每臺(tái)服務(wù)器上安裝額外的軟件運(yùn)行會(huì)消耗系統(tǒng)不定量的資源,越是功能強(qiáng)大的模塊,消耗得越多,所以當(dāng)連接請(qǐng)求特別大的時(shí)候,軟件本身會(huì)成為服務(wù)器工作成敗的一個(gè)關(guān)鍵;軟件可擴(kuò)展性并不是很好,受到操作系統(tǒng)的限制;由于操作系統(tǒng)本身的Bug,往往會(huì)引起安全問題。硬件負(fù)載均衡解決方案是直接在服務(wù)器和外部網(wǎng)絡(luò)間安裝負(fù)載均衡設(shè)備,這種設(shè)備我們通常稱之為負(fù)載均衡器,由于專門的設(shè)備完成專門的任務(wù),獨(dú)立于操作系統(tǒng),整體性能得到大量提高,加上多樣化的負(fù)載均衡策略,智能化的流量管理,可達(dá)到最佳的負(fù)載均衡需求。負(fù)載均衡器有多種多樣的形式,除了作為獨(dú)立意義上的負(fù)載均衡器外,有些負(fù)載均
5、衡器集成在交換設(shè)備中,置于服務(wù)器與Internet鏈接之間,有些則以兩塊網(wǎng)絡(luò)適配器將這一功能集成到PC中,一塊連接到Internet上,一塊連接到后端服務(wù)器群的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上。一般而言,硬件負(fù)載均衡在功能、性能上優(yōu)于軟件方式,不過成本昂貴。本地/全局負(fù)載均衡負(fù)載均衡從其應(yīng)用的地理結(jié)構(gòu)上分為本地負(fù)載均衡(LocalLoadBalance)和全局負(fù)載均衡(GlobalLoadBalance,也叫地域負(fù)載均衡),本地負(fù)載均衡是指對(duì)本地的服務(wù)器群做負(fù)載均衡,全局負(fù)載均衡是指對(duì)分別放置在不同的地理位置、有不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群間作負(fù)載均衡。本地負(fù)載均衡能有效地
6、解決數(shù)據(jù)流量過大、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過重的問題,并且不需花費(fèi)昂貴開支購(gòu)置性能卓越的服務(wù)器,充分利用現(xiàn)有設(shè)備,避免服務(wù)器單點(diǎn)故障造成數(shù)據(jù)流量的損失。其有靈活多樣的均衡策略把數(shù)據(jù)流量合理地分配給服務(wù)器群內(nèi)的服務(wù)器共同負(fù)擔(dān)。即使是再給現(xiàn)有服務(wù)器擴(kuò)充升級(jí),也只是簡(jiǎn)單地增加一個(gè)新的服務(wù)器到服務(wù)群中,而不需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、停止現(xiàn)有的服務(wù)。全局負(fù)載均衡主要用于在一個(gè)多區(qū)域擁有自己服務(wù)器的站點(diǎn),為了使全球用戶只以一個(gè)IP地址或域名就能訪問到離自己最近的服務(wù)器,從而獲得最快的訪問速度,也可用于子公司分散站點(diǎn)分布廣的大公司通過Intranet(企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng))來達(dá)到資源統(tǒng)一
7、合理分配的目的。全局負(fù)載均衡有以下的特點(diǎn):實(shí)現(xiàn)地理位置無(wú)關(guān)性,能夠遠(yuǎn)距離為用戶提供完全的透明服務(wù)。除了能避免服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等的單點(diǎn)失效,也能避免由于ISP專線故障引起的單點(diǎn)失效。解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題,提高服務(wù)器響應(yīng)速度,服務(wù)就近提供,達(dá)到更好的訪問質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)層次上的負(fù)載均衡針對(duì)網(wǎng)絡(luò)上負(fù)載過重的不同瓶頸所在,從網(wǎng)絡(luò)的不同層次入手,我們可以采用相應(yīng)的負(fù)載均衡技術(shù)來解決現(xiàn)有問題。隨著帶寬增加,數(shù)據(jù)流量不斷增大,網(wǎng)絡(luò)核心部分的數(shù)據(jù)接口將面臨瓶頸問題,原有的單一線路將很難滿足需求,而且線路的升級(jí)又過于昂貴甚至難以實(shí)現(xiàn),這時(shí)就可以考慮采用鏈路聚合(Trunki
8、ng)技術(shù)。鏈路聚合技術(shù)(第二層負(fù)載均衡)將多條物理鏈路當(dāng)作一條單一的聚合邏輯鏈路使用,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量由聚合邏輯鏈路中所有物理鏈路共同承擔(dān)