負(fù)載均衡概念全解
網(wǎng)絡(luò)信息的不斷增高,更多的信息的流動和轉(zhuǎn)換,帶來巨大的網(wǎng)絡(luò)壓力。如何正確分配網(wǎng)絡(luò)工作,將龐大的信息分塊傳輸?shù)讲煌姆?wù)器進(jìn)行快速的處理。那么我們來了解一下負(fù)載均衡的概念。
什么是負(fù)載均衡
由于目前現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的各個核心部分隨著業(yè)務(wù)量的提高,訪問量和數(shù)據(jù)流量的快速增長,其處理能力和計算強(qiáng)度也相應(yīng)地增大,使得單一的服務(wù)器設(shè)備根本無法承擔(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,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)量的提升時,這又將導(dǎo)致再一次硬件升級的高額成本投入,甚至性能再卓越的設(shè)備也不能滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)量增長的需求。
針對此情況而衍生出來的一種廉價有效透明的方法以擴(kuò)展現(xiàn)有網(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)的靈活性和可用性的技術(shù)就是負(fù)載均衡(Load Balance)。
哪些地方需要使用負(fù)載均衡
在國內(nèi)的環(huán)境中有三個地方可以使用到這個功能,首先應(yīng)該是網(wǎng)吧,網(wǎng)吧對帶寬的要求較高,而因為國內(nèi)ISP混亂的情況,有些網(wǎng)吧也會用到多線路接入,所以負(fù)載均衡對網(wǎng)吧是很實用的功能,其次是企業(yè)和小區(qū)運(yùn)營商。企業(yè)也會有這樣的需求,有些企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)要求也很高,甚至沒有網(wǎng)絡(luò)就不能辦公。另外就是小區(qū)運(yùn)營商了,小區(qū)運(yùn)營商也有很多使用多線路接入,這樣負(fù)載均衡也就很適合了。
如何使用負(fù)載均衡
現(xiàn)在很多路由都帶有負(fù)載均衡功能,可以直接在路由上設(shè)置然后使用,比如軟路由海蜘蛛、ROS等,硬路由有俠諾,飛魚星等。需要注意的是最好在使用前了解清楚路由的具體的型號支不支持。
負(fù)載均衡技術(shù)主要應(yīng)用
1、DNS負(fù)載均衡
最早的負(fù)載均衡技術(shù)是通過DNS來實現(xiàn)的,在DNS中為多個地址配置同一個名字,因而查詢這個名字的客戶機(jī)將得到其中一個地址,從而使得不同的客戶訪問不同的服務(wù)器,達(dá)到負(fù)載均衡的目的。DNS負(fù)載均衡是一種簡單而有效的方法,但是它不能區(qū)分服務(wù)器的差異,也不能反映服務(wù)器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
2、代理服務(wù)器負(fù)載均衡
使用代理服務(wù)器,可以將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部的服務(wù)器,使用這種加速模式顯然可以提升靜態(tài)網(wǎng)頁的訪問速度。然而,也可以考慮這樣一種技術(shù),使用代理服務(wù)器將請求均勻轉(zhuǎn)發(fā)給多臺服務(wù)器,從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。
3、地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡
支持負(fù)載均衡的地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),可以將一個外部IP地址映射為多個內(nèi)部IP地址,對每次TCP連接請求動態(tài)使用其中一個內(nèi)部地址,達(dá)到負(fù)載均衡的目的。
4、協(xié)議內(nèi)部支持負(fù)載均衡
除了這三種負(fù)載均衡方式之外,有的協(xié)議內(nèi)部支持與負(fù)載均衡相關(guān)的功能,例如HTTP協(xié)議中的重定向能力等,HTTP運(yùn)行于TCP連接的最高層。
5、NAT負(fù)載均衡
NAT(Network Address Translation 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)簡單地說就是將一個IP地址轉(zhuǎn)換為另一個IP地址,一般用于未經(jīng)注冊的內(nèi)部地址與合法的、已獲注冊的Internet IP地址間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。適用于解決Internet IP地址緊張、不想讓網(wǎng)絡(luò)外部知道內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等的場合下。
6、反向代理負(fù)載均衡
普通代理方式是代理內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶訪問internet上服務(wù)器的連接請求,客戶端必須指定代理服務(wù)器,并將本來要直接發(fā)送到internet上服務(wù)器的連接請求發(fā)送給代理服務(wù)器處理。反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服務(wù)器來接受internet上的連接請求,然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器,并將從服務(wù)器上得到的結(jié)果返回給internet上請求連接的客戶端,此時代理服務(wù)器對外就表現(xiàn)為一個服務(wù)器。反向代理負(fù)載均衡技術(shù)是把將來自internet上的連接請求以反向代理的方式動態(tài)地轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的多臺服務(wù)器進(jìn)行處理,從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。
7、混合型負(fù)載均衡
在有些大型網(wǎng)絡(luò),由于多個服務(wù)器群內(nèi)硬件設(shè)備、各自的規(guī)模、提供的服務(wù)等的差異,我們可以考慮給每個服務(wù)器群采用最合適的負(fù)載均衡方式,然后又在這多個服務(wù)器群間再一次負(fù)載均衡或群集起來以一個整體向外界提供服務(wù)(即把這多個服務(wù)器群當(dāng)做一個新的服務(wù)器群),從而達(dá)到最佳的性能。我們將這種方式稱之為混合型負(fù)載均衡。此種方式有時也用于單臺均衡設(shè)備的性能不能滿足大量連接請求的情況下。