網(wǎng)絡(luò)和我們現(xiàn)在的生活各個(gè)方面都息息相關(guān)，可見網(wǎng)絡(luò)的重要和龐大。在此中，如何做到適應(yīng)瞬息萬變的世界，如何快速處理大量的計(jì)算，如何安排浩瀚的信息數(shù)據(jù)？如此苦不堪言的工作，就需要負(fù)載均衡技術(shù)來分擔(dān)了。

多設(shè)備“勞苦不均"

在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,適量增加一些設(shè)備,改單一設(shè)備承載為多設(shè)備分擔(dān),無疑是一種選擇｡但是,如何在實(shí)現(xiàn)同樣功能的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間,實(shí)現(xiàn)一種合理的業(yè)務(wù)量的分配?就成了多設(shè)備下有可能出現(xiàn)設(shè)備“勞苦不均"的問題｡為此,借助于網(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)每臺(tái)設(shè)備“工作強(qiáng)度"的負(fù)載均衡機(jī)制就應(yīng)運(yùn)而生了｡

用一種比較專業(yè)的語言來描述,負(fù)載均衡即為建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,提供了一種廉價(jià)有效的方法｡來擴(kuò)展服務(wù)器帶寬和增加吞吐量,以加強(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)載均衡的主要職責(zé)是為解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題就近提供服務(wù),實(shí)現(xiàn)過程與地理位置無關(guān);為用戶提供更好的訪問質(zhì)量,提高服務(wù)器響應(yīng)速度､服務(wù)器及其它資源的利用效率,從而避免網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部位出現(xiàn)單點(diǎn)失效的現(xiàn)象｡

“切入"不同層面

對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡的應(yīng)用,一般情況下,可以從網(wǎng)絡(luò)的不同層面“切入"｡但是,到底應(yīng)該從哪個(gè)層面入手,這要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)瓶頸所處的具體位置而具體分析｡

不過,在一般情況下,普遍都是通過傳輸鏈路聚合技術(shù)､借助更高層網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)和設(shè)置服務(wù)器集群策略等幾個(gè)角度來實(shí)現(xiàn)｡

傳輸鏈路聚合技術(shù):

為了滿足高帶寬的應(yīng)用,越來越多的PC機(jī)都在使用更加快速的鏈路連入網(wǎng)絡(luò)｡一般情況下,網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量的分布是很難平衡的,往往會(huì)出現(xiàn)“核心高､邊緣低,關(guān)鍵部門高､一般部門低"的現(xiàn)象｡

伴隨計(jì)算機(jī)處理能力的大幅度提高,人們對(duì)多工作組局域網(wǎng)的處理能力,也相應(yīng)地有了更高的要求｡當(dāng)企業(yè)內(nèi)部對(duì)高帶寬應(yīng)用需求不斷增大時(shí),局域網(wǎng)核心部位的數(shù)據(jù)接口將產(chǎn)生瓶頸問題｡瓶頸延長(zhǎng)了用戶應(yīng)用請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間,并且局域網(wǎng)具有分散特性,網(wǎng)絡(luò)本身并沒有針對(duì)服務(wù)器的保護(hù)措施,一個(gè)無意的“動(dòng)作"就會(huì)讓服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)斷開｡

在通常情況下,解決瓶頸問題,采用的對(duì)策大多是通過提高服務(wù)器鏈路的容量,來超出目前的需求｡對(duì)于一些大型企業(yè)來說,采用升級(jí)技術(shù)是一種長(zhǎng)遠(yuǎn)的､有前景的解決瓶頸問題的思路｡

然而,對(duì)于許多企業(yè)而言,當(dāng)需求還沒有大到非要投入大量的金錢和時(shí)間進(jìn)行升級(jí)時(shí),使用升級(jí)技術(shù)就顯得“不夠經(jīng)濟(jì)"了｡在這種情況下,鏈路聚合技術(shù)為消除傳輸鏈路上的瓶頸與不安全因素,提供了成本低廉的解決方案｡

鏈路聚合系統(tǒng)增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,但是也提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性,使人們可以在服務(wù)器等關(guān)鍵LAN段的線路上采用冗余路由｡

對(duì)于IP系統(tǒng),可以考慮采用VRRP(虛擬路由冗余協(xié)議)｡VRRP可以生成一個(gè)虛擬缺省的網(wǎng)關(guān)地址,當(dāng)主路由器無法接通時(shí),備用路由器就會(huì)采用這個(gè)地址,使LAN通信得以繼續(xù)｡

高層交換技術(shù):

大型網(wǎng)絡(luò)一般都是由大量專用技術(shù)設(shè)備組成的,包括防火墻､路由器､第二/三層交換機(jī)､負(fù)載均衡設(shè)備､緩沖服務(wù)器和Web服務(wù)器等｡如何將這些技術(shù)設(shè)備有機(jī)地組合在一起,是一個(gè)直接影響到網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵性問題｡

現(xiàn)在,許多交換機(jī)提供第四層交換功能,可以將一個(gè)外部IP地址映射為多個(gè)內(nèi)部IP地址,對(duì)每次TCP連接請(qǐng)求動(dòng)態(tài),使用其中一個(gè)內(nèi)部地址,達(dá)到負(fù)載均衡的目的｡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｡

均衡策略的服務(wù)器群集:

一臺(tái)普通服務(wù)器的處理能力只能達(dá)到每秒幾萬個(gè)到幾十萬個(gè)請(qǐng)求,無法在一秒鐘內(nèi)處理上百萬個(gè)甚至更多的請(qǐng)求｡但若能將10臺(tái)這樣的服務(wù)器組成一個(gè)系統(tǒng),并通過軟件技術(shù)將所有請(qǐng)求平均分配給所有服務(wù)器,那么這個(gè)系統(tǒng)就完全擁有每秒鐘處理幾百萬個(gè)甚至更多請(qǐng)求的能力｡這就是利用服務(wù)器群集實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的最初基本設(shè)計(jì)思想｡

新的解決方案是通過LSANT(Load Sharing Network Address Transfer)將多臺(tái)服務(wù)器網(wǎng)卡的不同IP地址翻譯成一個(gè)VIP(Virtual IP)地址,使得每臺(tái)服務(wù)器永遠(yuǎn)處于工作狀態(tài)｡原來需要用小型機(jī)來完成的工作改由多臺(tái)PC服務(wù)器完成,這種彈性解決方案對(duì)投資保護(hù)的作用是相當(dāng)明顯的｡既避免了小型機(jī)剛性升級(jí)所帶來的巨大設(shè)備投資,又避免了人員培訓(xùn)的重復(fù)投資｡同時(shí),服務(wù)運(yùn)營(yíng)商可以依據(jù)業(yè)務(wù)的需要隨時(shí)調(diào)整服務(wù)器的數(shù)量｡

網(wǎng)絡(luò)性能的“依靠"

負(fù)載均衡技術(shù)的發(fā)展,是隨著市場(chǎng)的不斷需求而發(fā)展｡它們的功能也從簡(jiǎn)單逐漸變得更加復(fù)雜和強(qiáng)大｡總結(jié)起來,它的產(chǎn)品和方案經(jīng)歷了幾代的發(fā)展和演繹｡

***代負(fù)載均衡產(chǎn)品是簡(jiǎn)單的Round-robin DNS機(jī)器｡它能夠把HTTP進(jìn)程在幾個(gè)IP主機(jī)里進(jìn)行分配｡這類系統(tǒng)使用了簡(jiǎn)單的PING命令,以保證進(jìn)程請(qǐng)求不會(huì)被送到一個(gè)狀態(tài)不理想的服務(wù)器內(nèi),并為多服務(wù)器引入了一個(gè)變量來顯示容錯(cuò)率｡

第二代負(fù)載均衡產(chǎn)品不僅承擔(dān)著檢查服務(wù)器是否運(yùn)行的任務(wù),同時(shí)它還要檢查服務(wù)器的性能狀態(tài)｡也就是說,如果一臺(tái)服務(wù)器負(fù)載過重,發(fā)進(jìn)來的請(qǐng)求就會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到其它機(jī)器上,以保證負(fù)載在所有能夠獲得的資源里均衡分配｡

第三代負(fù)載均衡產(chǎn)品覆蓋了整個(gè)內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)｡隨著Web和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)變得越來越成熟,僅監(jiān)視Web服務(wù)器的某一層面是不夠的,而是一個(gè)可以保證整個(gè)內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)順利運(yùn)行的負(fù)載均衡產(chǎn)品｡

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的四大優(yōu)點(diǎn)

1.網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡允許用戶將傳入的請(qǐng)求傳播到最多達(dá)32臺(tái)的服務(wù)器上,即可以使用最多32臺(tái)服務(wù)器共同分擔(dān)對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求服務(wù)｡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)保證即使是在負(fù)載很重的情況下它們也能做出快速響應(yīng)｡

2.網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡對(duì)外只須提供一個(gè)IP地址(或域名)｡

3.如果網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡中的一臺(tái)或幾臺(tái)服務(wù)器不可用時(shí),服務(wù)不會(huì)中斷｡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡自動(dòng)檢測(cè)到服務(wù)器不可用時(shí),能夠迅速在剩余的服務(wù)器中重新指派客戶機(jī)通訊｡此保護(hù)措施能夠幫助為關(guān)鍵業(yè)務(wù)程序提供不中斷的服務(wù)｡同時(shí),可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)訪問量的增多,來增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡服務(wù)器的數(shù)量｡

4.網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡可在普通的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)｡