負載均衡技術(shù)

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負載均衡（Load Balance）建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價、有效、透明的方法，來擴展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強網(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)流量分擔到多臺節(jié)點設(shè)備上分別處理，減少用戶等待響應(yīng)的時間；其次，單個重負載的運算分擔到多臺節(jié)點設(shè)備上做并行處理，每個節(jié)點設(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。

負載均衡技術(shù)分類

目前有許多不同的負載均衡技術(shù)用以滿足不同的應(yīng)用需求，如軟/硬件負載均衡、本地/全局負載均衡、更高網(wǎng)絡(luò)層負載均衡，以及鏈路聚合技術(shù)。軟/硬件負載均衡　軟件負載均衡解決方案，是指在一臺或多臺服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上，安裝一個或多個附加軟件來實現(xiàn)負載均衡，如DNS 負載均衡等。它的優(yōu)點是基于特定環(huán)境、配置簡單、使用靈活、成本低廉，可以滿足一般的負載均衡需求。硬件負載均衡解決方案，是直接在服務(wù)器和外部網(wǎng)絡(luò)間安裝負載均衡設(shè)備，這種設(shè)備我們通常稱之為負載均衡器。由于專門的設(shè)備完成專門的任務(wù)，獨立于操作系統(tǒng)，整體性能得到大量提高，加上多樣化的負載均衡策略，智能化的流量管理，可達到最佳的負載均衡需求。 一般而言，硬件負載均衡在功能、性能上優(yōu)于軟件方式，不過成本昂貴。


本地/全局負載均衡

負載均衡從其應(yīng)用的地理結(jié)構(gòu)上，分為本地負載均衡和全局負載均衡。本地負載均衡是指對本地的服務(wù)器群做負載均衡，全局負載均衡是指在不同地理位置、有不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群間做負載均衡。本地負載均衡能有效地解決數(shù)據(jù)流量過大、網(wǎng)絡(luò)負荷過重的問題，并且不需花費昂貴開支購置性能卓越的服務(wù)器，可充分利用現(xiàn)有設(shè)備，避免服務(wù)器單點故障造成數(shù)據(jù)流量的損失。有靈活多樣的均衡策略，可把數(shù)據(jù)流量合理地分配給服務(wù)器群內(nèi)的服務(wù)器，來共同負擔。即使是再給現(xiàn)有服務(wù)器擴充升級，也只是簡單地增加一個新的服務(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)。全局負載均衡，主要用于在一個多區(qū)域擁有自己服務(wù)器的站點，為了使全球用戶只以一個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分布廣的大公司通過Intranet（企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)）來達到資源統(tǒng)一合理分配的目的。


更高網(wǎng)絡(luò)層負載均衡

針對網(wǎng)絡(luò)上負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)的負載均衡技術(shù)來解決現(xiàn)有問題?！「呔W(wǎng)絡(luò)層負載均衡，通常操作于網(wǎng)絡(luò)的第四層或第七層。第四層負載均衡將一個Internet上合法注冊的IP地址，映射為多個內(nèi)部服務(wù)器的IP地址，對每次TCP連接請求動態(tài)使用其中一個內(nèi)部IP地址，達到負載均衡的目的。第七層負載均衡控制應(yīng)用層服務(wù)的內(nèi)容，提供了一種對訪問流量的高層控制方式，適合對HTTP服務(wù)器群的應(yīng)用。第七層負載均衡技術(shù)通過檢查流經(jīng)的HTTP報頭，根據(jù)報頭內(nèi)的信息來執(zhí)行負載均衡任務(wù)。



網(wǎng)絡(luò)負載平衡的優(yōu)點


1.網(wǎng)絡(luò)負載平衡允許你將傳入的請求傳播到最多達32臺的服務(wù)器上，即可以使用最多32臺服務(wù)器共同分擔對外的網(wǎng)絡(luò)請求服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)負載平衡技術(shù)保證即使是在負載很重的情況下它們也能作出快速響應(yīng)。

2.網(wǎng)絡(luò)負載平衡對外只須提供一個IP地址（或域名）。

3.如果網(wǎng)絡(luò)負載平衡中的一臺或幾臺服務(wù)器不可用時，服務(wù)不會中斷。網(wǎng)絡(luò)負載平衡自動檢測到服務(wù)器不可用時，能夠迅速在剩余的服務(wù)器中重新指派客戶機通訊。此保護措施能夠幫助你為關(guān)鍵的業(yè)務(wù)程序提供不中斷的服務(wù)。可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)訪問量的增多來增加網(wǎng)絡(luò)負載平衡服務(wù)器的數(shù)量。

4.網(wǎng)絡(luò)負載平衡可在普通的計算機上實現(xiàn)。在Windows Server 2003中，網(wǎng)絡(luò)負載平衡的應(yīng)用程序包括Internet信息服務(wù)(IIS)、ISA　Server 2000防火墻與代理服務(wù)器、VPN虛擬專用網(wǎng)、終端服務(wù)器、Windows Media Services（Windows視頻點播、視頻廣播）等服務(wù)。同時，網(wǎng)絡(luò)負載平衡有助于改善你的服務(wù)器性能和可伸縮性，以滿足不斷增長的基于Internet客戶端的需求?！【W(wǎng)絡(luò)負載平衡可以讓客戶端用一個邏輯Internet名稱和虛擬IP地址（又稱群集IP地址）訪問群集，同時保留每臺計算機各自的名稱。


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雙機備份容錯機制

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雙機熱備這一概念包括了廣義與狹義兩種意義。
 
從廣義上講，就是對于重要的服務(wù)，使用兩臺服務(wù)器，互相備份，共同執(zhí)行同一服務(wù)。當一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，可以由另一臺服務(wù)器承擔服務(wù)任務(wù)，從而在不需要人工干預(yù)的情況下，自動保證系統(tǒng)能持續(xù)提供服務(wù)。雙機熱備由備用的服務(wù)器解決了在主服務(wù)器故障時服務(wù)不中斷的問題。但在實際應(yīng)用中，可能會出現(xiàn)多臺服務(wù)器的情況，即服務(wù)器集群。雙機熱備一般情況下需要有共享的存儲設(shè)備。但某些情況下也可以使用兩臺獨立的服務(wù)器。實現(xiàn)雙機熱備，需要通過專業(yè)的集群軟件或雙機軟件。

從狹義上講，雙機熱備特指基于active/standby方式的服務(wù)器熱備。服務(wù)器數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同時往兩臺或多臺服務(wù)器寫，或者使用一個共享的存儲設(shè)備。在同一時間內(nèi)只有一臺服務(wù)器運行。當其中運行著的一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障無法啟動時，另一臺備份服務(wù)器會通過軟件診測（一般是通過心跳診斷）將standby機器激活，保證應(yīng)用在短時間內(nèi)完全恢復(fù)正常使用。

雙機熱備針對的是服務(wù)器的故障。服務(wù)器的故障可能由各種原因引起，如設(shè)備故障、操作系統(tǒng)故障、軟件系統(tǒng)故障等等。一般地講，在技術(shù)人員在現(xiàn)場的情況下，恢復(fù)服務(wù)器正?？赡苄枰保胺昼?、幾小時甚至幾天。從實際經(jīng)驗上看，除非是簡單地重啟服務(wù)器（可能隱患仍然存在），否則往往需要幾個小時以上。而如果技術(shù)人員不在現(xiàn)場，則恢復(fù)服務(wù)的時間就更長了。而對于一些重要系統(tǒng)而言，用戶是很難忍受這樣長時間的服務(wù)中斷的。因此，就需要通過雙機熱備，來避免長時間的服務(wù)中斷，保證系統(tǒng)長期、可靠的服務(wù)。決定是否使用雙機熱備，正確的方法是要分析一下系統(tǒng)的重要性以及對服務(wù)中斷的容忍程度，以此決定是否使用雙機熱備。即，你的用戶能容忍多長時間恢復(fù)服務(wù)，如果服務(wù)不能恢復(fù)會造成多大的影響。
　
在考慮雙機熱備時，需要注意，一般意義上的雙機熱備都會有一個切換過程，這個切換過程可能是一分鐘左右。在切換過程中，服務(wù)是有可能短時間中斷的。但是，當切換完成后，服務(wù)將正?；謴?fù)。因此，雙機熱備不是無縫、不中斷的，但它能夠保證在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時，能夠很快恢復(fù)正常的服務(wù)，業(yè)務(wù)不致受到影響。而如果沒有雙機熱備，則一旦出現(xiàn)服務(wù)器故障，可能會出現(xiàn)幾個小時的服務(wù)中斷，對業(yè)務(wù)的影響就可能會很嚴重。
　

另有一點需要強調(diào)，即服務(wù)器的故障與交換機、存儲設(shè)備的故障不同，其概念要高得多。原因在于服務(wù)器是比交換機、存儲設(shè)備復(fù)雜得多的設(shè)備，同時也是既包括硬件、也包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng)。不僅設(shè)備故障可能引起服務(wù)中斷，而且軟件方面的問題也可能導(dǎo)致服務(wù)器不能正常工作。
　
還應(yīng)指出的是，一些其他的防護措施如磁盤陣列（RAID）、數(shù)據(jù)備份雖然是非常重要的，但卻不能代替雙機熱備的作用。



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