软件负载均衡解决方案.docx

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软件负载均衡解决方案

软件负载均衡解决方案

　　篇一：

负载均衡技术与方案选择　　负载均衡技术与方案选择　　当前，不管在企业网、园区网仍是在广域网如Internet上，业务量的进展都超出了过去最乐观的估量，上网热潮风起云涌，新的应用层出不穷，即便依照那时最优配置建设的网络，也专门快会感到吃不消。

尤其是各个网络的核心部份，其数据流量和计算强度之大，使得单一设备全然无法承担，而如安在完成一样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分派，使之不致于显现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处置能力的情形，就成了一个问题，负载均衡机制也因此应运而生。

　　负载均衡成立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效的方式扩展效劳器带宽和增加吞吐量，增强网络数据处置能力，提高网络的灵活性和可用性。

它要紧完成以下任务：

解决网络拥塞问题，效劳就近提供，实现地理位置无关性；为用户提供更好的访问质量；提高效劳器响应速度；提高效劳器及其他资源的利用效率；幸免了网络关键部位显现单点失效。

　　对一个网络的负载均衡应用，能够从网络的不同层次入阿手，具体情形要看对网络瓶颈所在的地方的具体分析，大体上不外乎从传输链路聚合、采纳更高层网络互换技术和设置效劳器集群策略三个角度实现。

　　一、负载均衡技术类型　　一、传输链路聚合　　为了支持与日俱增的高带宽应用，愈来愈多的PC机利用加倍速速的链路连入网络。

而网络中的业务量散布是不平稳的，核心高、边缘低，关键部门高、一样部门低。

伴随运算机处置能力的大幅度提高，人们对多工作组局域网的处置能力有了更高的要求。

当企业内部对高带宽应用需求不断增大时（例如Web访问、文档传输及内部网连接），局域网核心部位的数据接口将产生瓶颈问题，瓶颈延长了客户应用请求的响应时刻。

而且局域网具有分散特性，网络本身并无针对效劳器的爱惜方法，一个无心的动作（像一脚踢掉网线的插头）就会让效劳器与网络断开。

　　通常，解决瓶颈问题采纳的计谋是提高效劳器链路的容量，使其超出目前的需求。

例如能够由快速以太网升级到千兆以太网。

关于大型企业来讲，采纳升级技术是一种久远的、有前景的解决方案。

但是关于许多企业，当需求尚未大到　　非得花费大量的金钱和时刻进行升级时，利用升级技术就显得牛鼎烹鸡了。

在这种情形下，链路聚合技术为排除传输链路上的瓶颈与不平安因素提供了本钱低廉的解决方案，　　链路聚合技术，将多个线路的传输容量融合成一个单一的逻辑连接。

当原有的线路知足不了需求，而单一线路的升级又太昂贵或难以实现时，就要采纳多线路的解决方案了。

目前有4种链路聚合技术能够将多条线路“捆绑”起来。

同步IMUX系统工作在T1/E1的比特层，利用多个同步的DS1信道传输数据，来实现负载均衡。

IMA是另外一种多线路的反向多路复用技术，工作在信元级，能够运行在利用ATM路由器的平台上。

用路由器来实现多线路是一种流行的链路聚合技术，路由器能够依照已知的目的地址的缓冲（cache）大小，将分组分派给各个平行的链路，也能够采纳循环分派的方式来向线路分发分组。

多重链路PPP，又称MP或MLP，是应用于利用PPP封装数据链路的路由器负载平稳技术。

MP能够将大的PPP数据包分解成小的数据段，再将其分发给平行的多个线路，还能够依照当前的链路利用率来动态地分派拨号线路。

如此做尽管速度很慢，因为数据包分段和附加的缓冲都增加时延，但能够在低速的线路上运行得专门好。

　　链路聚合系统增加了网络的复杂性，但也提高了网络的靠得住性，令人们能够在效劳器等关键LAN段的线路上采纳冗余路由。

关于IP系统，能够考虑采纳VRRP（虚拟路由冗余协议）。

VRRP能够生成一个虚拟缺省的网关地址，当主路由器无法接通时，备用路由器就会采纳那个地址，使LAN通信得以继续。

总之，当要紧线路的性能必需提高而单条线路的升级又不可行时，能够采纳链路聚合技术。

　　二、更高层互换　　大型的网络一样都是由大量专用技术设备组成的，如包括防火墙、路由器、第2层/3层互换机、负载均衡设备、缓冲效劳器和Web效劳器等。

如何将这些技术设备有机地组合在一路，是一个直接阻碍到网络性能的关键性问题。

此刻许多互换机提供第四层互换功能，能够将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址，对每次TCP连接请求动态利用其中一个内部地址，达到负载均衡的目的。

有的协议内部支持与负载均衡相关的功能，例如HTTP协议中的重定向能力。

　　Web内容互换技术，即URL互换或七层互换技术，提供了一种对访问流量的高层操纵方式。

Web内容互换技术检查所有的HTTP报头，依照报头内的信息来执行　　负载均衡的决策，并能够依照这些信息来确信如何为个人主页和图像数据等内容提供效劳。

它不是依照TCP端口号来进行操纵的，因此可不能造成访问流量的滞留。

若是Web效劳器已经为图像效劳、SSL对话、数据库事务效劳之类的特殊功能进行了优化，那么，采纳那个层次的流量操纵将能够提高网络的性能。

目前，采纳第七层互换技术的产品与方案，有黎明网络的iSwitch、互换机，Cisco的CDN（内容互换网络系统）等。

　　3、效劳器群集解决方案　　在某些情形下，例如，某网站内部职员和外部客户同时利用网站，而公司要将内部职员的效劳请求连接到一个较慢的效劳器来为外部客户提供更多的资源，这时就能够够利用Web内容互换技术。

Web主机访问操纵设备也能够利用这种技术来降低硬件本钱，因为它能够轻易地将访问多个主机的用户流量转移给同一个Web效劳器。

若是用户访问量增加到必然程度，这些流量还能够被转移到专用的Web效劳器设备，尽管这种专用设备的本钱较高，可是由于利用的是相同的Web内容互换技术来操纵流量，因此网络的结构框架就不用再进行改变了。

　　可是，利用Web内容互换技术的负载均衡设备所能支持的标准和规那么的数量有限，其采纳的标准和规那么的灵活性也有限。

另外，负载均衡设备所能监测到HTTP报头的深度也是限制内容互换能力的一个因素。

若是所要找的信息在负载均衡设备所不能监测的字段内，那内容互换的作用就无法发挥。

而且，内容互换还受到能够同时开启的TCP连接数量和TCP连接的成立和断开比率的限制。

另外，Web内容互换技术还会占用大量的系统资源（包括内存占用和处置器占用）。

对Web内容互换技术进行的测试说明，操纵Web内容的吞吐量是很费力的，有时只能取得很小的性能改良。

因此，网络治理员必需认真考虑投入与回报的问题。

　　现在，效劳器必需具有提供大量并发访问效劳的能力，其处置能力和I/O能力已经成为提供效劳的瓶颈。

若是客户的增多致使通信量超出了效劳器能经受的范围，那么其结果必然是——宕机。

显然，单台效劳器有限的性能不可能解决那个问题，一台一般效劳器的处置能力只能达到每秒几万个到几十万个请求，无法在一秒钟内处置上百万个乃至更多的请求。

但假设能将10台如此的效劳器组成一个系统，并通过软件技术将所有请求平均分派给所有效劳器，那么那个系统就完全拥有每秒钟处置几百万个乃至更多请求的能力。

这确实是利用效劳器群集实现负　　载均衡的最初大体设计思想。

　　初期的效劳器群集通常以光纤镜像卡进行主从方式备份。

令效劳运营商头疼的是关键性效劳器或应用较多、数据流量较大的效劳器一样档次可不能太低，而效劳运营商花了两台效劳器的钱却常常只取得一台效劳器的性能。

新的解决方案见图，通过LSANT（LoadSharingNetworkAddressTransfer）将多台效劳器网卡的不同IP地址翻译成一个VIP（VirtualIP）地址，使得每台效劳器均不时处于工作状态。

原先需要用小型机来完成的工作改由多台PC效劳器完成，这种弹性解决方案对投资爱惜的作用是相当明显的——既幸免了小型机刚性升级所带来的庞大设备投资，又幸免了人员培训的重复投资。

同时，效劳运营商能够依据业务的需要随时调整效劳器的数量。

　　网络负载均衡提高了诸如Web效劳器、FTP效劳器和其他关键任务效劳器上的因特网效劳器程序的可用性和可伸缩性。

单一运算性能够提供有限级别的效劳器靠得住性和可伸缩性。

可是，通过将两个或两个以上高级效劳器的主机连成群集，网络负载均衡就能够够提供关键任务效劳器所需的靠得住性和性能。

　　为了成立一个高负载的Web站点，必需利用多效劳器的散布式结构。

上面提到的利用代理效劳器和Web效劳器相结合，或两台Web效劳器彼此协作的方式也属于多效劳器的结构，但在这些多效劳器的结构中，每台效劳器所起到的作用是不同的，属于非对称的体系结构。

非对称的效劳器结构中每一个效劳器起到的作用是不同的，例如一台效劳器用于提供静态网页，而另一台用于提供动态网页等等。

如此就使得网页设计时就需要考虑不同效劳器之间的关系，一旦要改变效劳　　器之间的关系，就会使得某些网页显现连接错误，无益于保护，可扩展性也较差。

　　能进行负载均衡的网络设计结构为对称结构，在对称结构中每台效劳器都具有等价的地位，都能够单独对外提供效劳而不必其他效劳器的辅助。

然后，能够通过某种技术，将外部发送来的请求均匀分派到对称结构中的每台效劳器上，接收到连接请求的效劳器都独立回应客户的请求。

在这种结构中，由于成立内容完全一致的Web效劳器并非困难，因此负载均衡技术就成为成立一个高负载Web站点的关键性技术。

　　总之，负载均衡是一种策略，它能让多台效劳器或多条链路一起承担一些繁重的计算或I/O任务，从而以较低本钱排除网络瓶颈，提高网络的灵活性和靠得住性。

　　二、负载均衡技术分类　　目前有许多不同的负载均衡技术用以知足不同的应用需求，下面从负载均衡所采纳的设备对象、应用的网络层次（指OSI参考模型）及应用的地理结构等来分类。

　　一、软/硬件负载均衡　　软件负载均衡解决方案是指在一台或多台效劳器相应的操作系统上安装一个或多个附加软件来实现负载均衡，如DNSLoadBalance，CheckPointFirewall-1ConnectControl等，它的优势是基于特定环境，配置简单，利用灵活，本钱低廉，能够知足一样的负载均衡需求。

　　软件解决方案缺点也较多，因为每台效劳器上安装额外的软件运行会消耗系统不定量的资源，越是功能壮大的模块，消耗得越多，因此当连接请求专门大的时候，软件本身会成为效劳器工作成败的一个关键；软件可扩展性并非是专门好，受到操作系统的限制；由于操作系统本身的Bug，往往会引发平安问题。

　　硬件负载均衡解决方案是直接在效劳器和外部网络间安装负载均衡设备，这种设备咱们通常称之为负载均衡器，由于专门的设备完成专门的任务，独立于操作系统，整体性能取得大量提高，加上多样化的负载均衡策略，智能化的流量治理，可达到最正确的负载均衡需求。

　　负载均衡器有多种多样的形式，除作为独立意义上的负载均衡器外，有些负载均衡器集成在互换设备中，置于效劳器与Internet链接之间，有些那么以两　　篇二：

基于linux的负载均衡解决方案　　基于linux的负载均衡解决方案　　方案一：

硬件负载均衡之F5部署方案　　方案二：

LVS　　它是一个开源的软件能够实现LINUX平台下的简单负载均衡.LVS的优缺点:

　　优势:

　　一、开源，免费　　二、在网上能找到一些相关技术资源　　3、具有软件负载均衡的一些优势　　缺点：

　　一、具有开源产品常有的缺点，最核心的确实是没有靠得住的支　　持效劳，没有人对其结果负责　　二、功能比较简单，支持复杂应用的负载均衡能力较差，如算法较少等。

　　3、开启隧道方式需重编译内核　　4、配置复杂　　五、只支持LINUX，若是应用还包括WINDOWS、SOLIRIS等就不行了　　方案三：

专业负载均衡软件　　比如PCL负载均衡软件，详细内容，可参见相关详细资料。

简单讲，专业负载均衡软件可能有以下特点：

　　一、它是基于IP隧道的，而不是象URL重定向方式那样。

因此，它是独立于应用的　　二、它支持不同平台，即应用能够是基于LINUX，WINDOWS或SOLARIS的，而不是象LVS只能在LINUX上　　3、它是实时的，这点与DNS方式有极大的不同。

　　4、它能够依照系统、应用的情形来决定负载，这一点与硬件负载均衡设备有专门大不同。

　　五、专业负载均衡软件，适用于企业级应用，不管从其靠得住性，仍是从其效劳保障上，都不是象LVS那样的开源软件可比的。

　　缺点：

1.要购买，价钱一样都不菲。

2.受厂家制约比较大，售后保护本钱高。

　　方案四：

采纳Nginx用于linux下的负载均衡软件。

　　Nginx（"enginex"）是一个高性能的HTTP和反向代理效劳器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理效劳器。

Nginx是由IgorSysoev为俄罗斯访问量第二的站点开发的，第一个公布版本发布于XX年10月4日。

其将源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳固性、丰硕的功能集、例如配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

XX年6月1日，nginx发布。

　　优势：

　　Nginx能够在大多数UnixlikeOS上编译运行，并有　　Windows移植版。

Nginx的稳固版已经于XX年4月24日发布，一样情形下，关于新建站点，建议利用最新稳固版作为生产版本。

Nginx的源代码利用2-clauseBSD-likelicense。

　　Nginx是一个很壮大的高性能Web和反向代理效劳器，它具有很多超级优越的特性：

　　在高连接并发的情形下，Nginx是Apache效劳器不错的替代品：

Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们常常选择的软件平台之一。

能够支持高达50,000个并发连接数的响应。

　　篇三：

实现效劳器负载均衡常见的四种方式　　为了提高效劳器的性能和工作负载能力，天互云计算通常会利用DNS效劳器、网络地址转换等技术来实现多效劳器负载均衡，专门是目前企业对外的互联网Web网站，许多都是通过几台效劳器来完成效劳器访问的负载均衡。

　　目前企业利用的所谓负载均衡效劳器，事实上它是应用系统的一种操纵效劳器，所有效户的请求都第一到此效劳器，然后由此效劳器依照各个实际处置效劳器状态将请求具体分派到某个实际处置效劳器中，对外公布的域名与IP地址都是这台效劳器。

负载均衡操纵与治理软件安装在这台效劳器上，这台效劳器一样只做负载均衡任务分派，但不是实际对网络请求进行处置的效劳器。

　　一、企业实现Web效劳器负载均衡　　为了将负载均匀的分派给内部的多个效劳器上，就需要应用必然的负载均衡策略。

通过效劳器负载均衡设备实现各效劳器群的流量动态负载均衡，并互为冗余备份。

并要求新系统应有必然的扩展性，如数据访问量继续增大，可再添加新的效劳器加入负载均衡系统。

　　关于WEB效劳应用，同时有几台机械提供效劳，每台机械的状态能够设为　　regular（正常工作）或backup（备份状态），或同时设定为regular状态。

负载均衡设备依照治理员事前设定的负载算法和当前网络的实际的动态的负载情形决定下一个用户的请求将被重定向到的效劳器。

而这一切关于用户来讲是完全透明的，用户完成了对WEB效劳的请求，并非用关切具体是哪台效劳器完成的。

　　二、利用网络地址转换实现多效劳器负载均衡　　支持负载均衡的地址转换网关中能够将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址，对每次TCP连接请求动态利用其中一个内部地址，达到负载均衡的目的。

很多硬件厂商将这种技术集成在他们的互换机中，作为他们第四层互换的一种功能来实现，一样采纳随机选择、依照效劳器的连接数量或响应时刻进行选择的负载均衡策略来分派负载。

但是硬件实现的负载操纵器灵活性不强，不能支持更优化的负载均衡策略和更复杂的应用协议。

　　基于网络地址转换的负载均衡器能够有效的解决效劳器端的CPU和磁盘I/O负载，但是负载均衡器本身的性能受网络I/O的限制，在必然硬件条件下具有必然的带宽限制，但能够通过改善算法和提高运行负载均衡程序的硬件性能，来提高那个带宽限制。

不同的效劳类型对不同的效劳器资源进行占用，咱们利用的负载衡量策略是利用同一个负载进行评估，这关于大多数条件是适合的，但是最好的方法是针对不同的资源，如CPU、磁盘I/O或网络I/O等，别离监视效劳器负载，由中心操纵器选择最适合的效劳器分发客户请求。

　　三、利用DNS效劳器实现负载均衡　　访问企业网效劳器的用户急剧增加，一台效劳器难以知足用户的访问需要，那么如何才能保证用户的正常访问呢?

解决方式有很多，如利用WindowsXX或WindowsServerXX提供网络负载均衡效劳，但该效劳的设置超级复杂。

而通过DNS效劳器实现网络负载均衡那么是一种比较简单的方式。

　　企业网通常由很多子网组成，为了降低网络中的数据流量，客户机最好能访问处于同一子网内的Web效劳器。

尽管实现了网络负载均衡功能，但并非能保证客户访问的是本子网的Web效劳器。

其实那个问题也专门好解决，只要启用DNS效劳器的启用网络掩码排序功能即可。

在DNS治理器窗口中，右键点击DNS效劳器，在弹出的菜单当选择属性，然后在属性对话框中切换到高级选项卡，勾选效劳器选项列表框中的启用网络掩码排序选项即可。

如此客户机每次都能访问到本子网内的Web效劳器了。

完成以上设置后，就使DNS效劳器实现了网络负载均衡功能，把客户的访问分担到每一个Web效劳器上，而且还减少了跨子网的网络通信流量，大大降低了企业网的通信负担。

　　四、企业实现SQLServer数据库效劳器负载均衡　　数据库效劳器能够说是应用范围最广的数据库产品，而且愈来愈多地在大型和比较关键的应用系统中提供效劳。

当企业应用愈来愈复杂、数据量愈来愈大的时候，SQLServer数据库要不断的进行处置、存储、查询的工作，那个时候企业就要考虑SQLServer数据库效劳器的性能和速度及平安性了。

但是，长期以来，SQLSERVER数据库效劳器都只有热备的解决方案，而没有负载均衡和集群的解决方案。

　　随着数据库路由器软件ICX的显现，为基于MSSQLS（转载于:

小龙文档网:

软件负载均衡解决方案）erver的数据库系统提供了一种更优秀的集群解决方案。

它能够真正的实现SQLServer数据库效劳器的动态负载均衡，提高性能和速度;它能够真正的保证SQLServer数据库效劳器不中断的提供效劳，在效劳器发生故障的时候实时切换到其他效劳器上继续提供效劳，切换时刻为零。

数据库路由器是实时并发数据库事务处置同步复制器和负载均衡器。

　　所有的数据库客户都通过ICX访问数据库。

当访问、查询SQLServer数据库的时候ICX能够依如实际情形分派效劳器来提供效劳，大大提高效劳速度和优化性能，完成效劳器负载均衡。

ICX能够同时连接多台数据库，这假设干台数据库的内容在任何时刻由ICX保证是完全一致的。

也确实是说，ICX采纳了全新的并发事务处置的方式，向连接的N台数据库同步复制事务处置，使得系统在任何时刻具有多个一致的最新逻辑数据库数据集。

当其中一台数据库效劳器发生故障的时候，ICX能够实时的、第一时刻切换到其他效劳器上来继续提供效劳。

真正的实现零时刻的效劳器切换，大大提高平安性，真正意义的实现效劳器不中断效劳。