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網(wǎng)絡(luò)負載平衡

來源：尚品中國| 類型：網(wǎng)站百科| 時間：2014-06-18
高性能服務(wù)器通常是通過SMP. MPP等并行擴展技術(shù)實現(xiàn)的，然而通過并行擴展技術(shù)實現(xiàn)的高性能服務(wù)器在現(xiàn)代企業(yè)或一些關(guān)鍵行業(yè)應(yīng)用中，逐步顯籠出種種弊端。技術(shù)實現(xiàn)難度大，配置和管理都較復(fù)雜.而且像SMP這種常見的擴展技術(shù)還受到諸多限制性能提高非常有限，很難應(yīng)對大規(guī)模的網(wǎng)站制作應(yīng)用。一臺服務(wù)器難免會遇到像死機、系統(tǒng)升級等必須宜新啟動才能解決的問脫，可服務(wù)器一旦重啟或死機，就會造成服務(wù)的中斷，影響用戶的使用.再好再完善的服務(wù)器也難保證365x24無間斷行。解決的辦法就是采用集群技術(shù)，多臺服務(wù)器之間相互協(xié)作，實現(xiàn)冗余和負載均衡，以保證整個服務(wù)的可用性。

 
網(wǎng)絡(luò)平衡


從Windows 2000 Advanced Server起，徽軟將群集技術(shù)納入了操作系統(tǒng)。在Windows Server2003中.微軟提供了3種類峨的群集技術(shù):服務(wù)群群集、組件負載平衡和網(wǎng)絡(luò)負載平街。網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集和服務(wù)器群集在說法E比較相近，很容易造成混淆。下面對兩者的功能和作用簡單描述如下。

1、網(wǎng)絡(luò)負載平衡.對于要求同時響應(yīng)大I用戶訪問請求的服務(wù)耳(如，1eb. FTP反務(wù)名等).僅使用單臺服務(wù)器很難滿足用戶對性能的要求。使用網(wǎng)絡(luò)負載平衡.可將多個運行相同應(yīng)用程序或蔽務(wù)的服務(wù)器群集到一起.并共牟一個應(yīng)擬B'地址.客戶機通過應(yīng)擬的IP地址訪問群集中的服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)負載平衡負青將用戶的訪問清求均衡的分魷給群集中不同的服務(wù)器.當(dāng)某臺蔽務(wù)器發(fā)生故陣時.網(wǎng)絡(luò)負載平衡會在其他服務(wù)器之間重斷分配工作貴，從而為應(yīng)用租序提供高性能和高可用性.Windows Server 2003的NLB (Network Load Balancing.網(wǎng)絡(luò)負載平衡)功能最多可將32個服務(wù)器群集到一起.

2、服務(wù)器拜集.服務(wù)器群集允許客戶端在出現(xiàn)故陣和計劃中的甘停時.依然能夠訪問應(yīng)用程序和資源.如萊群集中的某一臺放務(wù)器由于故障或雄護禽要而無法使用，資派和應(yīng)用租序?qū)⑥D(zhuǎn)移到可用的群集節(jié)點上.對于“Windows群集.解決方案，使用“高可用性.這個術(shù)語要比使用.容錯·更為合適.服務(wù)器群集無法保證無間斷運作，但足確實能夠為多數(shù)關(guān)健任務(wù)應(yīng)用程序提供足夠的可用性.群集服務(wù)可以對應(yīng)用程序和資滋進行監(jiān)拉，并能夠自動識別和恢復(fù)眾多故障狀況，這為在群集中于理工作負禱提供丁靈活性。另外.還提高了整個系統(tǒng)的可用性.

通過上面的對比.可以看出網(wǎng)絡(luò)負載平衡強調(diào)的是冗余和負載均衡，適合于只提供瀏覽或下級的場合:服務(wù)器群集強調(diào)是高可用性，更適合于需要用戶提交數(shù)據(jù)的場合。本實驗中僅介紹網(wǎng)絡(luò)負載平衡。

網(wǎng)絡(luò)負載平衡使用由兩個或多個主機相互協(xié)作而構(gòu)成的群集提供Web服務(wù)器或其他應(yīng)用程序服務(wù)器的高可用性和可伸縮性，客戶端使用單一的IP地址訪問群集?？蛻魴C不能區(qū)分單個服務(wù)器和群集.服務(wù)器程序也無法識別它們是否運行在群集中。然而，網(wǎng)絡(luò)負載平衡的群集明顯區(qū)別于運行單個服務(wù)器程序的單個主機.這是因為即使某個群集主機出現(xiàn)故降，網(wǎng)絡(luò)負載平街的群集也能提供不間斷的服務(wù)。群集還能對客戶請求做出比單個主機更快的反應(yīng)。如果某個主機發(fā)生故障或脫機，網(wǎng)絡(luò)負載平衡通過把接收的網(wǎng)絡(luò)通信孟定向到正在工作的群集主機來提供高可用性。當(dāng)與某個脫機主機的現(xiàn)有連接丟失，在多數(shù)情況下《例如，使用Web服務(wù)器時)，客戶軟件會fl動重試失敗的連接，并在接收響應(yīng)時僅有幾秒的延遲。

網(wǎng)絡(luò)負載平衡通過將進入的網(wǎng)絡(luò)通信分布在一個或多個指定到網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集的虛擬IP地址來實現(xiàn)性能的可伸縮性。群集中的主機可同時響應(yīng)不同的客戶請求，即使是同一主機的多個請求也是如此。例如.Web瀏覽器可以在一個Web頁中顯示來自網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集中不同主機的多個圖像，這樣可以加快處理客戶請求的速度并縮短對客戶的響應(yīng)時間。在單個子網(wǎng)內(nèi).所有使用網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集的主機同時在群集的主IP地址(以及在多宿主主機的其他IP地址)上檢側(cè)接收的網(wǎng)絡(luò)通信。在每個群集主機上.網(wǎng)絡(luò)負毅平衡驅(qū)動程序就像是群集適配器驅(qū)動程序和TCP/IP之間的篩選器，允許由主機接收部分傳入的網(wǎng)絡(luò)通信。

網(wǎng)絡(luò)負載平衡使用完整的分布式算法進行統(tǒng)計并通過外來客戶端的IP地址、端口和其他信息將其映射到群集主機.檢查到達的數(shù)據(jù)包時，所有的主機同時執(zhí)行該映射，以迅速確定負責(zé)處理該數(shù)據(jù)包的主機。除非群集主機的數(shù)目改變.否則該映射保持不變。為了協(xié)調(diào)這些操作.網(wǎng)絡(luò)負載平衡主機在群集內(nèi)周期性地交換多播或廣播消息。這允許它們監(jiān)視群集的狀態(tài)。當(dāng)群集狀態(tài)改變時(如主機失敗，離開或加入群集)，網(wǎng)絡(luò)負載平衡調(diào)用一個叫做收散的過程，在此過程中主機交換消息來確定群集新的一致狀態(tài)，并選出擁有最高主機優(yōu)先級的主機作為欺認主機。當(dāng)所有群集主機對群集的新狀態(tài)達成一致后.它們將在Windows Server 2003事件日志中記錄收斂的完成情況。

在收斂過程中.正常主機繼續(xù)處理接收的網(wǎng)絡(luò)通信，但故障主機不能接收客戶請求，正在工作的主機客戶請求不受影響。在收斂完成時.故障主機的通信被重新分發(fā)到其余的主機。如果某個主機添加到群集中.收教允許該主機接管端口的處理，并接收它承擔(dān)的負載平衡通信。群集的擴展不影響正在進行的群集操作，并對客戶端和服務(wù)器端程序透明.然而，由于容戶端可能會被重新映射到不同的群集主機上，它可能會影響跨越多個TCP連接的客戶端會話。

網(wǎng)絡(luò)負載平衡假設(shè)群集中的主機只要能夠與群集中的其他主機間進行正常的報文交換.該主機便是正常的。如果其他主機在報文交換的某些時段內(nèi)不能從某個成員接收到響應(yīng)，它們將初始化收斂來重新分配由故障主機處理的負載.用戶可以控制啟動收斂操作所需的報文交換周期和丟失報文的數(shù)目.默認值分別為1000毫秒(Is)和5個丟失報文。由于這些參數(shù)不經(jīng)常修改，所以它們在“網(wǎng)絡(luò)負載平街屬性.對話框中是不可配w的。若有必要可在注冊表中手工調(diào)整。
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