網絡負載均衡的作用是:1、增加吞吐量,加強網絡數據處理能力,解決網絡擁塞問題;2、提高網絡的靈活性與可用性,為用戶提供更好的訪問質量;3、能夠提高服務器響應速度;4、提高服務器及其他資源的利用效率;5、在高并發情況下,保證服務不中斷,使服務器能夠正常運行。
具體內容如下:
網絡負載均衡(Network load balancing),是由多臺服務器以對稱的方式組成一個服務器集合,每臺服務器都具有等價的地位,都可以單獨對外提供服務而無須其他服務器的輔助。通過負載均衡技術,將外部發送來的請求,均勻分配到對稱結構中的每一臺服務器上,而接收到請求的服務器則獨立地回應客戶的請求。
一、網絡負載均衡的主要應用
網絡負載均衡,主要用于擴展網絡設備和服務器的帶寬,以及增加吞吐量,加強網絡數據處理能力,提高網絡的靈活性與可用性,保證即使是在負載很重的情況下,也能作出快速響應,保證服務不中斷。
1、DNS負載均衡:在DNS中為多個地址配置同一個名字,查詢這個名字的客戶機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器,達到負載均衡的目的。
2、代理服務器:代理服務器將請求均勻轉發給多臺服務器,從而達到負載均衡的目的。
3、負載均衡器:負載均衡器采用各種分配算法把網絡請求分散到一個服務器集群中的可用服務器上去,有些負載均衡器集成在交換設備中,置于服務器與Internet鏈接之間,有些則以兩塊網絡適配器將負載均衡功能集成到PC中,一塊連接到Internet上,一塊連接到后端服務器群的內部網絡上。當Web服務器為圖像服務、安全套接層(SSL)會話或數據庫事務而進行優化時,負載均衡器可以發揮特別功效。
二、通過負載均衡可以解決哪些問題?
負載均衡是一種策略,通過重新分配系統負載,使各服務器之間的負載達到相對均衡的狀態,從而降低任務的響應時間,提高系統資源的利用率,使系統的性能得以提高。它主要解決以下問題:
1、解決網絡擁塞問題,服務就近提供;
2、為用戶提供更好的訪問質量;
3、提高服務器響應速度;
4、提高服務器及其他資源的利用效率。
三、簡單介紹一下幾種負載均衡技術
1、 軟件負載
基于特定服務器軟件的負載均衡:這種技術是利用網絡協議的重定向功能來實現負載均衡的,例如在http協議中支持定位指令,接收到這個指令的瀏覽器將自動重定向到該指令指明的另一個URL(統一資源定位符)上。
由于和執行服務請求相比,發送定位指令對Web服務器的負載要小得多,因此可以根據這個功能來設計一種負載均衡的服務器。一旦Web服務器認為自己的負載較大,它就不再直接發送回瀏覽器請求的網頁,而是送回一個定位指令,讓瀏覽器去服務器集群中的其他服務器上獲得所需要的網頁。
在這種方式下,服務器本身必須支持這種功能,然而具體實現起來卻有很多困難,例如一臺服務器如何能保證它重定向過的服務器是比較空閑的,并且不會再次發送定位指令。定位指令和瀏覽器都沒有這方面的支持能力,這樣很容易在瀏覽器上形成一種死循環。因此這種方式實際應用當中并不多見,使用這種方式實現的服務器集群軟件也較少。
2、 DNS負載
基于DNS的負載均衡:DNS負載均衡技術是最早的負載均衡解決方案,它是通過DNS服務中的隨機名字解析來實現的,在DNS服務器中,可以為多個不同的地址配置同一個名字,而最終查詢這個名字的客戶機將在解析這個名字時得到其中的一個地址。因此,對于同一個名字,不同的客戶機會得到不同的地址,它們也就訪問不同地址上的Web服務器,從而達到負載均衡的目的。
這種技術的優點是,實現簡單、實施容易、成本低、適用于大多數TCP/IP應用;但是,其缺點也非常明顯,首先這種方案不是真正意義上的負載均衡,DNS服務器將Http請求平均地分配到后臺的Web服務器上,而不考慮每個Web服務器當前的負載情況;如果后臺的Web服務器的配置和處理能力不同,最慢的Web服務器將成為系統的瓶頸,處理能力強的服務器不能充分發揮作用;其次未考慮容錯,如果后臺的某臺Web服務器出現故障,DNS服務器仍然會把DNS請求分配到這臺故障服務器上,導致不能響應客戶端。最后一點是致命的,有可能造成相當一部分客戶不能享受Web服務,并且由于DNS緩存的原因,所造成的后果要持續相當長一段時間(一般DNS的刷新周期約為24小時)。所以在國外最新的建設中心Web站點方案中,已經很少采用這種方案了。
3、 交換負載
基于四層交換技術的負載均衡:這種技術是在第四層交換機上設置Web服務的虛擬IP地址,這個虛擬IP地址是DNS服務器中解析到的Web服務器的IP地址,對客戶端是可見的。當客戶訪問此Web應用時,客戶端的Http請求會先被第四層交換機接收到,它將基于第四層交換技術實時檢測后臺Web服務器的負載,根據設定的算法進行快速交換。常見的算法有輪詢、加權、最少連接、隨機和響應時間等。
4、七層負載
基于七層交換技術的負載均衡:基于第七層交換的負載均衡技術主要用于實現Web應用的負載平衡和服務質量保證。它與第四層交換機比較起來有許多優勢:第七層交換機不僅能檢查TCP/IP數據包的TCP和UDP端口號,從而轉發給后臺的某臺服務器來處理,而且能從會話層以上來分析h ttp請求的URL,根據URL的不同將不同的http請求交給不同的服務器來處理(可以具體到某一類文件,直至某一個文件),甚至同一個URL請求可以讓多個服務器來響應以分擔負載(當客戶訪問某一個URL,發起http請求時,它實際上要與服務器建立多個會話連接,得到多個對象,例如.txt/.gif/.jpg文檔,當這些對象都下載到本地后,才組成一個完整的頁面)。