負(fù)載均衡技術(shù)分類(lèi)
- 編輯：admin -目前有許多不同的負(fù)載均衡技術(shù)用以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求，下面從負(fù)載均衡所采用的設(shè)備對(duì)象、應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)層次(指OSI參考模型)及應(yīng)用的地理結(jié)構(gòu)等來(lái)分類(lèi)。
目前有許多不同的負(fù)載均衡技術(shù)用以滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求，下面從負(fù)載均衡所采用的設(shè)備對(duì)象、應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)層次(指OSI參考模型)及應(yīng)用的地理結(jié)構(gòu)等來(lái)分類(lèi)。(1)軟/硬件負(fù)載均衡
軟件負(fù)載均衡解決方案是指在一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上安裝一個(gè)或多個(gè)附加軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，如 DNS Load Balance Check Point Firewall--1 Connect Control等，它的優(yōu)點(diǎn)是基于特定環(huán)境，配置簡(jiǎn)單，使用靈活，成本低廉，可以滿(mǎn)足一般的負(fù)載均衡需求軟件解決方案缺點(diǎn)也較多，因?yàn)槊颗_(tái)服務(wù)器上安裝額外的軟件運(yùn)行會(huì)消耗系統(tǒng)不定量的資源，越是功能強(qiáng)大的模塊，消耗得越多，所以當(dāng)連接請(qǐng)求特別大的時(shí)候，軟件本身會(huì)成為服務(wù)器工作成敗的一個(gè)關(guān)鍵軟件可擴(kuò)展性并不是很好，受到操作系統(tǒng)的限制；由于操作系統(tǒng)本身的Bug，往往會(huì)引起安全問(wèn)題。
硬件負(fù)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(fù)載均衡設(shè)備，這種設(shè)備我們通常稱(chēng)之為負(fù)載均衡器，由于專(zhuān)門(mén)的設(shè)備完成專(zhuān)門(mén)的任務(wù)，獨(dú)立于操作系統(tǒng)，整體性能得到大量提高，加上多樣化的負(fù)載均衡策略，智能化的流量管理，可達(dá)到最佳的負(fù)載均衡需求。負(fù)載均衡器有多種多樣的形式，除了作為獨(dú)立意義上的負(fù)載均衡器外，有些負(fù)載均衡器集成在交換設(shè)備中，置于服務(wù)器與 Internet鏈接之間，有些則以?xún)蓧K網(wǎng)絡(luò)適配器將這一功能集成到PC中，一塊連接到Internet上，一塊連接到后端服務(wù)器群的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上。
一般而言，硬件負(fù)載均衡在功能、性能上優(yōu)于軟件方式，不過(guò)成本昂貴。
(2)本地/全局負(fù)載均衡
負(fù)載均衡從其應(yīng)用的地理結(jié)構(gòu)上分為本地負(fù)載均衡( Local Load Balance)和全局負(fù)載均衡( Global Load Balance，也叫地域負(fù)載均衡)本地負(fù)載均衡是指對(duì)本地的服務(wù)器群做負(fù)載均衡，全局負(fù)載均衡是指對(duì)分別放置在不同的地理位置、有不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群間作負(fù)載均衡。
本地負(fù)載均衡能有效地解決數(shù)據(jù)流量過(guò)大、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重的問(wèn)題，并且不需花費(fèi)昂貴開(kāi)支購(gòu)置性能卓越的服務(wù)器，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，避免服務(wù)器單點(diǎn)故障造成數(shù)據(jù)流量的損失。其有靈活多樣的均衡策略把數(shù)據(jù)流量合理地分配給服務(wù)器群內(nèi)的服務(wù)器共同負(fù)擔(dān)即使是再給現(xiàn)有服務(wù)器擴(kuò)充升級(jí)，也只是簡(jiǎn)單地增加一個(gè)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(fù)載均衡主要用于在一個(gè)多區(qū)域擁有自己服務(wù)器的站點(diǎn)，為了使全球用戶(hù)只以一個(gè)IP地址或域名就能訪(fǎng)問(wèn)到離自己最近的服務(wù)器，從而獲得最快的訪(fǎng)間速度，也可用于子公司分散站點(diǎn)分布廣的大公司通過(guò) Intranet(企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng))來(lái)達(dá)到資源統(tǒng)一合理分配的目的
全局負(fù)載均衡有以下的特點(diǎn)
◆實(shí)現(xiàn)地理位置無(wú)關(guān)性，能夠遠(yuǎn)距離為用戶(hù)提供完全的透明服務(wù)。
◆除了能避免服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等的單點(diǎn)失效，也能避免由于ISP專(zhuān)線(xiàn)故障引起的單點(diǎn)失效。
(3)網(wǎng)絡(luò)層次上的負(fù)載均衡
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)上負(fù)載過(guò)重的不同瓶頸所在，從網(wǎng)絡(luò)的不同層次入手，可以采用相應(yīng)的負(fù)載均衡技術(shù)來(lái)解決現(xiàn)有問(wèn)題。
隨著帶寬增加，數(shù)據(jù)流量不斷増大，網(wǎng)絡(luò)核心部分的數(shù)據(jù)接口將面臨瓶頸問(wèn)題，原有的單一線(xiàn)路將很難滿(mǎn)足需求，而且線(xiàn)路的升級(jí)又過(guò)于昂貴甚至難以實(shí)現(xiàn)，這時(shí)就可以考慮采用鏈路聚合( Trunking) 技術(shù)。鏈路聚合技術(shù)(第二層負(fù)載均衡)將多條物理鏈路當(dāng)作一條單的聚合邏輯鏈路使用，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量由聚合邏輯鏈路中所有物理鏈
路共同承擔(dān)，由此在邏輯上增大了鏈路的容量，使其能滿(mǎn)足帶寬增加
的需求?，F(xiàn)代負(fù)載均衡技術(shù)通常操作于網(wǎng)絡(luò)的第四層或第七層。第四層負(fù)
載均衡將一個(gè) Internet上合法注冊(cè)的IP地址映射為多個(gè)內(nèi)部服務(wù)器的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P地址，達(dá)到負(fù)載均衡的目的。在第四層交換機(jī)中，此種均衡技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，一個(gè)目標(biāo)地址是服務(wù)器群VIP(虛擬IP， Virtual IP address)連接請(qǐng)求的數(shù)據(jù)包流經(jīng)交換機(jī)，交換機(jī)根據(jù)源端和目的IP地址、TCP或UDP端口號(hào)和一定的負(fù)載均衡策略，在服務(wù)器IP和VIP間進(jìn)行映射，選取服務(wù)器群中最好的服務(wù)器來(lái)處理連接請(qǐng)求。
第七層負(fù)載均衡控制應(yīng)用層服務(wù)的內(nèi)容，提供了一種對(duì)訪(fǎng)問(wèn)流量的高層控制方式，適合對(duì)HrTP服務(wù)器群的應(yīng)用。第七層負(fù)載均衡技術(shù)通過(guò)檢查流經(jīng)的HTP報(bào)頭，根據(jù)報(bào)頭內(nèi)的信息來(lái)執(zhí)行負(fù)載均衡任務(wù)。第七層負(fù)載均衡優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
◆通過(guò)對(duì)HTP報(bào)頭的檢查，可以檢測(cè)出HrTP400、500和600系列的錯(cuò)誤信息，因而能透明地將連接請(qǐng)求重新定向到另一臺(tái)服務(wù)器，避免應(yīng)用層故障
◆可根據(jù)流經(jīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型(如判斷數(shù)據(jù)包是圖像文件、壓縮文件，把流引打相應(yīng)內(nèi)容的服務(wù)器來(lái)處理，增加系統(tǒng)性能。
◆能根據(jù)連接請(qǐng)求的類(lèi)型，如是普通文本、圖像等靜態(tài)文檔請(qǐng)求，還是asp、cgi等的動(dòng)態(tài)文檔請(qǐng)求，把相應(yīng)的請(qǐng)求引向相應(yīng)的服務(wù)器來(lái)處理，提高系統(tǒng)的性能及安全性。
第七層負(fù)載均衡受到其所支持的網(wǎng)站建設(shè)協(xié)議限制(一般只有HTP)，這樣就限制了它應(yīng)用的廣泛性，并且檢查HTP報(bào)頭會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源，勢(shì)必會(huì)影響到系統(tǒng)的性能，在大量連接請(qǐng)求的情況下，負(fù)載均衡設(shè)備自身容易成為網(wǎng)絡(luò)整體性能的瓶頸。