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负载均衡
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负载均衡
负载均衡有其专业的应用领域,蓝盟在该领域的解决方案集成案例丰富,可以集成不同厂商的产品实现高性价比的方案设计和实施。



负载均衡(又称为负载分担),英文名称为Load Balance,其意思就是将负载(工作任务)进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行,例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等,从而共同完成工作任务。

由于现有网络的各个核心部分随着业务量的提高,访问量和数据流量的快速增长,其处理能力和计算强度也相应地增大,使得单一的服务器设备根本无法承担。在此情况下,如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级,这样将造成现有资源的浪费,而且如果再面临下一次业务量的提升时,这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入,甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量增长的需求。

负载均衡设备不是基础网络设备,而是一种性能优化设备。对于网络应用而言,并不是一开始就需要负载均衡,当网络应用的访问量不断增长,单个处理单元无法满足负载需求时,网络应用流量将要出现瓶颈时,负载均衡才会起到作用。

负载均衡有两方面的含义:首先,单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理结束后,将结果汇总,返回给用户,系统处理能力得到大幅度提高,这就是常说的集群(clustering)技术。第二层含义就是:大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理,减少用户等待响应的时间,这主要针对Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器网络应用。通常,负载均衡会根据网络的不同层次(网络七层)来划分。其中,第二层的负载均衡指将多条物理链路当作一条单一的聚合逻辑链路使用,这就是链路聚合(Trunking)技术,它不是一种独立的设备,而是交换机网络设备的常用技术。现代负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层,这是针对网络应用的负载均衡技术,它完全脱离于交换机服务器而成为独立的技术设备。四到七层网络负载均衡首先在电信、移动、银行、大型网站等单位进行了应用,因为其网络流量瓶颈的现象最突出。这也就是为何每通一次电话,就会经过负载均衡设备的原因。另外,在很多企业,随着企业关键网络应用业务的发展,负载均衡的应用需求也越来越大了。

部署方式

负载均衡有三种部署方式:路由模式、桥接模式、服务直接返回模式。路由模式部署灵活,约60%的用户采用这种方式部署;桥接模式不改变现有的网络架构;服务直接返回(DSR)比较适合吞吐量大特别是内容分发的网络应用。约30%的用户采用这种模式。

路由模式(推荐)
路由模式的部署方式,服务器的网关必须设置成负载均衡机的LAN口地址,且与WAN口分署不同的逻辑网络。因此所有返回的流量也都经过负载均衡。这种方式对网络的改动小,能均衡任何下行流量。

桥接模式
桥接模式配置简单,不改变现有网络。负载均衡的WAN口和LAN口分别连接上行设备和下行服务器。LAN口不需要配置IP(WAN口与LAN口是桥连接),所有的服务器与负载均衡均在同一逻辑网络中。

由于这种安装方式容错性差,网络架构缺乏弹性,对广播风暴及其他生成树协议循环相关联的错误敏感,因此一般不推荐这种安装架构。

服务直接返回模式
这种安装方式负载均衡的LAN口不使用,WAN口与服务器在同一个网络中,互联网客户端访问负载均衡的虚IP(VIP),虚IP对应负载均衡机的WAN口,负载均衡根据策略将流量分发到服务器上,服务器直接响应客户端的请求。因此对于客户端而言,响应他的IP不是负载均衡机的虚IP(VIP),而是服务器自身的IP地址。也就是说返回的流量是不经过负载均衡的。因此这种方式适用大流量高带宽要求的服务。

主要应用

DNS负载均衡
最早的负载均衡技术是通过DNS来实现的,在DNS中为多个地址配置同一个名字,因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址,从而使得不同的客户访问不同的服务器,达到负载均衡的目的。DNS负载均衡是一种简单而有效的方法,但是它不能区分服务器的差异,也不能反映服务器的当前运行状态。

代理服务器负载均衡
使用代理服务器,可以将请求转发给内部的服务器,使用这种加速模式显然可以提升静态网页的访问速度。然而,也可以考虑这样一种技术,使用代理服务器将请求均匀转发给多台服务器,从而达到负载均衡的目的。

地址转换网关负载均衡
支持负载均衡的地址转换网关,可以将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址,对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部地址,达到负载均衡的目的。

协议内部支持负载均衡
除了这三种负载均衡方式之外,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等,HTTP运行于TCP连接的最高层。

NAT负载均衡NAT
(Network Address Translation网络地址转换)简单地说就是将一个IP地址转换为另一个IP地址,一般用于未经注册的内部地址与合法的、已获注册的Internet IP地址间进行转换。适用于解决Internet IP地址紧张、不想让网络外部知道内部网络结构等的场合下。

反向代理负载均衡
普通代理方式是代理内部网络用户访问internet上服务器的连接请求,客户端必须指定代理服务器,并将本来要直接发送到internet上服务器的连接请求发送给代理服务器处理。反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求,然后将请求转发给内部网络上的服务器,并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个服务器。反向代理负载均衡技术是把将来自internet上的连接请求以反向代理的方式动态地转发给内部网络上的多台服务器进行处理,从而达到负载均衡的目的。

混合型负载均衡
在有些大型网络,由于多个服务器群内硬件设备、各自的规模、提供的服务等的差异,可以考虑给每个服务器群采用最合适的负载均衡方式,然后又在这多个服务器群间再一次负载均衡或群集起来以一个整体向外界提供服务(即把这多个服务器群当做一个新的服务器群),从而达到最佳的性能。将这种方式称之为混合型负载均衡。此种方式有时也用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。

常见产品

【F5】
F5 公司是应用交付网络(ADN)领域的全球领先厂商,全球市场份额第一。其致力于帮助全球大型的企业和服务提供商实现虚拟化、云计算和“随需应变”的IT的业务价值。F5公司总部设在华盛顿州的西雅图,并在全球各地设有分部。更多最新信息,请访问F5中文官网。

产品技术特点:
1)全面的负载均衡:BIG-IP LTM(本地流量管理)包含静态和动态负载均衡方法,包括动态速率、最少连接和观察模式的动态平衡,这些方法用于以整体方式跟踪服务器的动态性能。这保证了始终选择最佳的资源,以提高性能。可支持所有基于TCP/IP协议服务器负载均衡。可支持最小连接数、轮询、比例、最快响应、哈希、预测、观察、动态比例等负载均衡算法。

2)应用状态监控:BIG-IP LTM提供的监视器,用于检查设备、应用和内容的可用性,包括适合多种应用的专用监视器(包括多种应用服务器、SQL、SIP、LDAP、XML/SOAP、RTSP、SASP、SMB等),以及用于检查内容和模拟应用调用的定制监视器。

3)高可用性和交易保障:BIG-IP LTM提供了次秒级系统故障切换和全面的连接映射,无论出现何种系统、服务器或应用故障,都能保证它是一个高可用的解决方案。BIG-IP LTM可以主动检测和响应任何服务器或应用错误。

4)支持NAT地址转换:提供NAT地址转换功能,能够实现动态或静态地址转换。

5)支持访问控制列表:能够实现防火墙的基本功能,建立访问控制列表,拒接IP网段或端口号吗。

6)广域流量管理器(插件模块):为在全球各地的多个数据中心中运行的应用提供高可用性、最高的性能和全局管理。

7)链路控制器(插件模块):无缝地监控多个WAN连接的可用性和性能,智能地管理站点的双向流量,从而提供容错的、经过优化的互联网接入。比如管理控制CT和CNC的网络流量。

8)应用防火墙(插件模块):该模块可加入到F5设备中,为设备提供更高级的安全服务。

9)支持路由:该功能为F5设备中基本功能,但只支持静态路由,如果使用较为高级的OSPF路由协议,需要购买单独的模块来支持。

【深信服】
深信服应用交付AD产品具备服务器负载均衡、链路负载均衡、单边加速、智能优化技术、SSL加速、商业智能分析等优势功能,将用户访问请求智能匹配到最优的链路,并为用户选择响应最快的服务器,提升用户使用体验,并为企业提供科学管理的决策。

产品技术特点

单边加速功能:客户端无需安装任何插件和软件即可提升用户访问速度,这使得用户可以更快更稳定地访问发布内容,打造稳定智能的业务发布平台。

商业智能分析:深信服AD应用交付产品区别于传统负载均衡设备,更加关注企事业单位应用的整体交付过程中与业务、网络优化相关的一系列问题。其中最显著的特点就是,在保证应用交付过程中稳定性的前提下,不仅可以知悉组织网络服务器的运行状况,更重要的是可以帮助组织分析自身的业务系统运行状况,以此为高层的网络优化和业务优化提供决策依据。

链路负载和服务器负载二合一:深信服AD产品包括链路优化和服务器优化,四到七层负载均衡,实现对各个链路以及服务器状态的实时监控,同时根据预设的规则将请求分配给相应的链路以及服务器,以此最终实现数据流的合理分配,使所有的链路和服务器都得到充分的利用,扩展应用系统的整体处理能力,提高应用系统的稳定性,改善用户的访问体验,降低组织IT投资成本。

高投资回报比:深信服AD系列应用交付产品打破国外厂商垄断,在同等投入水平下,具备链路、服务器二合一负载均衡解决方案,并直接开通SSL加速、缓存、压缩等众多优化功能,获得超出业界同类产品的设备性能。

【梭子鱼】
梭子鱼负载均衡机通过为多台服务器进行流量均衡、网络入侵防护等流量优化和安全扫描机制,实现应用的高可用性和安全性,并通过完善的服务器健康检查机制,为应用提供冗余。梭子鱼使用软、硬件一体化设计,避免了根据服务器台数和端口数的收费方式,为用户提供性价比极高的应用安全负载均衡。

高可用性与高可扩展性:据行业分析报告,只有不到20%的核心应用实现了高可用性。应用高可用性所面临的巨大挑战包括了持续工作时间的延长、应用的扩容和攻击的防护。梭子鱼负载均衡机使用完善的服务器健康检查对真实服务器进行实时监控,确保用户的请求始终到达健康的服务器,得到正常的响应。对于梭子鱼负载均衡机自身的高可用性,可以通过梭子鱼负载均衡机的集群部署实现。

对于高流量的应用环境,梭子鱼负载均衡机通过动态权重分配机制根据每台服务器的实时处理能力进行流量的均衡。对于需要会话保持的应用,梭子鱼负载均衡机提供源IP会话保持以及7层的cookie会话保持功能。

易于管理和维护:梭子鱼负载均衡机部署简单。通过服务器自动发现功能和友好的Web配置界面,帮助用户轻松完成配置。同时,梭子鱼通过集成的IPS为应用提供实时的安全防护。

梭子鱼负载均衡机的Web管理界面提供完善的数据统计,对设备的性能、流量等数据进行实时统计,同时提供易于操作的服务配置页面,为管理员提供方便的管理。

综上,如果您有任何关于复杂均衡的想法和问题,随时致电蓝盟获得咨询和支持。

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