不同基础负载均衡技术的总结笔记

在介绍负载均衡技术的时候,我们可以从多角度,多方面来总结归纳相关的知识｡不同的归纳方式可以帮我们理解和记忆这些内容｡那么,现在我们来以不同的基准方式来对负载均衡技术进行一个总结性介绍｡希望能帮助大家了解这些知识｡

1.基于特定服务器软件的负载均衡技术

这种技术是利用网络协议的重定向功能来实现负载均衡的,例如在Http协议中支持定位指令,接收到这个指令的浏览器将自动重定向到该指令指明的另一个 URL上｡由于和执行服务请求相比,发送定位指令对Web服务器的负载要小得多,因此可以根据这个功能来设计一种负载均衡的服务器｡一旦Web服务器认为自己的负载较大,它就不再直接发送回浏览器请求的网页,而是送回一个定位指令,让浏览器去服务器集群中的其他服务器上获得所需要的网页｡在这种方式下,服务器本身必须支持这种功能,然而具体实现起来却有很多困难,例如一台服务器如何能保证它重定向过的服务器是比较空闲的,并且不会再次发送定位指令?

定位指令和浏览器都没有这方面的支持能力,这样很容易在浏览器上形成一种死循环｡因此这种方式实际应用当中并不多见,使用这种方式实现的服务器集群软件也较少｡

2.基于DNS的负载均衡技术

DNS负载均衡技术是最早的负载均衡解决方案,它是通过DNS服务中的随机名字解析来实现的,在DNS服务器中,可以为多个不同的地址配置同一个名字,而最终查询这个名字的客户机将在解析这个名字时得到其中的一个地址｡因此,对于同一个名字,不同的客户机会得到不同的地址,它们也就访问不同地址上的Web 服务器,从而达到负载均衡的目的｡

这种技术的优点是,实现简单､实施容易､成本低､适用于大多数TCP/IP应用;但是,其缺点也非常明显,首先这种方案不是真正意义上的负载均衡,DNS 服务器将Http请求平均地分配到后台的Web服务器上,而不考虑每个Web服务器当前的负载情况;如果后台的Web服务器的配置和处理能力不同,最慢的 Web服务器将成为系统的瓶颈,处理能力强的服务器不能充分发挥作用;其次未考虑容错,如果后台的某台Web服务器出现故障,DNS服务器仍然会把DNS 请求分配到这台故障服务器上,导致不能响应客户端｡最后一点是致命的,有可能造成相当一部分客户不能享受Web服务,并且由于DNS缓存的原因,所造成的后果要持续相当长一段时间(一般DNS的刷新周期约为24小时)｡所以在国外最新的建设中心Web站点方案中,已经很少采用这种方案了｡

3.基于四层交换技术的负载均衡技术

这种技术是在第四层交换机上设置Web服务的虚拟IP地址,这个虚拟IP地址是DNS服务器中解析到的Web服务器的IP地址,对客户端是可见的｡当客户访问此Web应用时,客户端的Http请求会先被第四层交换机接收到,它将基于第四层交换技术实时检测后台Web服务器的负载,根据设定的算法进行快速交换｡常见的算法有轮询､加权､最少连接､随机和响应时间等｡

4.基于七层交换技术的负载均衡技术

基于第七层交换的负载均衡技术主要用于实现Web应用的负载平衡和服务质量保证｡它与第四层交换机比较起来有许多优势:第七层交换机不仅能检查 TCP/IP数据包的TCP和UDP端口号,从而转发给后台的某台服务器来处理,而且能从会话层以上来分析Http请求的URL,根据URL的不同将不同的Http请求交给不同的服务器来处理(可以具体到某一类文件,直至某一个文件),甚至同一个URL请求可以让多个服务器来响应以分担负载(当客户访问某一个URL,发起Http请求时,它实际上要与服务器建立多个会话连接,得到多个对象,例如.txt/.gif/.jpg文档,当这些对象都下载到本地后,才组成一个完整的页面)｡

5.站点镜像技术

以上几种负载均衡技术主要应用于一个站点内的服务器群,但是由于一个站点接入Internet的带宽是有限的,因此可以把负载均衡技术开始应用于不同的网络站点之间,这就是站点镜像技术,站点镜像技术实际上利用了DNS负载均衡技术｡