应用简介之网站负载均衡

介绍了很多负载均衡的知识，不知道大家掌握的怎么样。笔者现在对这些知识已经有了一个结构上的梳理和学习了。现在我们再来介绍一下服务器均衡的案例。说到服务器，现在上网浏览网站时，会发现一个问题，有的网站浏览起来会很卡，但是像一些大型门户网站都不会有这种问题。那么这些就有可能是网站负载均衡的问题了。

我们知道,仅仅简单的依靠提高硬件性能并不能真正解决网站负载均衡问题｡因为单台服务器的性能总是有限的,一般来讲,一台PC服务器所能提供的并发访问处理能力大约为1000个,更为高档的专用服务器能够支持3000-5000个并发访问,这样的能力还是无法满足负载较大的网站的要求｡ 尤其是网络请求具有突发性,当某些重大事件发生时,网络访问就会急剧上升,从而造成网络瓶颈｡必须采用多台服务器提供网络服务,并将网络请求分配给这些服务器分 担,才能提供处理大量并发服务的能力｡

当使用多台服务器来分担负载的时候,最简单的办法是将不同的服务器用在不同的方面｡按提供的内容进行分割时,可以将一台服务器用于提供新闻页面,而另一台用于提供游戏页面;或者可以按服务器的功能进行分割,将一台服务器用于提供静态页面访问,而另一些用于提供CGI等需要大量消耗资源的动态页面访问｡然而由于网络访问的突发性,使得很难确定那些页面造成的负载太大,如果将服务的页面分割的过细就会造成很大浪费｡

事实上造成负载过大的页面常常是在变化中的,如果要经常按照负载变化来调整页面所在的服务器,那么势必对管理和维护造成极大的问题｡因此这种分割方法只能是大方向的调整,对于大负载的网站,根本的解决办法还需要应用负载均衡技术｡

大型网站的整体网络系统设计

某教育网站是一个大型远程教育网站,可能涉及到多方面的网站应用,包括计算集中型的应用,读写频繁的应用,比如网络数据库;传输量大的应用,比如流媒体服务;访问量大的应用,比如WEB应用｡

由于存在多方面的网站应用,因而对于网站系统,数据流量负载并不均匀｡对于计算集中型的应用,服务器计算负荷会很大;对于读写频繁的应用,存储系统面临考验;对于传输量大的应用,网络带宽是关键;对于访问量大的应用,防火墙和路由器成为瓶颈｡

针对上述问题与分析,首先是要从硬件和网络结构上尽量提高网络和系统性能和效率｡首先,采用高性能的PC服务器作为网络服务器,提高服务器的计算和负载能力｡采用大容量､高传输速率的存储系统和利用RAID 5技术实现很高的读写速度和性能｡对于流媒体服务和WEB应用,采用千兆技术实现到INTERNET的高速接入;选用高性能的防火墙用于提供内外网访问和WEB发布服务的安全,同时,实现高效的WEB访问｡

网站负载均衡解决方案

某教育网站作为一个大型教育网站,业务量的发展将非常迅速,并且,网络新的应用层出不穷,即使按照当前最优配置建设的网站系统,也很快会落后于网络流量的发展｡尤其是网站的核心部分,其数据流量和计算强度之大,使得单一设备根本无法承担,而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配,使之不至于出现一台设备过忙､而别的设备却未充分发挥处理能力的情况,就成了一个问题,负载均衡机制也因此应运而生｡

负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量,加强网络数据处理能力,提高网络的灵活性和可用性｡它主要完成以下任务:解决网络拥塞问题,服务就近提供,实现地理位置无关性;为用户提供更好的访问质量;提高服务器响应速度;提高服务器及其他资源的利用效率;避免了网络关键部位出现单点失效｡

根据上述分析,流量负载可能在网络中很多地方出现,因而负载均衡策略也应有多种多样的形式｡广义上的负载均衡既可以设置专门的网关､负载均衡器,也可以通过一些专用软件与协议来实现｡在OSI七层协议模型中的第二､三､四､七层都有相应的负载均衡策略,例如:在数据链路层上,可以基于数据包的目的MAC地址选择不同链路;在网络层,可以用基于IP地址的分配方式,将数据流疏通到多个节点;而所谓第四层交换乃至第七层交换,本身便是一种基于访问流量的控制方式,起到了网站负载均衡的作用｡

因此,我们将从网络的层次来阐述某教育网站负载均衡方案｡

◆带均衡策略的服务器群集解决方案

某教育网站的Web服务器及其他应用服务器承载着重要的网站应用｡然而,单一计算机可以提供有限级别的服务器可靠性和可伸缩性｡但是,通过将两个或两个以上高级服务器的主机连成群集,网站负载均衡就能够提供关键任务服务器所需的可靠性和性能｡

使用多服务器的分布式结构,将网站的WEB和其它应用分布在多台服务器上,即将某教育网站的WEB和其它应用服务分布在4台IBM x336服务器上｡其中每台服务器都具备等价的地位,都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助｡然后,通过天融信的NG FW4000防火墙将外部发送来的请求均匀分配到4台服务器上,接收到连接请求的服务器都独立回应客户的请求｡由于通过同步分发,建立内容完全一致的Web服务器并不困难,因此基于服务器集群的负载均衡技术是很容易实现的｡

NG FW4000防火墙可以支持一个服务器阵列,这个阵列经过防火墙对外表现为单台的服务器,防火墙将外部来的访问在这些服务器之间进行均衡,同时可以识别出故障的服务器｡防火墙的均衡策略如下:

顺序选择地址+权值｡

根据PING的时间间隔来选择地址+权值｡

根据CONNECT的时间间隔来选择地址+权值｡

根据CONNECT然后发送请求并得到应答的时间间隔来选择地址+权值｡