負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。負(fù)載均衡(Load Balance )其意思就是分?jǐn)偟蕉鄠€操作單元上進行執(zhí)行,例如Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器和其它關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)器等,從而共同完成工作任務(wù)。
負(fù)載均衡,英文名稱為Load Balance,其含義就是指將負(fù)載(工作任務(wù))進行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€操作單元上進行運行,例如FTP服務(wù)器、Web服務(wù)器、企業(yè)核心應(yīng)用服務(wù)器和其它主要任務(wù)服務(wù)器等,從而協(xié)同完成工作任務(wù)。負(fù)載均衡構(gòu)建在原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,它提供了一種透明且廉價有效的方法擴展服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬、加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、增加吞吐量、提高網(wǎng)絡(luò)的可用性和靈活性。
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或多臺服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上安裝一個或多個附加軟件來實現(xiàn)負(fù)載均衡,如DNS Load Balance,CheckPoint Firewall-1 ConnectControl等,它的優(yōu)點是基于特定環(huán)境,配置簡單,使用靈活,成本低廉,可以滿足一般的負(fù)載均衡需求。軟件解決方案缺點也較多,因為每臺服務(wù)器上安裝額外的軟件運行會消耗系統(tǒng)不定量的資源,越是功能強大的模塊,消耗得越多,所以當(dāng)連接請求特別大的時候,軟件本身會成為服務(wù)器工作成敗的一個關(guān)鍵;軟件可擴展性并不是很好,受到操作系統(tǒng)的限制;由于操作系統(tǒng)本身的Bug,往往會引起安全問題。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)備通常稱之為負(fù)載均衡器,由于專門的設(shè)備完成專門的任務(wù),獨立于操作系統(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,有些則以兩塊網(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)載均衡針對本地范圍的服務(wù)器群做負(fù)載均衡,全局負(fù)載均衡針對不同地理位置、不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群做負(fù)載均衡。本地負(fù)載均衡不需要花費高額成本購置高性能服務(wù)器,只需利用現(xiàn)有設(shè)備資源,就可有效避免服務(wù)器單點故障造成數(shù)據(jù)流量的損失,通常用來解決數(shù)據(jù)流量過大、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過重的問題。同時它擁有形式多樣的均衡策略把數(shù)據(jù)流量合理均衡的分配到各臺服務(wù)器。如果需要在現(xiàn)在服務(wù)器上升級擴充,不需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、停止現(xiàn)有服務(wù),僅需要在服務(wù)群中簡單地添加一臺新服務(wù)器。全局負(fù)載均衡主要解決全球用戶只需一個域名或IP地址就能訪問到離自己距離最近的服務(wù)器獲得最快的訪問速度,它在多區(qū)域都擁有自己的服務(wù)器站點,同時也適用于那些子公司站點分布廣的大型公司通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)達到資源合理分配的需求。
全局負(fù)載均衡具備的特點:1、提高服務(wù)器響應(yīng)速度,解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題,達到高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)訪問效果。2、能夠遠(yuǎn)距離為用戶提供完全的透明服務(wù),真正實現(xiàn)與地理位置無關(guān)性3、能夠避免各種單點失效,既包括數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器等的單點失效,也包括專線故障引起的單點失效。
負(fù)載均衡可分為軟硬件負(fù)載均衡和本地、全局負(fù)載均衡,軟件負(fù)載均衡是指在一臺或者是多臺服務(wù)器相應(yīng)的操作系統(tǒng)上安裝一個或多個附加軟件來實現(xiàn)負(fù)載均衡,配置上面會相對簡單;硬件負(fù)載均衡則是直接在服務(wù)器和外部網(wǎng)絡(luò)間安裝負(fù)載均衡設(shè)備,整體性能會得到提高。
負(fù)載均衡設(shè)備也會有著各種各樣的形式,有獨立意義上的負(fù)載均衡,也有在交換設(shè)備中的負(fù)載均衡器,通常硬件負(fù)載均衡在功能與性能方面會由于軟件方式。
本地負(fù)載均衡主要是針對本地范圍的服務(wù)器群做負(fù)載均衡,全局負(fù)載均衡針對的是不同的地理位置與不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的服務(wù)器群做負(fù)載均衡。
我們可以將負(fù)載均衡分為三個主要類別,具體取決于負(fù)載均衡器為了重定向流量而檢查客戶端請求中的哪些內(nèi)容。
1、應(yīng)用程序負(fù)載均衡
復(fù)雜的現(xiàn)代應(yīng)用程序擁有多個服務(wù)器場,其中包含多個專用于單個應(yīng)用程序功能的服務(wù)器。應(yīng)用程序負(fù)載均衡器會查看請求內(nèi)容(如 HTTP 標(biāo)頭或 SSL 會話 ID)以重定向流量。
例如,電子商務(wù)應(yīng)用程序具有產(chǎn)品目錄、購物車和結(jié)賬功能。應(yīng)用程序負(fù)載均衡器會將瀏覽產(chǎn)品的請求發(fā)送給包含圖像和視頻但不需要保持開放連接的服務(wù)器。相比之下,它會將購物車請求發(fā)送給能夠保持多個客戶端連接并長時間保存購物車數(shù)據(jù)的服務(wù)器。
2、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡器會檢查 IP 地址和其他網(wǎng)絡(luò)信息,以最佳方式重定向流量。它們將跟蹤應(yīng)用程序流量的來源,并可以將一個靜態(tài) IP 地址分配給多個服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡器使用前面介紹的靜態(tài)和動態(tài)負(fù)載均衡算法來均衡服務(wù)器負(fù)載。
3、全局服務(wù)器負(fù)載均衡
全局服務(wù)器負(fù)載均衡可跨地理位置分散的多個服務(wù)器進行。例如,很多公司可能在不同國家/地區(qū)的多個數(shù)據(jù)中心以及全球的第三方云提供商中擁有服務(wù)器。在這種情況下,本地負(fù)載均衡器將管理某一地區(qū)或區(qū)域內(nèi)的應(yīng)用程序負(fù)載。這些負(fù)載均衡器會嘗試將流量重定向到地理位置更接近客戶端的服務(wù)器目標(biāo)。只有在服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下,這些負(fù)載均衡器才會將流量重定向到客戶端所在地理區(qū)域之外的服務(wù)器。
4、DNS 負(fù)載均衡
在 DNS 負(fù)載均衡中,您可以將域配置為跨域上的資源池路由網(wǎng)絡(luò)請求。域可以對應(yīng)于網(wǎng)站、郵件系統(tǒng)、打印服務(wù)器或可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的其他服務(wù)。DNS 負(fù)載均衡有助于在全球分布的資源池中保持應(yīng)用程序可用性以及均衡網(wǎng)絡(luò)流量。
二、負(fù)載均衡技術(shù)有哪些類型?
負(fù)載均衡器屬于以下兩種類型之一:硬件負(fù)載均衡器和軟件負(fù)載均衡器。
1、硬件負(fù)載均衡器
基于硬件的負(fù)載均衡器是一種硬件設(shè)備,可以安全地處理千兆字節(jié)的流量并將其重定向到數(shù)百個不同的服務(wù)器。您可以將其存儲在數(shù)據(jù)中心,并使用虛擬化創(chuàng)建多個可以集中管理的數(shù)字或虛擬負(fù)載均衡器。
2、軟件負(fù)載均衡器
基于軟件的負(fù)載均衡器是執(zhí)行所有負(fù)載均衡功能的應(yīng)用程序。您可以將它們安裝在任何服務(wù)器上,也可作為完全托管的第三方服務(wù)的形式訪問。
3、硬件負(fù)載均衡器與軟件負(fù)載均衡器的比較
硬件負(fù)載均衡器需要初始投資、配置和持續(xù)維護。您也可能不會滿負(fù)荷使用它們,尤其是您購買硬件負(fù)載均衡器只是為了處理高峰時段的流量高峰。如果流量突然增加到超出其當(dāng)前容量,這將影響用戶,直到您能購買并設(shè)置另一個負(fù)載均衡器為止。