負載均衡建立在現有網絡結構之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網絡數據處理能力、提高網絡的靈活性和可用性。負載均衡(Load Balance )其意思就是分攤到多個操作單元上進行執(zhí)行,例如Web服務器、FTP服務器、企業(yè)關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等,從而共同完成工作任務。
負載均衡,英文名稱為Load Balance,其含義就是指將負載(工作任務)進行平衡、分攤到多個操作單元上進行運行,例如FTP服務器、Web服務器、企業(yè)核心應用服務器和其它主要任務服務器等,從而協(xié)同完成工作任務。負載均衡構建在原有網絡結構之上,它提供了一種透明且廉價有效的方法擴展服務器和網絡設備的帶寬、加強網絡數據處理能力、增加吞吐量、提高網絡的可用性和靈活性。
1、軟/硬件負載均衡軟件負載均衡解決方案是指在一臺或多臺服務器相應的操作系統(tǒng)上安裝一個或多個附加軟件來實現負載均衡,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,可以滿足一般的負載均衡需求。軟件解決方案缺點也較多,因為每臺服務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,所以當連接請求特別大的時候,軟件本身會成為服務器工作成敗的一個關鍵;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。硬件負載均衡解決方案是直接在服務器和外部網絡間安裝負載均衡設備,這種設備通常稱之為負載均衡器,由于專門的設備完成專門的任務,獨立于操作系統(tǒng),整體性能得到大量提高,加上多樣化的負載均衡策略,智能化的流量管理,可達到最佳的負載均衡需求。負載均衡器有多種多樣的形式,除了作為獨立意義上的負載均衡器外,有些負載均衡器集成在交換設備中,置于服務器與Internet鏈接之間,有些則以兩塊網絡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器群的內部網絡上。一般而言,硬件負載均衡在功能、性能上優(yōu)于軟件方式,不過成本昂貴。
2、本地/全局負載均衡負載均衡從其應用的地理結構上分為本地負載均衡(Local Load Balance)和全局負載均衡(Global Load Balance,也叫地域負載均衡),本地負載均衡針對本地范圍的服務器群做負載均衡,全局負載均衡針對不同地理位置、不同網絡結構的服務器群做負載均衡。本地負載均衡不需要花費高額成本購置高性能服務器,只需利用現有設備資源,就可有效避免服務器單點故障造成數據流量的損失,通常用來解決數據流量過大、網絡負荷過重的問題。同時它擁有形式多樣的均衡策略把數據流量合理均衡的分配到各臺服務器。如果需要在現在服務器上升級擴充,不需改變現有網絡結構、停止現有服務,僅需要在服務群中簡單地添加一臺新服務器。全局負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器獲得最快的訪問速度,它在多區(qū)域都擁有自己的服務器站點,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)內部網(Intranet)達到資源合理分配的需求。
全局負載均衡具備的特點:1、提高服務器響應速度,解決網絡擁塞問題,達到高質量的網絡訪問效果。2、能夠遠距離為用戶提供完全的透明服務,真正實現與地理位置無關性3、能夠避免各種單點失效,既包括數據中心、服務器等的單點失效,也包括專線故障引起的單點失效。
負載均衡可分為軟硬件負載均衡和本地、全局負載均衡,軟件負載均衡是指在一臺或者是多臺服務器相應的操作系統(tǒng)上安裝一個或多個附加軟件來實現負載均衡,配置上面會相對簡單;硬件負載均衡則是直接在服務器和外部網絡間安裝負載均衡設備,整體性能會得到提高。
負載均衡設備也會有著各種各樣的形式,有獨立意義上的負載均衡,也有在交換設備中的負載均衡器,通常硬件負載均衡在功能與性能方面會由于軟件方式。
本地負載均衡主要是針對本地范圍的服務器群做負載均衡,全局負載均衡針對的是不同的地理位置與不同網絡結構的服務器群做負載均衡。
我們可以將負載均衡分為三個主要類別,具體取決于負載均衡器為了重定向流量而檢查客戶端請求中的哪些內容。
1、應用程序負載均衡
復雜的現代應用程序擁有多個服務器場,其中包含多個專用于單個應用程序功能的服務器。應用程序負載均衡器會查看請求內容(如 HTTP 標頭或 SSL 會話 ID)以重定向流量。
例如,電子商務應用程序具有產品目錄、購物車和結賬功能。應用程序負載均衡器會將瀏覽產品的請求發(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據的服務器。
2、網絡負載均衡
網絡負載均衡器會檢查 IP 地址和其他網絡信息,以最佳方式重定向流量。它們將跟蹤應用程序流量的來源,并可以將一個靜態(tài) IP 地址分配給多個服務器。網絡負載均衡器使用前面介紹的靜態(tài)和動態(tài)負載均衡算法來均衡服務器負載。
3、全局服務器負載均衡
全局服務器負載均衡可跨地理位置分散的多個服務器進行。例如,很多公司可能在不同國家/地區(qū)的多個數據中心以及全球的第三方云提供商中擁有服務器。在這種情況下,本地負載均衡器將管理某一地區(qū)或區(qū)域內的應用程序負載。這些負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器目標。只有在服務器出現故障的情況下,這些負載均衡器才會將流量重定向到客戶端所在地理區(qū)域之外的服務器。
4、DNS 負載均衡
在 DNS 負載均衡中,您可以將域配置為跨域上的資源池路由網絡請求。域可以對應于網站、郵件系統(tǒng)、打印服務器或可通過互聯網訪問的其他服務。DNS 負載均衡有助于在全球分布的資源池中保持應用程序可用性以及均衡網絡流量。
二、負載均衡技術有哪些類型?
負載均衡器屬于以下兩種類型之一:硬件負載均衡器和軟件負載均衡器。
1、硬件負載均衡器
基于硬件的負載均衡器是一種硬件設備,可以安全地處理千兆字節(jié)的流量并將其重定向到數百個不同的服務器。您可以將其存儲在數據中心,并使用虛擬化創(chuàng)建多個可以集中管理的數字或虛擬負載均衡器。
2、軟件負載均衡器
基于軟件的負載均衡器是執(zhí)行所有負載均衡功能的應用程序。您可以將它們安裝在任何服務器上,也可作為完全托管的第三方服務的形式訪問。
3、硬件負載均衡器與軟件負載均衡器的比較
硬件負載均衡器需要初始投資、配置和持續(xù)維護。您也可能不會滿負荷使用它們,尤其是您購買硬件負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前容量,這將影響用戶,直到您能購買并設置另一個負載均衡器為止。