實現(xiàn)負載均衡功能的淺析
負載均衡技術應用于很多領域,那么對于軟件方面,有些軟解也是具備負載均衡功能的。那么,我們就為大家介紹一下如何實現(xiàn)防火墻的負載均衡功能如何設置實現(xiàn)。具體內(nèi)容請見下文。
一、TOS產(chǎn)品負載均衡功能實現(xiàn)簡介:
TOS產(chǎn)品負載均衡功能實現(xiàn)的是一種服務器集群技術,防火墻可以對訪問服務器的請求進行處理,根據(jù)服務器的狀況把請求調(diào)度到服務器集群中的某一臺真實服務器上去,從而實現(xiàn)了大流量下服務請求連接的負載分擔。
在這種集群服務器的環(huán)境下,客戶端只能看到一臺虛擬的服務器,對外表現(xiàn)為一臺服務器。TOS設備能無縫地將網(wǎng)絡請求調(diào)度到真實服務器上,從而使得服務器集群的結構對客戶是透明的??蛻粼L問集群系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡服務就像訪問一臺高性能、高可用的服務器一樣。客戶程序不受服務器集群的影響,不需作任何修改。
而且,TOS設備的這種集群技術具有一定的備份機制,即可以配置一臺“虛擬服務器”作為其他“虛擬服務器”的備份,如果主服務器組宕掉了,作為備份的服務器組可以接替它提供相同的服務。
二、負載均衡的應用:
在高速網(wǎng)絡中,服務器如果不具備大量并發(fā)訪問能力,必然成為提供服務的瓶頸。如果客戶的增多導致通信量超出服務器所能承受的范圍,此服務器必然是一臺宕機。因此可以考慮將多個相同的服務器連成一個系統(tǒng),并通過軟件技術把連接請求按某一種算法分給這個服務器群組,那么這個系統(tǒng)就具有了處理大量請求的能力。這就可以用負載均衡來實現(xiàn)。
在這種情況下,每個主機運行一個所需服務器程序的獨立拷貝,諸如Web、FTP、Telnet或e-mail服務器程序。對于流量較大的服務如FTP或Web服務而言,程序的一個拷貝運行在群集內(nèi)所有的主機上,通過負載均衡把工作負載在這些主機間進行分配。而對于其他服務(例如e-mail),需要一臺主機處理就夠了,針對這些服務,網(wǎng)絡負載均衡允許網(wǎng)絡通訊量流到一個主機上,并在該主機發(fā)生故障時將通訊量移至其他主機。
以上功能一般可以通過負載均衡器來實現(xiàn)。而在TOS防火墻中,我們已經(jīng)集成了這種負載均衡功能并得到了很好的實現(xiàn)。作為用戶來說,既可以通過防火墻來保證內(nèi)部服務器的安全性,又可以在一定程度上節(jié)省資金,省去購買專門的負載均衡器的費用,應該是一個比較理想的選擇。
三、TOS負載均衡的技術實現(xiàn):
TOS產(chǎn)品負載均衡功能是通過NAT(Network Address Translation)技術來實現(xiàn)的。TOS產(chǎn)品作為地址轉換網(wǎng)關,可以將一個外部IP地址映射為多個內(nèi)部IP地址,對每次連接請求動態(tài)使用其中一個內(nèi)部地址,達到負載均衡的目的。
TOS對連接請求進行分配的方式稱為均衡算法,目前TOS產(chǎn)品支持的均衡算法有6種。用戶可以根據(jù)不同的需求配置均衡算法,以便適應不同的環(huán)境,將服務請求合理地分配給群組中的服務器進行處理。
1.TOS支持的6種均衡算法如下:
a)輪叫(Round Robin):即把服務請求輪流地分配到群組中的服務器上去,每臺真實服務器分配到需要處理的服務任務的幾率都是一樣的;
b)加權輪叫(Weighted Round Robin):根據(jù)不同服務器的處理能力,可以給處理能力強的服務器配置相對較大的權值,TOS會根據(jù)權值分配給此服務器較重的服務處理任務;
c)最少鏈接(Least Connections):TOS根據(jù)連接表的情況,把新的服務請求連接分配給當前連接較少的服務器,避免出現(xiàn)部分服務器很忙而另外一些很空閑的情況;
d)加權最少鏈接(Weighted Least Connections):除了考慮服務器當前的處理連接數(shù)目,還考慮服務器的處理能力,通過給服務器配置不同的權值來體現(xiàn)。比如說:
A
w=40
當前連接數(shù)5;
B
w=10
當前連接數(shù)5,則當有新的連接請求時,是這么分配新連接的:要保證二者的連接比是4:1,A的連接漲到20,為B連接數(shù)的4倍,然后B漲到6,接著A漲到24,為6的四倍,28——>7,32——>8,36——>9,……
e)源地址散列(Source Hashing):根據(jù)服務請求連接的源IP地址進行hash運算,把此連接調(diào)度到某臺真實服務器上去;
f)目標地址散列(Destination Hashing):根據(jù)服務請求的目的IP地址進行hash運算,把連接調(diào)度到某臺真實服務器上去。源和目的hash算法適用于大流量時服務請求連接的IP較多叫分散的情況。
2.TOS對真實服務器的探測:
真實主機有宕機或超負載等情況下,不能繼續(xù)將請求調(diào)度到該服務器。TOS設備會根據(jù)配置,定時探測真實服務器的實際情況,并根據(jù)情況重新分配負載。如果服務器宕機或無相應,會將服務器標示為不可用,在均衡過程中,不計算該服務器;反之,不可用的服務器變?yōu)榭捎煤?,均衡動作會按照新的虛擬服務器組成進行分配。
TOS中實現(xiàn)的探測算法:
1.不做探測;
2.主機是否宕機;
3.主機服務是否可用。