負載均衡的提出到負載均衡技術(shù)的廣泛使用，給我們網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和性能都帶來了不小的改變。那么，根據(jù)這種技術(shù)，我們就來說一說它在域名系統(tǒng)和協(xié)議交換中的應(yīng)用和具體的實施原理。

基于域名系統(tǒng)的負載均衡

NCSA的可擴展Web是最早使用動態(tài)DNS輪詢技術(shù)的web系統(tǒng)。在DNS中為多個地址配置同一個名字，因而查詢這個名字的客戶機將得到其中一個地址，從而使得不同的客戶訪問不同的服務(wù)器，達到負載均衡的目的。在很多知名的web站點都使用了這個技術(shù)：包括早期的yahoo站點、163等。動態(tài)DNS輪詢實現(xiàn)起來簡單，無需復(fù)雜的配置和管理，一般支持bind8.2以上的類unix系統(tǒng)都能夠運行，因此廣為使用。

DNS負載均衡是一種簡單而有效的方法，但是存在不少問題。

首先域名服務(wù)器無法知道服務(wù)結(jié)點是否有效，如果服務(wù)結(jié)點失效，余名系統(tǒng)依然會將域名解析到該節(jié)點上，造成用戶訪問失效。

其次，由于DNS的數(shù)據(jù)刷新時間TTL（Time to LIVE）標(biāo)志，一旦超過這個TTL，其他DNS服務(wù)器就需要和這個服務(wù)器交互，以重新獲得地址數(shù)據(jù)，就有可能獲得不同IP地址。因此為了使地址能隨機分配，就應(yīng)使TTL盡量短，不同地方的DNS服務(wù)器能更新對應(yīng)的地址，達到隨機獲得地址。然而將TTL設(shè)置得過短，將使DNS流量大增，而造成額外的網(wǎng)絡(luò)問題。

***，它不能區(qū)分服務(wù)器的差異，也不能反映服務(wù)器的當(dāng)前運行狀態(tài)。當(dāng)使用DNS負載均衡的時候，必須盡量保證不同的客戶計算機能均勻獲得不同的地址。例如，用戶A可能只是瀏覽幾個網(wǎng)頁，而用戶B可能進行著大量的下載，由于域名系統(tǒng)沒有合適的負載策略，僅僅是簡單的輪流均衡，很容易將用戶A的請求發(fā)往負載輕的站點，而將B的請求發(fā)往負載已經(jīng)很重的站點。因此，在動態(tài)平衡特性上，動態(tài)DNS輪詢的效果并不理想。

高層協(xié)議內(nèi)容交換技術(shù)

除了上述的幾種負載均衡方式之外，還有在協(xié)議內(nèi)部支持負載均衡能力的技術(shù)，即URL交換或七層交換，提供了一種對訪問流量的高層控制方式。Web內(nèi)容交換技術(shù)檢查所有的HTTP報頭，根據(jù)報頭內(nèi)的信息來執(zhí)行負載均衡的決策。例如可以根據(jù)這些信息來確定如何為個人主頁和圖像數(shù)據(jù)等內(nèi)容提供服務(wù)，常見的有HTTP協(xié)議中的重定向能力等。

HTTP運行于TCP連接的***層。客戶端通過恒定的端口號80的TCP服務(wù)直接連接到服務(wù)器，然后通過TCP連接向服務(wù)器端發(fā)送一個HTTP請求。協(xié)議交換根據(jù)內(nèi)容策略來控制負載，而不是根據(jù)TCP端口號，所以不會造成訪問流量的滯留。

由于負載平衡設(shè)備要把進入的請求分配給多個服務(wù)器，因此，它只能在TCP連接時建立，且HTTP請求通過后才能確定如何進行負載的平衡。當(dāng)一個網(wǎng)站的點擊率達到每秒上百甚至上千次時，TCP連接、HTTP報頭信息的分析以及進程的時延已經(jīng)變得很重要了，要盡一切可能提高這幾各部份的性能。

在HTTP請求和報頭中有很多對負載平衡有用的信息。我們可以從這些信息中獲知客戶端所請求的URL和網(wǎng)頁，利用這個信息，負載平衡設(shè)備就可以將所有的圖像請求引導(dǎo)到一個圖像服務(wù)器，或者根據(jù)URL的數(shù)據(jù)庫查詢內(nèi)容調(diào)用CGI程序，將請求引導(dǎo)到一個專用的高性能數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

如果網(wǎng)絡(luò)管理員熟悉內(nèi)容交換技術(shù)，他可以根據(jù)HTTP報頭的cookie字段來使用Web內(nèi)容交換技術(shù)改善對特定客戶的服務(wù)，如果能從HTTP請求中找到一些規(guī)律，還可以充分利用它作出各種決策。除了TCP連接表的問題外，如何查找合適的HTTP報頭信息以及作出負載平衡決策的過程，是影響Web內(nèi)容交換技術(shù)性能的重要問題。如果Web服務(wù)器已經(jīng)為圖像服務(wù)、SSL對話、數(shù)據(jù)庫事務(wù)服務(wù)之類的特殊功能進行了優(yōu)化，那么，采用這個層次的流量控制將可以提高網(wǎng)絡(luò)的性能。