淺述負(fù)載均衡器配置模式和布局
負(fù)載均衡技術(shù)用于網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)處理,服務(wù)器等諸多領(lǐng)域。那么基于負(fù)載均衡技術(shù)的負(fù)載均衡器也是有著巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。那么本文主要針對(duì)負(fù)載均衡器配置的模式和布局方式進(jìn)行一個(gè)介紹。
代理模式和透明模式的比較
在內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)中,負(fù)載均衡器或XML交換機(jī)根據(jù)從應(yīng)用層獲取的各類詳盡信息在Web服務(wù)器間智能地分配流量。第7層負(fù)載均衡器與老式的第4層負(fù)載均衡器最本質(zhì)的區(qū)別在于,直接利用HTTP頭信息、SSL SESSION ID、cookie以及URI這些第7層(應(yīng)用層)數(shù)據(jù)。盡管第4層負(fù)載均衡器也能像第7層負(fù)載均衡器一樣在多個(gè)Web服務(wù)器間分配內(nèi)容,但它基于端口的流量分配方式使服務(wù)器群中的每個(gè)Web服務(wù)器都必須再生全部網(wǎng)頁內(nèi)容,顯得很不經(jīng)濟(jì)。
兩種工作模式
第7層負(fù)載均衡器有2種負(fù)載均衡器配置模式:代理模式(Proxy)和透明模式(transparent)。代理模式是指負(fù)載均衡器作為兩個(gè)或多個(gè)Web服務(wù)器間的服務(wù)中介,所有發(fā)向網(wǎng)站的服務(wù)請(qǐng)求首先來到負(fù)載均衡器,由負(fù)載均衡器決定如何分配這些請(qǐng)求。在透明模式下,負(fù)載均衡器不斷偵聽網(wǎng)絡(luò),只對(duì)事先指定的某些特定服務(wù)的請(qǐng)求做出處理。
在代理模式下,負(fù)載均衡器是Web服務(wù)器群的唯一入口,集中進(jìn)行安全管理、統(tǒng)一處理登錄請(qǐng)求。負(fù)載均衡器能夠始終對(duì)多個(gè)服務(wù)器開放多個(gè)TCP會(huì)話,這樣,負(fù)載均衡器在與每個(gè)服務(wù)器第二次交換TCP握手信號(hào)時(shí)就不再有延遲,所以,代理模式比透明模式在性能上要略勝一籌。
大多數(shù)的負(fù)載均衡器和XML交換機(jī)都支持代理模式。Netscaler公司的Request Switch 9000系列交換機(jī)在代理模式下工作時(shí),既能進(jìn)行HTTP識(shí)別,又能進(jìn)行TCP會(huì)話,因此,能夠利用既有的TCP連接處理HTTP1.1類型的服務(wù)請(qǐng)求。
如果要處理運(yùn)行在Web上的SSL加解密會(huì)話,負(fù)載均衡器一般來說必須工作在代理模式下。負(fù)載均衡器能夠自行對(duì)數(shù)據(jù)解密,也可以使用第三方的相關(guān)產(chǎn)品,解密后負(fù)載均衡器對(duì)流量進(jìn)行檢測(cè),并做出路由選擇,最后,用SSL把自己對(duì)客戶端的響應(yīng)進(jìn)行加密。有些負(fù)載均衡器也可在透明方式下進(jìn)行上述工作,但那樣會(huì)產(chǎn)生更多的延遲。
代理模式和透明模式的最顯著區(qū)別是:在代理模式下,由負(fù)載均衡器結(jié)束會(huì)話,而在透明模式下,則由Web服務(wù)器結(jié)束會(huì)話。無論是哪種模式,都由負(fù)載均衡器決定由哪一臺(tái)服務(wù)器處理客戶端的請(qǐng)求。
三種布局方式
負(fù)載均衡器在網(wǎng)絡(luò)中有三種布局方式,即:串聯(lián)式(INLINE)、單路并聯(lián)式(ONE-ARM)和雙路并聯(lián)式(SIDE-arm)。
串聯(lián)式:負(fù)載均衡器位于路由器和交換機(jī)之間,路由器和交換機(jī)分別與服務(wù)器群相連。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)顯而易見:不管負(fù)載均衡器是否需要對(duì)某些流量進(jìn)行檢測(cè),所有流量都要流經(jīng)負(fù)載均衡器。如果該負(fù)載均衡器吞吐量較低,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能就會(huì)變差。
在代理模式下,將負(fù)載均衡器進(jìn)行串聯(lián)負(fù)載均衡器配置是非常簡(jiǎn)單的,但在流量較大的網(wǎng)絡(luò)中,這種負(fù)載均衡器配置需要另加一臺(tái)負(fù)載均衡器作為備份,以防單點(diǎn)故障的發(fā)生。
單路并聯(lián)和雙路并聯(lián)結(jié)構(gòu):負(fù)載均衡器配置在交換機(jī)的旁邊,而不是夾在它們中間。單路并聯(lián)和雙路并聯(lián)的區(qū)別在于負(fù)載均衡器和交換機(jī)的接口數(shù)不同。單路并聯(lián)只有一個(gè)接口,雙路并聯(lián)則有兩個(gè)。至于究竟采用單路并聯(lián)還是雙路并聯(lián),應(yīng)該事先對(duì)通過交換機(jī)的流量進(jìn)行評(píng)估。流量大,雙路并聯(lián)是最佳選擇;流量小,單路并聯(lián)也就夠了。
負(fù)載均衡的備份問題
由于負(fù)載均衡器通常是Web服務(wù)器群的唯一入口,因此,部署負(fù)載均衡器之前,必須首先考慮好負(fù)載均衡器的備份問題。當(dāng)主負(fù)載均衡器出現(xiàn)故障時(shí),備份負(fù)載均衡器能立即接管工作。備份負(fù)載均衡器配置方式有活動(dòng)式(active-active)和旁路式(active-standby)兩種。在活動(dòng)式負(fù)載均衡器配置下,兩臺(tái)負(fù)載均衡器同時(shí)處理來自同一IP地址的服務(wù)請(qǐng)求,因此,除了在出現(xiàn)故障時(shí)響應(yīng)延遲極短外,在平時(shí),Web服務(wù)器還能夠同時(shí)處理更多的客戶請(qǐng)求。在旁路式負(fù)載均衡器配置下,主負(fù)載均衡器工作,備份負(fù)載均衡器僅在主負(fù)載均衡器出現(xiàn)故障時(shí)啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)占用主負(fù)載均衡器的IP地址和MAC地址。備份負(fù)載均衡器從故障發(fā)生開始到接管服務(wù)一般要有幾秒鐘的延遲,在這期間,客戶的服務(wù)請(qǐng)求就會(huì)遭到拒絕。