縱觀網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡發(fā)展歷史
一項(xiàng)技術(shù)的興起,就是要看它的應(yīng)用發(fā)展空間是多大的。那么網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù)也是隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而興起的?,F(xiàn)在讓我們回首,看看它的發(fā)展歷史,同時(shí),也是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有一個(gè)側(cè)面的認(rèn)識(shí)。首先我們要弄清楚負(fù)載均衡從何而來(lái),在什么基礎(chǔ)上才被研發(fā)出來(lái)的。
1996-1999年:發(fā)現(xiàn)商機(jī):網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的起始階段
2000-2003年:網(wǎng)絡(luò)泡沫破裂的生存考驗(yàn)將重心鎖定企業(yè)
2003-2005年:網(wǎng)絡(luò)流量不斷升級(jí)TMOS顯威力
2006-2008年,負(fù)載均衡升級(jí):向應(yīng)用交付發(fā)展
負(fù)載均衡,英文名稱為L(zhǎng)oadBalance,其意思就是將負(fù)載(工作任務(wù))進(jìn)行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)操作單元上進(jìn)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)載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,它提供了一種廉價(jià)有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)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。需要說(shuō)明的是:負(fù)載均衡設(shè)備不是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,而是一種性能優(yōu)化設(shè)備。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而言,并不是一開(kāi)始就需要負(fù)載均衡,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的訪問(wèn)量不斷增長(zhǎng),單個(gè)處理單元無(wú)法滿足負(fù)載需求時(shí),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量將要出現(xiàn)瓶頸時(shí),負(fù)載均衡才會(huì)起到作用。
負(fù)載均衡有兩方面的含義:首先,單個(gè)重負(fù)載的運(yùn)算分擔(dān)到多臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備上做并行處理,每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備處理結(jié)束后,將結(jié)果匯總,返回給用戶,系統(tǒng)處理能力得到大幅度提高,這就是我們常說(shuō)的集群(clustering)技術(shù)。第二層含義就是:大量的并發(fā)訪問(wèn)或數(shù)據(jù)流量分擔(dān)到多臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備上分別處理,減少用戶等待響應(yīng)的時(shí)間,這主要針對(duì)Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。通常,負(fù)載均衡會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的不同層次(網(wǎng)絡(luò)七層)來(lái)劃分。其中,第二層的負(fù)載均衡指將多條物理鏈路當(dāng)作一條單一的聚合邏輯鏈路使用,這就是鏈路聚合(Trunking)技術(shù),它不是一種獨(dú)立的設(shè)備,而是交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的常用技術(shù)。現(xiàn)代負(fù)載均衡技術(shù)通常操作于網(wǎng)絡(luò)的第四層或第七層,這是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的負(fù)載均衡技術(shù),它完全脫離于交換機(jī)、服務(wù)器而成為獨(dú)立的技術(shù)設(shè)備。這也是我們現(xiàn)在要討論的對(duì)象。近幾年來(lái),四到七層網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡首先在電信、移動(dòng)、銀行、大型網(wǎng)站等單位進(jìn)行了應(yīng)用,因?yàn)槠渚W(wǎng)絡(luò)流量瓶頸的現(xiàn)象最突出。這也就是為何我們每通一次電話,就會(huì)經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡設(shè)備的原因。另外,在很多企業(yè),隨著企業(yè)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)的發(fā)展,負(fù)載均衡的應(yīng)用需求也越來(lái)越大了。
◆1996-1999年:發(fā)現(xiàn)商機(jī):網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的起始階段
Foundry最早提出了四層網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的概念,當(dāng)時(shí)的負(fù)載均衡技術(shù)主要實(shí)現(xiàn)四層的交換。因?yàn)镕oundry是傳統(tǒng)的交換機(jī)設(shè)備廠商,它將此項(xiàng)技術(shù)集成在了自己的交換機(jī)設(shè)備里。
◆1996年,由美國(guó)華盛頓大學(xué)的幾個(gè)學(xué)生創(chuàng)立了F5公司,一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡企業(yè)誕生了。
據(jù)F5總裁JohnMcAdam介紹:F5當(dāng)時(shí)的幾位學(xué)生創(chuàng)業(yè)者,比較熱衷于虛擬現(xiàn)實(shí),當(dāng)時(shí),他們?cè)谧鲞@件事情的過(guò)程中就發(fā)現(xiàn),負(fù)載均衡是一種很有用的技術(shù)。如果將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)上,就一定會(huì)有一個(gè)大的發(fā)展,所以他們就在1996年就創(chuàng)辦了這家公司。F5為何會(huì)選擇網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡作為創(chuàng)業(yè)點(diǎn)呢?JohnMcAdam介紹到:Internet的規(guī)模每一百天就會(huì)增長(zhǎng)一倍,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量也越來(lái)越大。網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)核心部分隨著業(yè)務(wù)量的提高、訪問(wèn)量和數(shù)據(jù)流量的快速增長(zhǎng),其處理能力和計(jì)算強(qiáng)度也相應(yīng)增大,使得單一設(shè)備根本無(wú)法承擔(dān)。在此情況下,如果扔掉現(xiàn)有設(shè)備去做大量的硬件升級(jí),這樣將造成現(xiàn)有資源的浪費(fèi),而且如果再面臨下一次業(yè)務(wù)量的提升,這又將導(dǎo)致再一次硬件升級(jí)的高額成本投入,甚至性能再卓越的設(shè)備也不能滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)量的需求。于是,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生,這是一個(gè)巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。F5當(dāng)時(shí)的這幾個(gè)創(chuàng)業(yè)者就正好選擇了這個(gè)機(jī)會(huì)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)一部叫《龍卷風(fēng)》的電影非常紅,而龍卷風(fēng)的最高等級(jí)就是F5,這代表極限的意思。所以,F5網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)業(yè)者就把公司取名為"F5",代表最高的極限追求。F5的第一個(gè)客戶是有名的Playboy(花花公子),雖然,在概念上,F5網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡與"花花公子"一點(diǎn)關(guān)系都沒(méi)有,但Playboy的大名非常有利于F5的推廣銷售。1999年,F5成功上市。#p#
◆2000-2003年:網(wǎng)絡(luò)泡沫破裂的生存考驗(yàn)將重心鎖定企業(yè)
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的機(jī)會(huì)在于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的擴(kuò)張,網(wǎng)絡(luò)流量的增大,所以,它非常依賴于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。然而,在2000年里,當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)的泡沫破裂時(shí),所有的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡廠商都面臨了生存的考驗(yàn)。在這個(gè)時(shí)期,剛創(chuàng)立不久的F5可謂是生不逢時(shí),同樣受到了生存的考驗(yàn)。于是,F5將業(yè)務(wù)重心從互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到大企業(yè)方面,專門針對(duì)電信、銀行,以及聯(lián)邦政府等大企業(yè)做網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡。與此同時(shí),F5還開(kāi)始與微軟、甲骨文、DELL等這樣大的廠商展開(kāi)了合作,通過(guò)合作廠商,把網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡解決方案賣到大型企業(yè)里面去。例如,F5通過(guò)與DELL的合作,在2001年的時(shí)候,就把BIGIPBladeServer(F5的早期負(fù)載均衡產(chǎn)品,集成在DELL設(shè)備里)賣到了大型銀行機(jī)構(gòu)中,這保證了F5生存下去。你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題:F5僅僅是一家才幾年的新興網(wǎng)絡(luò)廠商,微軟、DELL等IT巨頭為何會(huì)跟F5合作呢?F5總裁JohnMcAdam解釋到:"F5當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)了iControl技術(shù),這是一種開(kāi)放的應(yīng)用程序接口,通過(guò)這種技術(shù),可以控制和優(yōu)化企業(yè)網(wǎng)絡(luò),這是當(dāng)時(shí)微軟、甲骨文等企業(yè)都做不到的,但又是一種非常有用的技術(shù)。"在2002年里,F5的發(fā)展非常緩慢,其營(yíng)業(yè)額停滯不前,作為一家華爾街的上市公司,每個(gè)季度也就2700萬(wàn)美金。正是在這個(gè)時(shí)候,F5投入250人年展開(kāi)了新一代網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡平臺(tái)TMOS的開(kāi)發(fā)。同期,其實(shí),思科、北電等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商也注意到了四層網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡技術(shù),于是,他們各自都收購(gòu)了相應(yīng)的負(fù)載均衡小廠商,例如思科收購(gòu)了ArrowPoint等。但是,思科、北電在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡這塊市場(chǎng),同樣遇到了像F5這樣廠商的網(wǎng)絡(luò)泡沫困難。JohnMcAdam強(qiáng)調(diào)到:"因?yàn)槭袌?chǎng)未打開(kāi),前景不明,所以思科未在這塊做更大的技術(shù)投入。但我們卻不斷的往里面投入,所以,最后思科和F5的距離就這么拉開(kāi)了。"
◆2003-2005年:網(wǎng)絡(luò)流量不斷升級(jí)TMOS顯威力
2003年非典爆發(fā),這是一個(gè)災(zāi)難,然而,卻是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展機(jī)會(huì)。網(wǎng)上看新聞、網(wǎng)上定餐、電話問(wèn)候等等,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用快速發(fā)展起來(lái)。在全球市場(chǎng)上,眾多的企業(yè)也從互聯(lián)網(wǎng)的泡沫經(jīng)濟(jì)中走出來(lái),開(kāi)始走向理性化的發(fā)展方向。在前面一輪的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上,開(kāi)始更加重視增值業(yè)務(wù)/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建設(shè)工作。此外,互聯(lián)網(wǎng)泡沫時(shí)代所引導(dǎo)的客戶經(jīng)濟(jì),也在這個(gè)時(shí)間開(kāi)始體現(xiàn)出了真正的經(jīng)濟(jì)效益,各種增值業(yè)務(wù)如網(wǎng)上銀行、電信運(yùn)營(yíng)商的短信增值業(yè)務(wù),也在這個(gè)時(shí)期開(kāi)始蓬勃發(fā)展,并產(chǎn)生出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,接踵而至的就是各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量瓶頸問(wèn)題開(kāi)始凸顯,網(wǎng)絡(luò)游戲這個(gè)典型的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)在這個(gè)時(shí)候也開(kāi)始進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段。此外,加上國(guó)內(nèi)的電信、網(wǎng)通南北分拆,導(dǎo)致南北互通問(wèn)題,這導(dǎo)致不少企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)流量瓶頸問(wèn)題更顯突出。這種種問(wèn)題,并不是單純升級(jí)傳統(tǒng)的路由、交換設(shè)備而能解決的。而網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡設(shè)備正好能解決這些問(wèn)題。在這個(gè)時(shí)期,包括F5、Netscaler在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡設(shè)備廠商,都得到了快速的發(fā)展。對(duì)于F5來(lái)說(shuō),從2002年開(kāi)始研發(fā)的TOMS平臺(tái),于2004年正式投入市場(chǎng)。F5總裁JohnMcAdam表示:TMOS平臺(tái)是全套的網(wǎng)絡(luò)流量管理系統(tǒng),它包括BIG-IP、WANJet、WebAccelerator、FirePass、Trafficshield等系列產(chǎn)品。分別針對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)中心同步訪問(wèn)、遠(yuǎn)程辦公、應(yīng)用防火墻等多種為了提升關(guān)鍵業(yè)務(wù)訪問(wèn)效率的解決方案。例如,TOM在線部署了F53DNS負(fù)載均衡設(shè)備,從而有效地解決了南北互通的問(wèn)題,保證了用戶訪問(wèn)TOM網(wǎng)頁(yè)的速度,這對(duì)于保證TOM在線的SP增值業(yè)務(wù)快速發(fā)展,領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,起到了至關(guān)重要的作用。
◆2006-2008年,負(fù)載均衡升級(jí):向應(yīng)用交付發(fā)展
從2006年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)股市開(kāi)始火爆起來(lái),隨著上交所、深交所的股票交易量不斷創(chuàng)新高,證券交易的"堵單"現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。此外,企業(yè)電子商務(wù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來(lái)越多,而彩信應(yīng)用的推廣,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬也有了新的要求;此時(shí),國(guó)內(nèi)視頻網(wǎng)站開(kāi)始紛紛出現(xiàn),流媒體形成的巨大訪問(wèn)量,需要提供更高的網(wǎng)絡(luò)流量處理能力,對(duì)于四層負(fù)載均衡交換機(jī)的壓力會(huì)更大。在這種情況下,普通的負(fù)載均衡設(shè)備已經(jīng)難以滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量增長(zhǎng)的需求。此時(shí),以應(yīng)用為導(dǎo)向的方案越來(lái)越明顯了,綜合多種技術(shù)手段的需求越來(lái)越強(qiáng)。于是,F5進(jìn)一步完善了TOMS平臺(tái),并開(kāi)始倡導(dǎo)"應(yīng)用交付、AdvancedADC"概念,這是網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡概念的擴(kuò)充。我們可以這樣形象地理解:基于網(wǎng)絡(luò)二層、三層的是路由交換,而基于網(wǎng)絡(luò)七層的則是"應(yīng)用交換",應(yīng)用交付是完全基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案,它將關(guān)鍵應(yīng)用與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備關(guān)聯(lián)起來(lái)。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡"L4-7LoadBalance"和應(yīng)用交付"AdvancedADC"是兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備市場(chǎng)。其中,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡"L4-7LoadBalance"指具有傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡機(jī)制的設(shè)備;而"AdvancedADC"則是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的升級(jí)、擴(kuò)展,它是一種綜合的交付平臺(tái)設(shè)備,其綜合了負(fù)載平衡、TCP優(yōu)化管理、鏈接管理、SSLVPN、壓縮優(yōu)化、智能網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、高級(jí)路由、智能端口鏡像等各種技術(shù)手段的綜合平臺(tái)。綜合了多種交付手段的應(yīng)用交付設(shè)備(包括有L4-7LoadBalance功能)將是未來(lái)的趨勢(shì),而僅有L4-7LoadBalance功能的設(shè)備的市場(chǎng)將越來(lái)越小。到現(xiàn)在為止,F5已經(jīng)連續(xù)幾年位居Gartner的應(yīng)用交付(ADC)神奇像限的領(lǐng)導(dǎo)地位。不過(guò),最近兩年來(lái),思科也越來(lái)越重視這個(gè)應(yīng)用交付(網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡)市場(chǎng)了,因?yàn)樗伎朴袕?qiáng)大的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用戶群,再加上其銷售隊(duì)伍的龐大,這給F5帶來(lái)了較大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。不過(guò),正是因?yàn)楦鄰S商對(duì)應(yīng)用交付(網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡)的重視,這個(gè)市場(chǎng)才會(huì)更大,技術(shù)也更成熟。