相關(guān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的三方面概念
對(duì)于***次接觸負(fù)載均衡問(wèn)題的朋友們,都會(huì)想在自己的電腦上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的設(shè)置。那么,我們一般使用的都是windows系統(tǒng),現(xiàn)在我們就來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡和windows系統(tǒng)下的相關(guān)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行一個(gè)介紹。希望朋友們能從中得到幫助。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡群集
Windows群集,它是作為Windows組成部分的兩種群集技術(shù)之一。用網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡可以增強(qiáng)服務(wù)器應(yīng)用程序的可伸縮性和可用性。可以利用網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的應(yīng)用程序包括諸如HTTP和文件傳輸協(xié)議(FTP)(使用Internet信息服務(wù)(IIS))、防火墻與代理(使用ISA2000)、虛擬專用網(wǎng)、WindowsMediaServices、移動(dòng)信息服務(wù)器和終端服務(wù)這樣的Web服務(wù)。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡有助于改善您的服務(wù)器性能的可伸縮性,以跟上不斷增長(zhǎng)的基于Internet客戶端的需求。
一個(gè)新增的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡功能是“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡管理器"。“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡管理器"允許從一臺(tái)計(jì)算機(jī)創(chuàng)建、配置和管理網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡群集中的所有主機(jī)。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的工作原理
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡使用兩臺(tái)或更多臺(tái)一起工作的主機(jī)計(jì)算機(jī)組成的群集,為服務(wù)器提供了高可用性和高伸縮性。Internet客戶端使用一個(gè)IP地址或一組地址訪問(wèn)群集。客戶端無(wú)法區(qū)別群集和單一服務(wù)器。服務(wù)器應(yīng)用程序并不表明它們是在群集上運(yùn)行的。但是,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡群集與運(yùn)行單個(gè)服務(wù)器應(yīng)用程序的單個(gè)主機(jī)有很大的區(qū)別,因?yàn)榧词乖谀硞€(gè)群集主機(jī)發(fā)生故障的情況下,它也可以提供不間斷服務(wù)。群集對(duì)客戶端請(qǐng)求的響應(yīng)也比單個(gè)主機(jī)快。
如果某個(gè)主機(jī)發(fā)生故障或脫機(jī),則網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡通過(guò)將傳入的網(wǎng)絡(luò)通信重定向到工作的群集主機(jī),從而帶來(lái)了高可用性。連到脫機(jī)主機(jī)的現(xiàn)有連接將丟失,但是Internet服務(wù)仍然是可用的。在多數(shù)情況下(例如,就Web服務(wù)器而言),客戶端軟件可以自動(dòng)重試失敗的連接,而且客戶端在接收響應(yīng)時(shí),只有數(shù)秒鐘的延遲。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡通過(guò)在分配給網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡群集的一個(gè)或多個(gè)虛擬IP地址(群集IP地址)間分配傳入的網(wǎng)絡(luò)通信,從而帶來(lái)了可變化的性能。然后,群集中的主機(jī)同時(shí)對(duì)不同的客戶端請(qǐng)求甚至來(lái)自同一客戶端的多個(gè)請(qǐng)求做出響應(yīng)。例如,Web瀏覽器可以從網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡群集中的不同主機(jī)獲得所有單張網(wǎng)頁(yè)中的多幅圖像。這就提高了處理速度,并縮短了對(duì)客戶端做出響應(yīng)的時(shí)間。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡使得單個(gè)子網(wǎng)上的所有群集主機(jī)可以同時(shí)檢測(cè)群集IP地址的傳入網(wǎng)絡(luò)通信。在每個(gè)群集主機(jī)上,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡驅(qū)動(dòng)程序充當(dāng)群集適配器驅(qū)動(dòng)程序和TCP/IP堆棧間的過(guò)濾器,以便在主機(jī)間分配通信。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡采用一種完全分布式的算法,根據(jù)傳入客戶端的IP地址和端口,以統(tǒng)計(jì)方式將其映射到群集主機(jī)。此進(jìn)程的發(fā)生不需要主機(jī)間進(jìn)行任何通信。當(dāng)發(fā)現(xiàn)到達(dá)的數(shù)據(jù)包時(shí),所有主機(jī)同時(shí)執(zhí)行這種映射,以快速確定哪個(gè)主機(jī)應(yīng)當(dāng)處理這個(gè)程序包。這種映射一直保持不變,直到群集主機(jī)數(shù)發(fā)生更改時(shí)為止。與集中式負(fù)載均衡應(yīng)用程序相比,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡篩選算法處理數(shù)據(jù)包的效率更高,因?yàn)榍罢弑仨毿薷暮椭匦聜魉蛿?shù)據(jù)包。
群集通信的分配
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡通過(guò)以下方式,控制從Internet客戶端到群集中選定主機(jī)的TCP和UDP通信的分配:配置好網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡后,群集中的所有主機(jī)都接收傳到群集IP地址的傳入客戶端請(qǐng)求。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡篩選傳到指定TCP和UDP端口的傳入數(shù)據(jù)報(bào),之后這些數(shù)據(jù)報(bào)才會(huì)到達(dá)TCP/IP協(xié)議軟件。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡在TCP/IP內(nèi)管理TCP和UDP協(xié)議,從而逐個(gè)端口地控制其操作。
在多播模式下,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡可以提供Internet組管理協(xié)議(IGMP)支持,限制交換流。除了指定端口的TCP和UDP通信以及多播模式中的IGMP通信,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡不控制任何傳入IP通信。它并不篩選其他IP協(xié)議(例如,ICMP或ARP),但是下述情況除外。請(qǐng)注意,當(dāng)使用群集IP地址時(shí),應(yīng)當(dāng)會(huì)看到來(lái)自特定點(diǎn)對(duì)點(diǎn)TCP/IP應(yīng)用程序(例如ping)的重復(fù)響應(yīng)。如果需要,這些應(yīng)用程序可以將專用IP地址用于每個(gè)主機(jī),以避免這種操作。
聚合
為了協(xié)調(diào)其操作,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡主機(jī)在群集內(nèi)周期性地交換檢測(cè)信號(hào)(詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱什么是IP多播)。IP多播允許主機(jī)監(jiān)控群集狀態(tài)。當(dāng)群集狀態(tài)更改時(shí)(例如當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障、離開(kāi)或加入群集時(shí)),網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡將調(diào)用一個(gè)被稱作聚合的過(guò)程,在該過(guò)程中,主機(jī)交換數(shù)量有限的消息,以確定群集的新的一致?tīng)顟B(tài),并為主機(jī)指定***主機(jī)優(yōu)先級(jí),即作為新的默認(rèn)主機(jī)。當(dāng)所有群集主機(jī)在正確的新群集狀態(tài)下取得一致后,它們將在Windows事件日志中記錄聚合的完成。完成這個(gè)過(guò)程一般用不了10秒種。
在聚合過(guò)程中,其余主機(jī)繼續(xù)處理傳入的網(wǎng)絡(luò)通信。對(duì)工作主機(jī)的客戶端請(qǐng)求不受影響。完成聚合后,將以故障主機(jī)為目標(biāo)的通信重新分發(fā)給仍在工作的主機(jī)。經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡后的通信將在仍在工作的主機(jī)間得到重新劃分,以便盡可能好地實(shí)現(xiàn)特定TCP或UDP端口的新的負(fù)載均衡。
如果向群集添加了一個(gè)主機(jī),則聚合允許該主機(jī)接收自己那份經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡的通信。群集的擴(kuò)展不影響正在進(jìn)行的群集操作,而且其實(shí)現(xiàn)過(guò)程對(duì)Internet客戶端和服務(wù)器應(yīng)用程序都是透明的。但是,當(dāng)選擇了相似性時(shí),它可能影響跨多條TCP連接的客戶端會(huì)話,因?yàn)榭赡軙?huì)將客戶端重映射到連接間的不同群集主機(jī)。有關(guān)相似性的詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡和狀態(tài)可控的連接。
網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡假定,主機(jī)在群集內(nèi)正常工作的時(shí)間與它同其他群集主機(jī)交換檢測(cè)信號(hào)的時(shí)間一樣長(zhǎng)。如果在多次檢測(cè)信號(hào)交換中,其他主機(jī)都沒(méi)有接收到來(lái)自任何成員的響應(yīng),則它們將啟動(dòng)聚合,重新分發(fā)本來(lái)應(yīng)由失敗主機(jī)處理的負(fù)載。
對(duì)于消息交換時(shí)段以及啟動(dòng)聚合所需的丟失的消息數(shù),您都可以進(jìn)行控制。默認(rèn)值設(shè)置分別為1000毫秒(1秒)和5個(gè)丟失的消息交換時(shí)段。由于一般都不修改這些參數(shù),所以無(wú)法通過(guò)“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡屬性"對(duì)話框配置它們。必要時(shí),可以在注冊(cè)表中手動(dòng)調(diào)整它們。調(diào)整聚合參數(shù)對(duì)完成此操作的過(guò)程進(jìn)行了描述。