三种实现网络负载均衡的方法

时间:2008-10-03 13:03:33  来源:第二电脑网上收集  作者:

  第二电脑网导读:都相继建起了教育信息网络,带动了网络应用的发展。   一个面向社会的网站,尤其是金融、电信、教育和零售等方面的网站,每天上网的用户不计其数,并且可能都同时并发访问同一个服务器或同一个文件,这样就很容易产生信息传输阻塞现象; 加上Internet线路的质量问题,也容易引起出现数据堵塞的现象,使得人们不得不花很长时间去访问一个站点,还可能屡次看到某个站点“服务器太忙...
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  目前,网络应用正全面向纵深发展,企业上网和政府上网初见成效。随着网络技术的发展,教育信息网络和远程教学网络等也得到普及,各地都相继建起了教育信息网络,带动了网络应用的发展。

  一个面向社会的网站,尤其是金融、电信、教育和零售等方面的网站,每天上网的用户不计其数,并且可能都同时并发访问同一个服务器或同一个文件,这样就很容易产生信息传输阻塞现象; 加上Internet线路的质量问题,也容易引起出现数据堵塞的现象,使得人们不得不花很长时间去访问一个站点,还可能屡次看到某个站点“服务器太忙”,或频繁遭遇系统故障。因此,如何优化信息系统的性能,以提高整个信息系统的处理能力是人们普遍关心的问题。

  一、负载均衡技术的引入

  信息系统的各个核心部分随着业务量的提高、访问量和数据流量的快速增长,其处理能力和计算强度也相应增大,使得单一设备根本无法承担,必须采用多台服务器协同工作,提高计算机系统的处理能力和计算强度,以满足当前业务量的需求。而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配,使之不会出现一台设备过忙、而其他的设备却没有充分发挥处理能力的情况。要解决这一问题,可以采用负载均衡的方法。

  负载均衡有两个方面的含义:首先,把大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理,减少用户等待响应的时间;其次,单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理结束后,将结果汇总,再返回给用户,使得信息系统处理能力可以得到大幅度提高。

  对一个网络的负载均衡应用,可以从网络的不同层次入手,具体情况要看对网络瓶颈所在之处的具体情况进行分析。一般来说,企业信息系统的负载均衡大体上都从传输链路聚合、采用更高层网络交换技术和设置服务器集群策略三个角度实现。

  二、链路聚合——低成本的解决方案

  为了支持与日俱增的高带宽应用,越来越多的PC机使用更加快速的方法连入网络。而网络中的业务量分布是不平衡的,一般表现为网络核心的业务量高,而边缘比较低,关键部门的业务量高,而普通部门低。伴随计算机处理能力的大幅度提高,人们对工作组局域网的处理能力有了更高的要求。当企业内部对高带宽应用需求不断增大时(例如Web访问、文档传输及内部网连接),局域网核心部位的数据接口将产生瓶颈问题,因此延长了客户应用请求的响应时间。并且局域网具有分散特性,网络本身并没有针对服务器的保护措施,一个无意的动作,像不小心踢掉网线的插头,就会让服务器与网络断开。

  通常,解决瓶颈问题采用的对策是提高服务器链路的容量,使其满足目前的需求。例如可以由快速以太网升级到千兆以太网。对于大型网络来说,采用网络系统升级技术是一种长远的、有前景的解决方案。然而对于许多企业,当需求还没有大到非得花费大量的金钱和时间进行升级时,使用升级的解决方案就显得有些浪费了。对于拥有许多网络教室和多媒体教室的普通中学和职业中学,在某些课程的教学期间(比如上传学生制作的网页等等),将产生大量访问Web服务器或进行大量的文档传输;或在县区级的网络信息网上举行优秀老师示范课教学、定期的教学交流等教学活动时,这种情况尤为突出。然而在需求还没有大到非得花费大量的金钱和时间进行升级时,实施网络的升级就显得大材小用了。在这种情况下,链路聚合技术为消除传输链路上的瓶颈与不安全因素提供了成本低廉的解决方案。链路聚合技术将多个线路的传输容量融合成一个单一的逻辑连接。当原有的线路满足不了需求、而单一线路的升级又太昂贵或难以实现时,就可采用多线路的解决方案。

  链路聚合系统增加了网络的复杂性,但也提高了网络的可靠性,使人们可以在服务器等关键局域网段的线路上采用冗余路由。对于计算机局域网系统,可以考虑采用虚拟路由冗余协议(VRRP)。VRRP可以生成一个虚拟缺省的网关地址,当主路由器无法接通时,备用路由器就会采用这个地址,使局域网通信得以继续。总之,当必需提高主要线路的带宽而又无法对网络进行升级的时候,便可以采用链路聚合技术。

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