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負載均衡是由多台伺服器以對稱的方式組成一個伺服器集合,每台伺服器都具有等價的地位,都可以單獨對外提供服務而無須其他伺服器的輔助。通過某種負載分擔技術,將外部發送來的請求均勻分配到對稱結構中的某一台伺服器上,而接收到請求的伺服器獨立地回應客戶的請求。均衡負載能夠平均分配客戶請求到伺服器列陣,籍此提供快速獲取重要數據,解決大量併發訪問服務問題。這種群集技術可以用最少的投資獲得接近於大型主機的性能。

1 負載平衡 -什麼是負載平衡

  負載均衡又叫作NAT負載均衡。負載均衡技術普遍應用於多WAN路由器接入,用以實現帶寬匯聚。

2 負載平衡 -原理

  負載均衡 NAT(Network Address Translation 網路地址轉換)簡單地說就是將一個IP地址轉換為另一個IP地址,一般用於未經註冊的內部地址與合法的、已獲註冊的Internet IP地址間進行轉換。適用於解決Internet IP地址緊張、不想讓網路外部知道內部網路結構等的場合下。
  此種負載均衡是當前多WAN口路由器的帶寬匯聚技術基礎,以欣向路由器為例:
  多WAN路由器實現的是業界先進的動態負載平衡機制,多WAN口動態負載平衡技術可以在使用多條線路的情況下動態分配內網的數據流量,動態的實現帶寬匯聚的功能,採用特有的三種負載平衡機制:
  a.Session:所有啟用的WAN口,採用均分session的方式工作。
  如第一個連接session通過WAN1口流出,則下一個session自動選擇WAN2流出,第三個session選擇WAN3口流出(假設所有WAN口都啟用)
  這種方式適用於多條相同帶寬的線路捆綁時使用。
  b.Round robin:同樣是根據session數目調整負載,但比例可調。
  如將比例設為1:2:3:4,則按如下規則處理:
  第1個session選擇WAN1口(session數=1);
  第2,3個 session選擇WAN2口(session數=2);
  第4 ~ 6個 session 選擇WAN3口(session數=3);
  第7 ~ 10個session選擇WAN4口(session數=4);
  這種方式適用於多條不同帶寬的線路能夠更好的協同工作。例如:WAN1口接一條512K的ADSL,WAN2口接2M的光纖,這種情況下我們就可以把比例設為1:4,這樣能夠充分利用兩條線路的帶寬。
  c.Traffic:按數據流量分配負載,系統自動選擇流量最小的WAN口作為出口。
  此種方式適用於線路不穩定時的多條線路混用的情況。在某一條線路暫時不通或者線路不穩定的情況下會把流量自動分配到另一條穩定的線路上。但在多條線路穩定的情況下不建議使用這種方式。
  有了這三種負載平衡使得路由器可以靈活的應對多種線路混用的複雜情況,支持多種線路混接,支持多種協議,能夠滿足多種複雜應用。

3 負載平衡 -負載均衡的實際應用

  負載均衡是由多台伺服器以對稱的方式組成一個伺服器集合,每台伺服器都具有等價的地位,都可以單獨對外提供服務而無須其他伺服器的輔助。通過某種負載分擔技術,將外部發送來的請求均勻分配到對稱結構中的某一台伺服器上,而接收到請求的伺服器獨立地回應客戶的請求。均衡負載能夠平均分配客戶請求到伺服器列陣,籍此提供快速獲取重要數據,解決大量併發訪問服務問題。這種群集技術可以用最少的投資獲得接近於大型主機的性能。

4 負載平衡 -網路負載均衡的優點

  第一,網路負載均衡能將傳入的請求傳播到多達32台伺服器上,即可以使用最多32台伺服器共同分擔對外的網路請求服務。網路負載均衡技術保證即使是在負載很重的情況下,伺服器也能做出快速響應;
  第二,網路負載均衡對外只需提供一個IP地址(或域名);
  第三,當網路負載均衡中的一台或幾台伺服器不可用時,服務不會中斷。網路負載均衡自動檢測到伺服器不可用時,能夠迅速在剩餘的伺服器中重新指派客戶機通訊。這項保護措施能夠幫助你為關鍵的業務程序提供不中斷的服務,並可以根據網路訪問量的增加來相應地增加網路負載均衡伺服器的數量;
  第四,網路負載均衡可在普通的計算機上實現。

5 負載平衡 -網路負載均衡的實現過程

  在Windows Server 2003中,網路負載均衡的應用程序包括Internet信息服務(IIS)、ISA Server 2000防火牆與代理伺服器、VPN虛擬專用網、終端伺服器、Windows Media Services(Windows視頻點播、視頻廣播)等服務。同時,網路負載均衡有助於改善伺服器的性能和可伸縮性,以滿足不斷增長的基於Internet客戶端的需求。
  網路負載均衡可以讓客戶端用一個邏輯Internet名稱和虛擬IP地址(又稱群集IP地址)訪問群集,同時保留每台計算機各自的名稱。下面,我們將在兩台安裝Windows Server 2003的普通計算機上,介紹網路負載均衡的實現及應用。
  這兩台計算機中,一台計算機名稱為A,IP地址為192.168.0.7;另一台名為B,IP地址為192.168.0.8。規劃網路負載均衡專用虛擬IP地址為192.168.0.9。當正式應用時,客戶機只需要使用IP地址192.168.0.9來訪問伺服器,網路服務均衡會根據每台伺服器的負載情況自動選擇192.168.0.7或者192.168.0.8對外提供服務。

6 負載平衡 -操作過程

  在實現網路負載均衡的每一台計算機上,只能安裝TCP/IP協議,不要安裝任何其他的協議(如IPX協議或者NetBEUI協議),這可以從「網路連接屬性」中查看。
  第一步,分別以管理員身份登錄A機和B機,打開兩台機的「本地連接」屬性界面,勾選「此連接使用下列項目」中的「負載均衡」項並進入「屬性」對話框,將IP地址都設為192.168.0.9(即負載均衡專用IP),將子網掩碼設置為255.255.255.0;
  第二步,分別進入A機和B機的「Internet協議(TCP/IP)」屬性設置界面,點擊「高級」按鈕后,在彈出的「高級TCP/IP設置」界面中添加IP地址192.168.0.9和子網掩碼設置為255.255.255.0。
  第三步,退出兩台計算機的「本地連接屬性」窗口,耐心等一會兒讓系統完成設置。
  以後,如果這兩台伺服器不能滿足需求,可以按以上步驟添加第三台、第四台計算機到網路負載均衡系統中以滿足要求。

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