负载均衡技术综述(4)

发布时间:2021-06-05

基于DNS的方法简单易行,没有瓶颈问题,但是不能考虑距离远近,减少记录的有效期TTL易造成网络信息冗余。尽管如此,它还是一种非常有效的做法,被包括Yahoo在内的很多大型网站采用[4]。DNS负载均衡存在的缺点是DNS负载均衡采用的是简单的轮循负载算法,无法区分服务器的差异,不能做到为性能较好的服务器多分配请求。此外,为了使地址能随机分配,保证不同的客户计算机能均匀获得不同的地址,就应使刷新时间尽量短,不同地方的DNS服务器能更新对应的地址,达到随机获得地址,然而将过期时间设置得过短,将使DNS流量大增,而造成额外的网络问题。

2.2.4 高层协议的负载均衡

高层协议负载均衡技术通常是指Web内容交换或七层交换,该方法综合考虑客户请求的内容,如URL名称、类型、Cookies等,提供了一种对访问流量的高层控制方式。Web内容交换技术检查所有的HTTP报头,根据报头内的信息来执行负载均衡的决策。常见的技术实现主要是依靠HTTP协议中的重定向功能等。

Web内容交换负载均衡优点表现在如下几个方面:

1) 通过对HTTP报头的检查,可以检测出HTTP400、500和600系列的错误信息,因而能透明地将连接请

求重新定向到另一台服务器,避免应用层故障。

2) 可根据流经的数据类型(如判断数据包是图像文件、压缩文件或多媒体文件格式等),把数据流量引向

相应内容的服务器来处理,增加系统性能。

3) 能根据连接请求的类型,如是普通文本、图像等静态文档请求,还是asp.cgi等的动态文档请求,把相

应的请求引向相应的服务器来处理,提高系统的性能及安全性。

2.2.5 网络接入负载均衡

即第四层交换技术,很多硬件厂商已经将这种技术集成在他们的交换机或路由器中,已经被广泛用于构建各种服务器集群。它一般采用随机选择、根据服务器的连接数量或者响应时间进行选择的负载均衡策略来分配负载,对外提供一个一致的IP 地址,并映射为多个内部IP地址,对每次TCP和UDP连接请求,根据其访问的端口号,按照即定的策略动态选择一个内部地址,将数据包转发到该地址上,达到负载均衡的目的,例如采用NAT负载均衡技术。

NAT负载均衡是一种比较完善的负载均衡技术,起着NAT负载均衡功能的设备一般处于内部网到外部网间的网关位置,如路由器、防火墙、四层交换机、专用负载均衡器等均衡算法也较灵活,如随机选择、最少连接数及响应时间等来分配负载,NAT负载均衡可以通过软件或者硬件方式来实现。

2.2.6 传输链路负载均衡

随着高带宽应用需求不断增大时( 例如Web访问、文档传输及VOD视频、IP电话等),网络核心部位如交换机、服务器、路由器等的数据链路将产生瓶颈问题,这将会导致客户应用请求的响应时间大大增加,同时单一的访问链路不可避免的存在单点故障问题,网络的可靠性没有保障。链路聚合技术为消除传输链路上的瓶颈与不可靠因素提供了成本低廉的解决方案。

链路聚合技术是将多条线路的传输容量融合成一个单一的逻辑链路来使用,每条线路都用于网络传输,扩大了网络的传输容量,其中的某条线路断开也不会影响到网络的运行。目前广泛采用的链路聚合技术主要有以下几种:

1) IMUX反转多路复用器工作在T1/E1的比特层,可以捆绑多个同步的DS1信道来传输数据,实现负载均

衡,该技术目前已经广泛用于广域网接入。

2) IMA是另外一种基于ATM的多线路的反向多路复用技术,能够运行在使用ATM路由器的平台上。

3) 基于路由器的多重链路PPP,又称MP或MLP,是应用于使用PPP封装数据链路的路由器负载平衡技术。

MP可以将大的PPP数据包分解成小的数据段,根据一定策略再将其分发给平行的多个线路,主要用于广域网链路的备份及广域网连接带宽的扩展。

4) 基于网卡的链路聚合,自动负载均衡(Adaptive Load Balancing,简称ALB)和网卡冗余(Adapter Fault

Tolerance,简称AFT)已经在很多产品中实现,如Intel的多端口网卡,采用这些技术可以大大提高了服务器的网络吞吐量及可靠性,不过这项技术需要操作系统驱动层和网络交换机的支持。

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