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負(fù)載均衡技術(shù)建設(shè)高負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn) |
| 發(fā)布時(shí)間: 2012/8/11 11:15:20 |
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Internet的快速增長使多媒體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，特別是Web服務(wù)器，面對的訪問者數(shù)量快速增加，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器需要具備提供大量并發(fā)訪問服務(wù)的能力。例如Yahoo每天會(huì)收到數(shù)百萬次的訪問請求，因此對于提供大負(fù)載Web服務(wù)的服務(wù)器來講，CPU、I/O處理能力很快會(huì)成為瓶頸。 簡單的提高硬件性能并不能真正解決這個(gè)問題，因?yàn)閱闻_(tái)服務(wù)器的性能總是有限的，一般來講，一臺(tái)PC服務(wù)器所能提供的并發(fā)訪問處理能力大約為1000個(gè)，更為高檔的專用服務(wù)器能夠支持3000-5000個(gè)并發(fā)訪問，這樣的能力還是無法滿足負(fù)載較大的網(wǎng)站的要求。尤其是網(wǎng)絡(luò)請求具有突發(fā)性，當(dāng)某些重大事件發(fā)生時(shí)，網(wǎng)絡(luò)訪問就會(huì)急劇上升，從而造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸，例如在網(wǎng)上發(fā)布的克林頓彈劾書就是很明顯的例子。必須采用多臺(tái)服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并將網(wǎng)絡(luò)請求分配給這些服務(wù)器分擔(dān)，才能提供處理大量并發(fā)服務(wù)的能力。 當(dāng)使用多臺(tái)服務(wù)器來分擔(dān)負(fù)載的時(shí)候，最簡單的辦法是將不同的服務(wù)器用在不同的方面。按提供的內(nèi)容進(jìn)行分割時(shí)，可以將一臺(tái)服務(wù)器用于提供新聞頁面，而另一臺(tái)用于提供游戲頁面；或者可以按服務(wù)器的功能進(jìn)行分割，將一臺(tái)服務(wù)器用于提供靜態(tài)頁面訪問，而另一些用于提供CGI等需要大量消耗資源的動(dòng)態(tài)頁面訪問。然而由于網(wǎng)絡(luò)訪問的突發(fā)性，使得很難確定那些頁面造成的負(fù)載太大，如果將服務(wù)的頁面分割的過細(xì)就會(huì)造成很大浪費(fèi)。事實(shí)上造成負(fù)載過大的頁面常常是在變化中的，如果要經(jīng)常按照負(fù)載變化來調(diào)整頁面所在的服務(wù)器，那么勢必對管理和維護(hù)造成極大的問題。因此這種分割方法只能是大方向的調(diào)整，對于大負(fù)載的網(wǎng)站，根本的解決辦法還需要應(yīng)用負(fù)載均衡技術(shù)。 負(fù)載均衡的思路下多臺(tái)服務(wù)器為對稱方式，每臺(tái)服務(wù)器都具備等價(jià)的地位，都可以單獨(dú)對外提供服務(wù)而無須其他服務(wù)器的輔助。然后通過某種負(fù)載分擔(dān)技術(shù)，將外部發(fā)送來的請求均勻分配到對稱結(jié)構(gòu)中的某一臺(tái)服務(wù)器上，而接收到請求的服務(wù)器都獨(dú)立回應(yīng)客戶機(jī)的請求。由于建立內(nèi)容完全一致的Web服務(wù)器并不復(fù)雜，可以使用服務(wù)器同步更新或者共享存儲(chǔ)空間等方法來完成，因此負(fù)載均衡技術(shù)就成為建立一個(gè)高負(fù)載Web站點(diǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)。 1.基于特定服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡（訪問重定向） 很多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都支持"重定向"功能，例如在HTTP協(xié)議中支持Location指令，接收到這個(gè)指令的瀏覽器將自動(dòng)重定向到Location指明的另一個(gè)URL上。由于發(fā)送Location指令比起執(zhí)行服務(wù)請求，對Web服務(wù)器的負(fù)載要小的多，因此可以根據(jù)這個(gè)功能來設(shè)計(jì)一種負(fù)載均衡的服務(wù)器。任何時(shí)候Web服務(wù)器認(rèn)為自己負(fù)載較大的時(shí)候，它就不再直接發(fā)送回瀏覽器請求的網(wǎng)頁，而是送回一個(gè)Locaction指令，讓瀏覽器去服務(wù)器集群中的其他服務(wù)器上獲得所需要的網(wǎng)頁。 在這種方式下，服務(wù)器本身必須支持這種功能，然而具體實(shí)現(xiàn)起來卻有很多困難，例如一臺(tái)服務(wù)器如何能保證它重定向過的服務(wù)器是比較空閑的，并且不會(huì)再次發(fā)送Location指令？Location指令和瀏覽器都沒有這方面的支持能力，這樣很容易在瀏覽器上形成一種死循環(huán)。因此這種方式實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中并不多見，使用這種方式實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器集群軟件也較少。有些特定情況下可以使用CGI（包括使用FastCGI或mod_perl擴(kuò)展來改善性能）來模擬這種方式去分擔(dān)負(fù)載，而Web服務(wù)器仍然保持簡潔、高效的特性，此時(shí)避免Location循環(huán)的任務(wù)將由用戶的CGI程序來承擔(dān)。 2.基于DNS的負(fù)載均衡（多機(jī)單域名負(fù)載） 由于基于服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡需要改動(dòng)軟件，因此常常是得不償失，負(fù)載均衡最好是在服務(wù)器軟件之外來完成，這樣才能利用現(xiàn)有服務(wù)器軟件的種種優(yōu)勢。最早的負(fù)載均衡技術(shù)是通過DNS服務(wù)中的隨機(jī)名字解析來實(shí)現(xiàn)的，在DNS服務(wù)器中，可以為多個(gè)不同的地址配置同一個(gè)名字，而最終查詢這個(gè)名字的客戶機(jī)將在解析這個(gè)名字時(shí)得到其中的一個(gè)地址。因此，對于同一個(gè)名字，不同的客戶機(jī)會(huì)得到不同的地址，他們也就訪問不同地址上的Web服務(wù)器，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。 例如如果希望使用三個(gè)Web服務(wù)器來回應(yīng)對www.exampleorg.org.cn的HTTP請求，就可以設(shè)置該域的DNS服務(wù)器中關(guān)于該域的數(shù)據(jù)包括有與下面例子類似的結(jié)果： www1INA192.168.1.1 www2INA192.168.1.2 www3INA192.168.1.3 wwwINCNAMEwww1 wwwINCNAMEwww2 wwwINCNAMEwww3 此后外部的客戶機(jī)就可能隨機(jī)的得到對應(yīng)www的不同地址，那么隨后的HTTP請求也就發(fā)送給不同地址了。 DNS負(fù)載均衡的優(yōu)點(diǎn)是簡單、易行，并且服務(wù)器可以位于互聯(lián)網(wǎng)的任意位置上，當(dāng)前使用在包括Yahoo在內(nèi)的Web站點(diǎn)上。然而它也存在不少缺點(diǎn)，一個(gè)缺點(diǎn)是為了保證DNS數(shù)據(jù)及時(shí)更新，一般都要將DNS的刷新時(shí)間設(shè)置的較小，但太小就會(huì)造成太大的額外網(wǎng)絡(luò)流量，并且更改了DNS數(shù)據(jù)之后也不能立即生效；第二點(diǎn)是DNS負(fù)載均衡無法得知服務(wù)器之間的差異，它不能做到為性能較好的服務(wù)器多分配請求，也不能了解到服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)，甚至?xí)霈F(xiàn)客戶請求集中在某一臺(tái)服務(wù)器上的偶然情況。 3.反向代理負(fù)載均衡（緩沖池） 使用代理服務(wù)器可以將請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部的Web服務(wù)器，使用這種加速模式顯然可以提升靜態(tài)網(wǎng)頁的訪問速度。因此也可以考慮使用這種技術(shù)，讓代理服務(wù)器將請求均勻轉(zhuǎn)發(fā)給多臺(tái)內(nèi)部Web服務(wù)器之一上，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。這種代理方式與普通的代理方式有所不同，標(biāo)準(zhǔn)代理方式是客戶使用代理訪問多個(gè)外部Web服務(wù)器，而這種代理方式是多個(gè)客戶使用它訪問內(nèi)部Web服務(wù)器，因此也被稱為反向代理模式。 實(shí)現(xiàn)這個(gè)反向代理能力并不能算是一個(gè)特別復(fù)雜的任務(wù)，但是在負(fù)載均衡中要求特別高的效率，這樣實(shí)現(xiàn)起來就不是十分簡單的了。每針對一次代理，代理服務(wù)器就必須打開兩個(gè)連接，一個(gè)為對外的連接，一個(gè)為對內(nèi)的連接，因此對于連接請求數(shù)量非常大的時(shí)候，代理服務(wù)器的負(fù)載也就非常之大了，在最后反向代理服務(wù)器會(huì)成為服務(wù)的瓶頸。例如，使用Apache的mod_rproxy模塊來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡功能時(shí)，提供的并發(fā)連接數(shù)量受Apache本身的并發(fā)連接數(shù)量的限制。一般來講，可以使用它來對連接數(shù)量不是特別大，但每次連接都需要消耗大量處理資源的站點(diǎn)進(jìn)行負(fù)載均衡，例如搜尋。 使用反向代理的好處是，可以將負(fù)載均衡和代理服務(wù)器的高速緩存技術(shù)結(jié)合在一起，提供有益的性能，具備額外的安全性，外部客戶不能直接訪問真實(shí)的服務(wù)器。并且實(shí)現(xiàn)起來可以實(shí)現(xiàn)較好的負(fù)載均衡策略，將負(fù)載可以非常均衡的分給內(nèi)部服務(wù)器，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)載集中到某個(gè)服務(wù)器的偶然現(xiàn)象。 本文出自：億恩科技【1tcdy.com】 服務(wù)器租用/服務(wù)器托管中國五強(qiáng)！虛擬主機(jī)域名注冊頂級(jí)提供商！15年品質(zhì)保障！--億恩科技[ENKJ.COM] |
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