前言

負載均衡是一種策略，它能讓多臺服務器或多條鏈路共同承擔一些繁重的計算或I/O任務，從而以較低成本消除網絡瓶頸，提高網絡的靈活性和可靠性。

在系統管理員發現網絡性能不好時，可以通過網絡負載均衡來分配資源，以實現資源的優化。

網絡的發展給人們的生活帶來了無窮的樂趣，給人們的工作帶來了無窮的便利。但是，網絡的迅猛發展，也使得人們對網絡產生了非常大的依賴性。

如今，我們對網絡上的應用開發層出不窮，以至網絡上的業務流量突飛猛進。即使當初網絡建設得再超前，配置再合理，資源再優化，卻仍然會感到“網絡建設總是趕不上應用需求的步伐”。尤其是針對那些網絡的核心層，其數據流量和計算強度之大，使得單一的設備根本無法承擔起重任。

多設備“勞苦不均”

在現有網絡基礎上，適量增加一些設備，改單一設備承載為多設備分擔，無疑是一種選擇。但是，如何在實現同樣功能的多個網絡設備之間，實現一種合理的業務量的分配就成了多設備下有可能出現設備“勞苦不均”的問題。為此，借助于網絡來協調每臺設備“工作強度”的負載均衡機制就應運而生了。

用一種比較專業的語言來描述，負載均衡即為建立在現有網絡結構之上，提供了一種廉價有效的方法。來擴展服務器帶寬和增加吞吐量，以加強網絡數據處理能力，提高網絡的靈活性和可用性。

負載均衡的主要職責是為解決網絡擁塞問題就近提供服務，實現過程與地理位置無關;為用戶提供更好的訪問質量，提高服務器響應速度、服務器及其它資源的利用效率，從而避免網絡的關鍵部位出現單點失效的現象。

“切入”不同層面

對于一個網絡的負載均衡的應用，一般情況下，可以從網絡的不同層面“切入”。但是，到底應該從哪個層面入手，這要根據網絡瓶頸所處的具體位置而具體分析。

不過，在一般情況下，普遍都是通過傳輸鏈路聚合技術、借助更高層網絡交換技術和設置服務器集群策略等幾個角度來實現。

傳輸鏈路聚合技術

為了滿足高帶寬的應用，越來越多的PC機都在使用更加快速的鏈路連入網絡。一般情況下，網絡中業務量的分布是很難平衡的，往往會出現“核心高、邊緣低，關鍵部門高、一般部門低”的現象。

伴隨計算機處理能力的大幅度提高，人們對多工作組局域網的處理能力，也相應地有了更高的要求。當企業內部對高帶寬應用需求不斷增大時，局域網核心部位的數據接口將產生瓶頸問題。瓶頸延長了用戶應用請求的響應時間，并且局域網具有分散特性，網絡本身并沒有針對服務器的保護措施，一個無意的“動作”就會讓服務器與網絡斷開。

在通常情況下，解決瓶頸問題，采用的對策大多是通過提高服務器鏈路的容量，來超出目前的需求。對于一些大型企業來說，采用升級技術是一種長遠的、有前景的解決瓶頸問題的思路。

然而，對于許多企業而言，當需求還沒有大到非要投入大量的金錢和時間進行升級時，使用升級技術就顯得“不夠經濟”了。在這種情況下，鏈路聚合技術為消除傳輸鏈路上的瓶頸與不安全因素，提供了成本低廉的解決方案。

鏈路聚合系統增加了網絡的復雜性，但是也提高了網絡的可靠性，使人們可以在服務器等關鍵LAN段的線路上采用冗余路由。

對于IP系統，可以考慮采用VRRP(虛擬路由冗余協議)。VRRP可以生成一個虛擬缺省的網關地址，當主路由器無法接通時，備用路由器就會采用這個地址，使LAN通信得以繼續。

高層交換技術

大型網絡一般都是由大量專用技術設備組成的，包括防火墻、路由器、第二/三層交換機、負載均衡設備、緩沖服務器和Web服務器等。如何將這些技術設備有機地組合在一起，是一個直接影響到網絡性能的關鍵性問題。

現在，許多交換機提供第四層交換功能，可以將一個外部IP地址映射為多個內部IP地址，對每次TCP連接請求動態，使用其中一個內部地址，達到負載均衡的目的。有的協議內部支持與負載均衡相關的功能，例如HTTP協議中的重定向能力。

均衡策略的服務器群集

一臺普通服務器的處理能力只能達到每秒幾萬個到幾十萬個請求，無法在一秒鐘內處理上百萬個甚至更多的請求。但若能將10臺這樣的服務器組成一個系統，并通過軟件技術將所有請求平均分配給所有服務器，那么這個系統就完全擁有每秒鐘處理幾百萬個甚至更多請求的能力。這就是利用服務器群集實現負載均衡的最初基本設計思想。

新的解決方案是通過LSANT(Load Sharing Network Address Transfer)將多臺服務器網卡的不同IP地址翻譯成一個VIP(Virtual IP)地址，使得每臺服務器永遠處于工作狀態。原來需要用小型機來完成的工作改由多臺PC服務器完成，這種彈性解決方案對投資保護的作用是相當明顯的。既避免了小型機剛性升級所帶來的巨大設備投資，又避免了人員培訓的重復投資。同時，服務運營商可以依據業務的需要隨時調整服務器的數量。

網絡性能的“依靠”

負載均衡技術的發展，是隨著市場的不斷需求而發展。它們的功能也從簡單逐漸變得更加復雜和強大。總結起來，它的產品和方案經歷了幾代的發展和演繹。

第一代負載均衡產品是簡單的Round-robin DNS機器。它能夠把HTTP進程在幾個IP主機里進行分配。這類系統使用了簡單的PING命令，以保證進程請求不會被送到一個狀態不理想的服務器內，并為多服務器引入了一個變量來顯示容錯率。

第二代負載均衡產品不僅承擔著檢查服務器是否運行的任務，同時它還要檢查服務器的性能狀態。也就是說，如果一臺服務器負載過重，發進來的請求就會被轉發到其它機器上，以保證負載在所有能夠獲得的資源里均衡分配。

第三代負載均衡產品覆蓋了整個內容分發系統。隨著Web和網絡服務變得越來越成熟，僅監視Web服務器的某一層面是不夠的，而是一個可以保證整個內容分發系統順利運行的負載均衡產品。

網絡負載均衡的四大優點

1、網絡負載均衡允許用戶將傳入的請求傳播到最多達32臺的服務器上，即可以使用最多32臺服務器共同分擔對外的網絡請求服務。網絡負載均衡技術保證即使是在負載很重的情況下它們也能做出快速響應。

2、網絡負載均衡對外只須提供一個IP地址(或域名)。

3、如果網絡負載均衡中的一臺或幾臺服務器不可用時，服務不會中斷。網絡負載均衡自動檢測到服務器不可用時，能夠迅速在剩余的服務器中重新指派客戶機通訊。此保護措施能夠幫助為關鍵業務程序提供不中斷的服務。同時，可以根據網絡訪問量的增多，來增加網絡負載均衡服務器的數量。

4、網絡負載均衡可在普通的計算機上實現。

感謝您的閱讀，服務器大本營-技術文章內容集合站，助您成為更專業的服務器管理員！