本期内容
在部队现代化建设中,流媒体技术发挥着重要的作用。流媒体在部队信息化建设中,主要的应用形式为视频直播和视频点播。通过视频直播的流媒体传播形式,将军事训练、军事演习等现场情况,为了加强部队信息化建设,用科技的力量武装部队,无锡武警8720部队决定引进流媒体视频直播和视频点播...                           全文
返回首页>>流媒体技术研究成果>>

关于负载均衡(Load Balance)技术介绍

负载均衡(Load Balance)
      由于目前现有网络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地增大,使得单一的服务器设备根本无法承担。在此情况下,如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级,这样将造成现有资源的浪费,而且如果再面临下一次业务量的提升时,这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入,甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量增长的需求。
      针对此情况而衍生出来的一种廉价有效透明的方法以扩展现有网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性的技术就是负载均衡(Load Balance)。
     负载均衡说明:
     说到负载均衡,先得从集群讲起,集群就是一组连在一起的计算机,从外部看它是一个系统,各节点可以是不同的操作系统或不同硬件构成的计算机。例如一个提供Web服务的集群,对外界来看是一个大Web服务器。不过集群的节点也可以单独提供服务。
     集群的概念容易和一些概念(SMP 、NUMA、MPP、分布处理)相混淆,其主要区别在资源被共享和复制的级别不同。它们是按SMP、NUMA、MPP、集群、分布处理从最紧密到最松散的排列。
     SMP(多处理系统):这种系统是在一台计算机里有多个CPU,CPU之间的地位是平等的,它们共享内存空间和I/O设备。其工作方法是由操作系统负责将任务分解成多个并发进程,然后让其在不同的CPU上运行。
     NUMA(非统一内存存取):这种系统可以让多处理计算机的CPU比SMP更高效地共享本地内存,CPU可以更快速地存取单一的内存区域,不过如需要也可以用间接方式存取其他区域的内存,这种方法是让某些CPU在给定范围的物理内存中有更大的优先使用权。
     MPP(巨型并行处理):这种系统的节点都有自己的CPU,并有自己的专有资源。此种结构相对独立,但各个节点一般没有完全存取I/O的能力。
     集群:集群系统是由独立的计算机组成,但有控制管理工具统一管理。
分布处理:它是比我们要构筑的集群系统更松散的连接,一般是任务在不同的地方完成,没有可以作为整体管理的单一实体。
     以上的聚合方式有紧有疏,它们都有自己的适用范围,这里就不多说了,有兴趣可自己找些资料看,这里只是想让大家了解它所处的位置。
     实现负载均衡的方法:
     集群的目的是共享和高效地利用资源,提供大型运算,提供负载均衡分配请求压力以及出现故障时能够进行切换实现高可用性。
     负载均衡从其应用的地理结构上分为本地负载均衡(Local Load Balance)和全局负载均衡(Global Load Balance,也叫地域负载均衡),本地负载均衡是指对本地的服务器群做负载均衡,全局负载均衡是指对分别放置在不同的地理位置、有不同网络结构的服务器群间作负载均衡。
     本地负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题,并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器,充分利用现有设备,避免服务器单点故障造成数据流量的损失。其有灵活多样的均衡策略把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器共同负担。即使是再给现有服务器扩充升级,也只是简单地增加一个新的服务器到服务群中,而不需改变现有网络结构、停止现有的服务。
      全局负载均衡主要用于在一个多区域拥有自己服务器的站点,为了使全球用户只以一个IP地址或域名就能访问到离自己最近的服务器,从而获得最快的访问速度,也可用于子公司分散站点分布广的大公司通过Intranet(企业内部互联网)来达到资源统一合理分配的目的。
     全局负载均衡有以下的特点:实现地理位置无关性,能够远距离为用户提供完全的透明服务。 除了能避免服务器、数据中心等的单点失效,也能避免由于ISP专线故障引起的单点失效。 解决网络拥塞问题,提高服务器响应速度,服务就近提供,达到更好的访问质量。

负载均衡技术主要应用
     1、DNS负载均衡 最早的负载均衡技术是通过DNS来实现的,在DNS中为多个地址配置同一个名字,因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址,从而使得不同的客户访问不同的服务器,达到负载均衡的目的。DNS负载均衡是一种简单而有效的方法,但是它不能区分服务器的差异,也不能反映服务器的当前运行状态。
     2、代理服务器负载均衡 使用代理服务器,可以将请求转发给内部的服务器,使用这种加速模式显然可以提升静态网页的访问速度。然而,也可以考虑这样一种技术,使用代理服务器将请求均匀转发给多台服务器,从而达到负载均衡的目的。
     3、地址转换网关负载均衡 支持负载均衡的地址转换网关,可以将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址,对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部地址,达到负载均衡的目的。
     4、协议内部支持负载均衡 除了这三种负载均衡方式之外,有的协议内部支持与负载均衡相关的功能,例如HTTP协议中的重定向能力等,HTTP运行于TCP连接的最高层。
     5、NAT负载均衡 NAT(Network Address Translation 网络地址转换)简单地说就是将一个IP地址转换为另一个IP地址,一般用于未经注册的内部地址与合法的、已获注册的Internet IP地址间进行转换。适用于解决Internet IP地址紧张、不想让网络外部知道内部网络结构等的场合下。
     6、反向代理负载均衡 普通代理方式是代理内部网络用户访问internet上服务器的连接请求,客户端必须指定代理服务器,并将本来要直接发送到internet上服务器的连接请求发送给代理服务器处理。反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求,然后将请求转发给内部网络上的服务器,并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个服务器。反向代理负载均衡技术是把将来自internet上的连接请求以反向代理的方式动态地转发给内部网络上的多台服务器进行处理,从而达到负载均衡的目的。
     7、混合型负载均衡 在有些大型网络,由于多个服务器群内硬件设备、各自的规模、提供的服务等的差异,我们可以考虑给每个服务器群采用最合适的负载均衡方式,然后又在这多个服务器群间再一次负载均衡或群集起来以一个整体向外界提供服务(即把这多个服务器群当做一个新的服务器群),从而达到最佳的性能。我们将这种方式称之为混合型负载均衡。此种方式有时也用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。

首页  联系我们  网站地图  管理中心  ENGLISH


VIEWGOOD(远古科技) 版权所有
Copyright©2002-2007 VIEWGOOD, all right reserved.
苏ICP备05006706号