網站的負載均衡解決方案

雷 鳴

(永州職業技術學院，湖南 永州 425000)

一 網絡現況

信息時代的高速發展，推動了企業對信息化的高要求，而Web服務成為了很多企業展示自己和交流的一個重要平臺和手段。企業的網站服務器隨著被訪問的提高，使得單一設備根本無法承擔高訪問量的負載處理。如果扔掉現有設備去升級設備，這樣將造成很大的浪費。于是，負載均衡機制應運而生。負載均衡，英文名稱為Load Balance，其意思就是將企業關鍵應用服務器和其它企業關鍵應用服務器的負載進行平衡、分攤到多個企業關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器操作單元上進行執行。負載均衡技術建立在現有網絡之上，它提供了一種廉價有效的方法擴展帶寬和增加吞吐量，加強數據處理能力，提高服務器的靈活性和可用性。

二 負載均衡技術的應用

負載均衡技術的應用，決定了企業服務器的高性能和高利用率。負載是不可避免的，隨著訪問量的增加它就會增大，面對負載我們只有很好的利用均衡技術把負載對服務器和網絡的影響降到最低點，提高企業服務器的利用率，發揮服務器的高性能，為整個企業提供快速和便捷的服務。企業可根據網站訪問量大小來適當采用適合自己的負載均衡技術，當訪問量不大時可使用多臺服務器來分擔負載，將不同的服務器用在不同的方面。按提供的內容進行分割時，可以將一臺服務器用于提供新聞頁面，而另一臺用于提供游戲頁面;也可以按服務器的功能進行分割，將一臺服務器用于提供靜態頁面訪問，而另一些用于提供CGI等需要大量消耗資源的動態頁面訪問。當企業網站訪問量增大時，還用分割法來均衡負載已不可用了，由于業務量的發展將非常迅速，并且，網絡新的應用層出不窮，即使按照當前最優配置建設的網站系統，也很快會落后于網絡流量的發展。尤其是網站的核心部分，其數據流量和計算強度之大，使得單一設備根本無法承擔，而如何在完成同樣功能的多個網絡設備之間實現合理的業務量分配，使之不至于出現一臺設備過忙、而別的設備卻未充分發揮處理能力的情況，就成了一個問題，負載均衡機制也因此應運而生。根據上述分析，流量負載可能在網絡中很多地方出現，因而負載均衡策略也應有多種多樣的形式。因此，我們將從網絡的層次來闡述一個企業網站的負載均衡方案。

1.服務器群集均衡方案

企業網站的Web服務器及其他應用服務器承載著重要的網站應用。然而，單一計算機可以提供有限級別的服務器可靠性和可伸縮性。但是，通過將兩個或兩個以上高級服務器的主機連成群集，網絡負載均衡就能夠提供關鍵任務服務器所需的可靠性和性能。

使用多服務器的分布式結構，將網站的Web和其它應用分布在多臺服務器上，即將企業網站的Web和其它應用服務分布在4臺服務器上。其中每臺服務器都具備等價的地位，都可以單獨對外提供服務而無須其他服務器的輔助。然后，通過NG FW4000防火墻將外部發送來的請求均勻分配到4臺服務器上，接收到連接請求的服務器都獨立回應客戶的請求。由于通過同步分發，建立內容完全一致的Web服務器并不困難，因此基于服務器集群的負載均衡技術是很容易實現的。

NG FW4000防火墻可以支持一個服務器陣列，這個陣列經過防火墻對外表現為單臺的服務器，防火墻將外部來的訪問在這些服務器之間進行均衡，同時可以識別出故障的服務器。防火墻的均衡策略如下:

順序選擇地址+權值。

根據PING的時間間隔來選擇地址+權值。

根據CONNECT的時間間隔來選擇地址+權值。

根據CONNECT然后發送請求并得到應答的時間間隔來選擇地址+權值。

2.網站網絡傳輸解決方案

由于企業網站在網站應用系統建設中，要求應用系統模塊之間的接口采用XML標準和Web Service規范，同時，作為一個綜合性的大型網站，要求提供標準的在線交易功能和安全可靠的網上支付功能。因此，在網站網絡傳輸的內容上，SSL和XML將占用相當的服務器資源，會影響網絡的傳輸速度。

SSL(加密套接字協議層)是一種應用極為廣泛的Web信息安全傳送協議。目前，98%的Web上的安全傳送都運用SSL。SSL已經成了安全互聯網交易中數據加密的工業標準，由于SSL運用加密算法和密碼，其加密/解密過程需大量占用服務器的CPU資源，使CPU利用率接近100%，從而大大降低了服務器性能。當網絡用戶大大增加后，網絡性能將急劇降低，很可能用戶會因網絡響應欠佳而失去耐心離開網站。

信息時代，服務器反應速度至關重要，為根本解決SSL給服務器運行帶來的不利影響，必須采用專門設備處理SSL協議，以使服務器CPU從繁重的加密/解密過程中解脫出來。

當使用SSL加速器時，所有非SSL數據流可以未受任何改變地通過加速器;但是當由SSL加密過的數據流經過SSL加速器時，進入的SSL數據流被解密并干凈地傳給服務器，而外流的SSL數據流被加密并傳向客戶。這樣服務器只需簡單地處理SSL請求，原本消耗眾多計算資源的HTTP/SSL現在被專用的SSL加速設備負責處理。使用了SSL加速器之后，系統每秒處理的安全連接數可由原來幾十個增長到數百個。當然，如果需要最大限度地利用服務器，也可以卸載SSL處理工作。

此外，SSL加速器可以實現靈活的動態堆疊，實行自動的“任務分擔”以得到最大的擴展能力。一般SSL加速器可以自動與所有類型的服務器協同運行，并可以支持一臺或多臺服務器。

XML(擴展標識語言)是SGML(標準通用標識語言)的一個子集，它已經快速取代EDI(電子數據交換)成為B2B網上交易的統一格式。事實已經證明，XML所采用的標準技術最適合Web開發。XML支持結構化的數據，可以更詳細地定義某個數據對象的數據結構，例如，描述產品，詳細定義該產品的生產廠、產品名、產品號、產地等信息，這種定義不僅為標記該產品提供方便，而且這種XML數據很容易按生產廠、產品名等排序，使用戶的查詢變得更方便。XML加速器可以將XML交易進行分類，如按照商業合作伙伴名稱或類型、交易價值或數量以及時刻或時區為依據，配置業務優先級，從而提高響應速度，解放服務器資源，更快地處理交易。智能化的XML加速器可以使用多變量分類包括與、或，以滿足復雜業務的優先級要求。還有的XML加速器自身提供服務器的負載均衡，以達到快速、安全的目的。

3.基于網絡的層次均衡策略

現代負載均衡技術通常操作于網絡的第四層或第七層。第四層負載均衡將一個合法的IP地址映射為多個內部服務器的IP地址，對每次動態使用一個內部IP地址來對應一次TCP連接請求，已達到負載均衡的目的。第七層控制應用層服務的內容，提供了一種對訪問流量的高層控制方式，適合對HTTP服務器群的應用。第七層負載均衡技術通過檢查流經的HTTP報頭，根據報頭內的信息來執行負載均衡任務。第七層負載均衡受到其所支持的協議限制(一般只有HTTP)，這樣就限制了它應用的廣泛性，并且檢查HTTP報頭會占用大量的系統資源，勢必會影響到系統的性能，在大量連接請求的情況下，負載均衡設備自身容易成為網絡整體性能的瓶頸。

三 結束語

網站負載解決方案很多，本文主要從網站的層次上闡述了，如何搭建一個網站的負載均衡機制，做到防范于未然，讓網站很好的發揮其便捷性，靈活性，為企業的信息化建設保駕護航。

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