對(duì)于負(fù)載均衡的一大應(yīng)用就是處理服務(wù)器的任務(wù)。如何進(jìn)行有效的配置和規(guī)劃，讓每一個(gè)服務(wù)器接受到等量的工作，這就是服務(wù)器負(fù)載均衡設(shè)備的工作。在整個(gè)服務(wù)器集群中，若有一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)了故障，只需將它提出到集群之外進(jìn)行維修，之后在加入集群中就可以了。中間，負(fù)載均衡能自動(dòng)進(jìn)行任務(wù)的從新分配，不會(huì)造成單個(gè)集中性的負(fù)載問(wèn)題。

服務(wù)器負(fù)載如何分擔(dān)?

服務(wù)器負(fù)載均衡(SLB)設(shè)備的功能越來(lái)越高級(jí),有越來(lái)越多的產(chǎn)品通過(guò)解釋URL等HTTP頭中的應(yīng)用種類(lèi)信息來(lái)分流數(shù)據(jù)

｡SLB設(shè)備既可以應(yīng)用于面向執(zhí)行交易處理的手機(jī)站點(diǎn),也可以按客戶(hù)端種類(lèi)將通信分流到特定服務(wù)器｡支持防火墻設(shè)備､VPN設(shè)備和入侵檢測(cè)系統(tǒng)(IDS,Intrusion Detection System)的負(fù)載均衡設(shè)備相繼出臺(tái)｡

負(fù)載均衡的主要用法

負(fù)載均衡的目的不同,對(duì)產(chǎn)品所要求的功能也不同｡負(fù)載均衡設(shè)備有以下幾種主要用法:

(1)將來(lái)自用戶(hù)的接入請(qǐng)求分散給多個(gè)服務(wù)器,要求這種產(chǎn)品有SLB功能和3/4層交換功能;

(2)將通信流量分散給多臺(tái)防火墻設(shè)備､入侵檢測(cè)系統(tǒng)和VPN設(shè)備;

(3)將來(lái)自用戶(hù)的接入請(qǐng)求分散給Internet上不同站點(diǎn)的服務(wù)器,要求這種產(chǎn)品有站點(diǎn)間的負(fù)載均衡功能;

(4)將交易處理分散給適當(dāng)?shù)姆?wù)器,要求這種產(chǎn)品有支持應(yīng)用層的負(fù)載均衡功能｡

其中,需求量最大的是(1)｡#p#

精確識(shí)別HTTP頭

支持應(yīng)用層的SLB設(shè)備,具有識(shí)別應(yīng)用種類(lèi)信息并據(jù)此分配通信流量的功能｡在EC站點(diǎn),對(duì)于交易類(lèi)處理過(guò)程,有時(shí)同一客戶(hù)端與服務(wù)器之間要有多次反復(fù)的數(shù)據(jù)交換;在這種情況下,需要有管理會(huì)話(huà)､將來(lái)自同一用戶(hù)的通信量分配給同一個(gè)服務(wù)器的能力｡

作為負(fù)載分配條件,可以利用下述4種信息:

(1)URL;

(2)Cookie ;

(3)SSL會(huì)話(huà)ID;

(4)源IP地址和端口號(hào)｡

其中(1)､(2)是包含在HTTP頭中的信息,這是只有支持應(yīng)用層才會(huì)有的功能｡過(guò)去的SLB產(chǎn)品中也支持(2)~(4),最近,也開(kāi)始向支持(1)的方向發(fā)展｡支持應(yīng)用層的所有SLB設(shè)備,都已經(jīng)或計(jì)劃不久要支持(1)｡

支持服務(wù)器ID

在執(zhí)行交易處理的接收手機(jī)接入請(qǐng)求的站點(diǎn)中,為了有效進(jìn)行負(fù)載均衡,有越來(lái)越多可以利用服務(wù)器ID的產(chǎn)品問(wèn)世｡這種產(chǎn)品通過(guò)識(shí)別存儲(chǔ)在URL中的服務(wù)器ID,將通信量分配給適當(dāng)?shù)姆?wù)器｡支持應(yīng)用層的產(chǎn)品,基本上都有這個(gè)功能｡若將來(lái)自特定用戶(hù)的接入請(qǐng)求分配給同一個(gè)服務(wù)器,可以使系統(tǒng)既容易構(gòu)筑,也不易形成瓶頸｡因此,要利用各種信息來(lái)實(shí)現(xiàn)會(huì)話(huà)管理,將會(huì)話(huà)ID存儲(chǔ)到由服務(wù)器返給用戶(hù)的URL參量和Cookie中,或利用SSL會(huì)話(huà)ID對(duì)會(huì)話(huà)進(jìn)行管理｡SLB設(shè)備參照會(huì)話(huà)管理信息,將交易處理的通信量分配給適當(dāng)?shù)姆?wù)器｡

在接收手機(jī)上網(wǎng)的站點(diǎn)中,多數(shù)采用將會(huì)話(huà)ID存儲(chǔ)到URL的方法｡現(xiàn)在的瀏覽器電話(huà)基本上都支持Cookie和SSL,過(guò)去的SLB設(shè)備,不能參照存儲(chǔ)到URL的信息來(lái)決定分配對(duì)象,而最近的產(chǎn)品基本上都做到了這點(diǎn)｡但是,如果利用URL和Cookie等HTTP頭信息來(lái)管理會(huì)話(huà),要大量消耗SLB設(shè)備CPU的處理能力｡隨著同時(shí)進(jìn)行會(huì)話(huà)數(shù)目的增加,要檢測(cè)的會(huì)話(huà)ID也增多,CPU的負(fù)荷越來(lái)越重｡于是,存儲(chǔ)在URL中的 服務(wù)器ID應(yīng)運(yùn)而生,在服務(wù)器端與會(huì)話(huà)ID一起,作為用于識(shí)別服務(wù)器的ID發(fā)布,附加在URL中返給用戶(hù)｡此后,SLB設(shè)備按服務(wù)器ID來(lái)分配通信量即可｡而且,即使同時(shí)的會(huì)話(huà)數(shù)增加,對(duì)SLB設(shè)備的影響也不大｡

按不同終端來(lái)切換服務(wù)器

通過(guò)識(shí)別URL等HTTP頭來(lái)分配通信量的功能,除用于會(huì)話(huà)管理外,還可用于其它用途,如按客戶(hù)端種類(lèi)和所要求的處理來(lái)分配通信量｡用HTTP頭的“User-Agent"項(xiàng),判斷瀏覽器類(lèi)型(客戶(hù)機(jī)類(lèi)型), 可以將通信傳送給保有相應(yīng)客戶(hù)機(jī)內(nèi)容的服務(wù)器｡如果希望由不同服務(wù)器分別提供面向手機(jī)的內(nèi)容和面向PC的內(nèi)容,這是個(gè)非常方便的功能｡此外,還可將對(duì)HTML文件和圖像文件等靜態(tài)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求傳送給緩存服務(wù)器;將對(duì)CGI和JSP等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求傳送給應(yīng)用服務(wù)器｡

均等分配服務(wù)器負(fù)載

哪個(gè)產(chǎn)品都能用Ping來(lái)確認(rèn)服務(wù)器的響應(yīng)速度,用TCP/UDP端口來(lái)確定不同“應(yīng)用"類(lèi)型的狀態(tài) ｡但僅靠這樣的功能,實(shí)際上還無(wú)法弄清楚分配目標(biāo)服務(wù)器是否是輕載｡如果能深入檢測(cè)到應(yīng)用的狀態(tài),就能確實(shí)做到由負(fù)荷輕的服務(wù)器處理通信｡同時(shí),也可以避免發(fā)生這樣的問(wèn)題:將請(qǐng)求分配到了TCP/IP處于運(yùn)行狀態(tài)而Web服務(wù)器等的應(yīng)用卻處于宕機(jī)狀態(tài)的服務(wù)器｡

美國(guó)Hydraweb Technologies公司的Hydra系列､Coyote Point Systems公司 的Equalizer 系列和以色列Radware公司的WSD-Pro+ 系列,在服務(wù)器中裝入專(zhuān)用代理軟件,具有根據(jù)CPU和內(nèi)存利用率來(lái)分配通信的功能｡例如,兩臺(tái)Web服務(wù)器的CPU利用率分別是25%和50%,可以按2:1的比例來(lái)分配通信量｡

利用代理功能可以詳細(xì)把握服務(wù)器和應(yīng)用的狀況,但在服務(wù)器端安裝代理軟件比較費(fèi)事｡要想省事,還有一種方法就是利用SNMP的信息｡如果利用支持SNMP的服務(wù)器和OS,不裝入代理軟件也能掌握服務(wù)器的狀態(tài)｡F5 Networks公司的BIG-IP､思科的Local Director､CSS系列 和WSD-Pro+等產(chǎn)品,支持SNMP監(jiān)視功能｡另外,還可以從應(yīng)用側(cè)來(lái)控制通信的分配｡例如,在用某個(gè)檢索數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行重要處理之際,將更多的通信分配給參照其它檢索數(shù)據(jù)庫(kù)的Web服務(wù)器｡#p#

加速HTTP通信的產(chǎn)品

可加速Web服務(wù)器響應(yīng)速度､減輕負(fù)荷的產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)上市,如BIG-IP和美國(guó)Clickarray Networks公司的 Array 系列產(chǎn)品｡這種產(chǎn)品具有減少HTTP通信中“建立/切斷TCP連接"開(kāi)銷(xiāo)的功能｡

在通常的HTTP通信中,每次傳輸文件都要建立和斷開(kāi)TCP連接｡TCP連接的建立/切斷,對(duì)于HTTP通信來(lái)說(shuō)是開(kāi)銷(xiāo),會(huì)引起響應(yīng)速度下降和負(fù)荷增加｡因此,在HTTP/1.1中,規(guī)定用一次TCP連接､集中傳輸多個(gè)文件｡在一頁(yè)上有多個(gè)圖像文件的站點(diǎn)中,由于削減了建立/切斷TCP連接的開(kāi)銷(xiāo),可望大幅提高響應(yīng)速度｡在SLB設(shè)備中,有兩種情況可以建立永久性TCP連接:(1)在SLB設(shè)備與Web服務(wù)器之間,用永久性TCP連接集中傳輸多個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求的多個(gè)文件;(2)在客戶(hù)機(jī)和SLB設(shè)備之間,每個(gè)客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)一個(gè)TCP連接,集中傳輸多個(gè)文件｡這種通信方法通常叫做“保持通話(huà)連接(Keep Alive)"｡

支持多重防火墻的產(chǎn)品

還有在多重防火墻和VPN設(shè)備中可使用的負(fù)載均衡設(shè)備｡如BIG-IP､Alteon系列等｡在構(gòu)筑大規(guī)模Intranet和使用VPN進(jìn)行企業(yè)內(nèi)外頻繁通信時(shí),防火墻和VPN往往會(huì)成為瓶頸｡在這種情況下,最好導(dǎo)入支持防火墻負(fù)載均衡的產(chǎn)品｡在導(dǎo)入這些產(chǎn)品時(shí),要設(shè)置兩臺(tái)負(fù)載均衡設(shè)備,將多個(gè)防火墻和VPN設(shè)備夾在中間來(lái)分散流向防火墻和VPN的通信量｡這種情況下,如果 “往返" 的通信不是通過(guò)同一個(gè)防火墻和VPN,就不能正確工作｡因此,在Internet側(cè)和Intranet側(cè)設(shè)置的負(fù)載均衡設(shè)備要相互協(xié)調(diào)｡

還有支持IDS的負(fù)載均衡的產(chǎn)品,如Alteon 和美國(guó)Toplayer公司的AppSwitch3500 等｡如果簡(jiǎn)單分散流向IDS的通信量,恐怕不能檢測(cè)出諸如DoS(Denial of Service)這類(lèi)連續(xù)通信構(gòu)成的攻擊｡因此,支持IDS的負(fù)載均衡產(chǎn)品具有這樣的功能:以送達(dá)目標(biāo)IP地址作為判定條件,將一連串連續(xù)的通信分配給特定的IDS｡

通過(guò)Internet進(jìn)行站點(diǎn)間負(fù)載均衡

有的產(chǎn)品具有通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)間負(fù)載均衡的功能｡最近,越來(lái)越多的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配置有站點(diǎn)間負(fù)載均衡功能或通過(guò)“可選項(xiàng)"追加這個(gè)功能｡

Array系列和Foundry公司的ServerIron系列的標(biāo)準(zhǔn)配置有站點(diǎn)間負(fù)載均衡功能;BIG-IP和Equalizer系列,可以通過(guò)“選項(xiàng)"選擇支持站點(diǎn)間負(fù)載均衡功能｡

F5 Networks公司的3DNS､思科的Content Router 4400､北電的Personal Content Director以及Hydra 等都是用于站點(diǎn)間負(fù)載均衡的專(zhuān)用設(shè)備｡這些專(zhuān)用設(shè)備與站點(diǎn)內(nèi)的SLB設(shè)備并用,可以掌握各站點(diǎn)的負(fù)荷狀況,精確控制分配對(duì)象｡

URL改寫(xiě)與CDS聯(lián)合

在不改變服務(wù)器上內(nèi)容的情況下,具有支持CDS(Content Delivery Service)功能的產(chǎn)品也開(kāi)始面市｡利用CDS時(shí),必須將內(nèi)容中的URL改寫(xiě)成專(zhuān)用的標(biāo)識(shí)｡盡管有改寫(xiě)工具,但要一個(gè)一個(gè)的改寫(xiě)服務(wù)器上的內(nèi)容也很煩瑣｡使用URL的改寫(xiě)功能,就無(wú)須變更服務(wù)器上的內(nèi)容｡今后,與CDS聯(lián)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡也是一種方向｡如果利用配置有逆向代理緩存(Reverse Proxy cache )功能的Array系列,也可以構(gòu)筑簡(jiǎn)易CDS｡

SLB設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)

注意吞吐量—在選擇產(chǎn)品時(shí),吞吐量是重要的技術(shù)指標(biāo)｡在識(shí)別應(yīng)用層時(shí),必須將分割成包的信息復(fù)元成“應(yīng)用",這無(wú)疑加重了處理負(fù)擔(dān)｡目標(biāo)吞吐量的計(jì)算方法,各個(gè)廠(chǎng)家往往不同｡在安裝必要的處理時(shí)是否能達(dá)到所需要的吞吐量,必須要得到廠(chǎng)家的確認(rèn)｡在使用SSL時(shí),為了識(shí)別應(yīng)用層的信息,事先必須要解密SSL｡如果要選擇配置有加速器功能的產(chǎn)品和可追加加速器功能的產(chǎn)品,SSL的處理不會(huì)成為瓶頸｡Intel的7180/7185 e-Commerce Director和Array 系列,其標(biāo)準(zhǔn)配置有加速器,BIG-IP用選項(xiàng)可以追加｡

注意各產(chǎn)品分配條件定義上的差異—在分配條件的定義方法上,各產(chǎn)品是有差別的｡例如,在HTTP頭中包含有特定字符串時(shí),作為分配通信的判定方法,BIG-IP系列產(chǎn)品和其它產(chǎn)品就有所不同｡另外,對(duì)HTTP頭內(nèi)容的解釋,不同產(chǎn)品也有所不同｡在SLB設(shè)備中,有的產(chǎn)品只能解釋Cookie和URL等有限的HTTP頭,有的產(chǎn)品能解釋的字節(jié)數(shù)有限制｡在應(yīng)用時(shí),一定要充分確認(rèn)是否滿(mǎn)足識(shí)別HTTP頭所需要的條件｡