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漫谈负载均衡相关概念

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关于负载均衡的概念,我们已经介绍的很多了。使用反向代理的好处是,可以将负载均衡和代理服务器的高速缓存技术结合在一起,提供有益的性能。随着并发连接数量的增加,代理服务器本身的负载也变得非常大,最后反向代理服务器本身会成为服务的瓶颈。

来源:ZDNet网络频道 2010年4月22日

关键字: 网络 负载均衡

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  关于负载均衡的概念,我们已经介绍的很多了。那么在此,我们继续介绍一下负载均衡相关的内容。那么包括它的技术实现和层次以及服务器相关内容。现在,让我们具体看一下内容吧。

  负载均衡技术实现结构

  在现有网络结构之上,负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量,加强网络数据处理能力,提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务:

  解决网络拥塞问题,服务就近提供,实现地理位置无关性

  为用户提供更好的访问质量

  提高服务器响应速度

  提高服务器及其他资源的利用效率

  避免了网络关键部位出现单点失效

  广义上的负载均衡既可以设置专门的网关、负载均衡器,也可以通过一些专用软件与协议来实现。对一个网络的负载均衡应用,从网络的不同层次入手,根据网络瓶颈所在进行具体分析。从客户端应用为起点纵向分析,参考OSI的分层模型,我们把负载均衡技术的实现分为客户端负载均衡技术、应用服务器技术、高层协议交换、网络接入协议交换等几种方式。

  负载均衡的层次

  基于客户端的负载均衡

  这种模式指的是在网络的客户端运行特定的程序,该程序通过定期或不定期的收集服务器群的运行参数:CPU占用情况、磁盘IO、内存等动态信息,再根据某种选择策略,找到可以提供服务的最佳服务器,将本地的应用请求发向它。如果负载信息采集程序发现服务器失效,则找到其他可替代的服务器作为服务选择。整个过程对于应用程序来说是完全透明的,所有的工作都在运行时处理。因此这也是一种动态的负载均衡技术。

  但这种技术存在通用性的问题。因为每一个客户端都要安装这个特殊的采集程序;并且,为了保证应用层的透明运行,需要针对每一个应用程序加以修改,通过动态链接库或者嵌入的方法,将客户端的访问请求能够先经过采集程序再发往服务器,以重定向的过程进行。对于每一个应用几乎要对代码进行重新开发,工作量比较大。

  所以,这种技术仅在特殊的应用场合才使用到,比如在执行某些专有任务的时候,比较需要分布式的计算能力,对应用的开发没有太多要求。另外,在采用JAVA构架模型中,常常使用这种模式实现分布式的负载均衡,因为java应用都基于虚拟机进行,可以在应用层和虚拟机之间设计一个中间层,处理负载均衡的工作。

  应用服务器的负载均衡技术

  如果将客户端的负载均衡层移植到某一个中间平台,形成三层结构,则客户端应用可以不需要做特殊的修改,透明的通过中间层应用服务器将请求均衡到相应的服务结点。比较常见的实现手段就是反向代理技术。使用反向代理服务器,可以将请求均匀转发给多台服务器,或者直接将缓存的数据返回客户端,这样的加速模式在一定程度上可以提升静态网页的访问速度,从而达到负载均衡的目的。

  使用反向代理的好处是,可以将负载均衡和代理服务器的高速缓存技术结合在一起,提供有益的性能。然而它本身也存在一些问题,首先就是必须为每一种服务都专门开发一个反向代理服务器,这就不是一个轻松的任务。

  反向代理服务器本身虽然可以达到很高效率,但是针对每一次代理,代理服务器就必须维护两个连接,一个对外的连接,一个对内的连接,因此对于特别高的连接请求,代理服务器的负载也就非常之大。反向代理能够执行针对应用协议而优化的负载均衡策略,每次仅访问最空闲的内部服务器来提供服务。但是随着并发连接数量的增加,代理服务器本身的负载也变得非常大,最后反向代理服务器本身会成为服务的瓶颈。

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