纵观网络负载均衡发展历史(1)

本文对网络负载均衡的发展历史进行了归纳和总结。总的包括四个阶段：技术的起步，网络泡沫经济，网络经济腾飞，技术升级。

一项技术的兴起，就是要看它的应用发展空间是多大的。那么网络负载均衡技术也是随着网络发展而兴起的。现在让我们回首，看看它的发展历史，同时，也是对网络的发展有一个侧面的认识。首先我们要弄清楚负载均衡从何而来，在什么基础上才被研发出来的。

1996-1999年:发现商机:网络负载均衡的起始阶段

2000-2003年:网络泡沫破裂的生存考验将重心锁定企业

2003-2005年:网络流量不断升级TMOS显威力

2006-2008年,负载均衡升级:向应用交付发展

负载均衡,英文名称为LoadBalance,其意思就是将负载(工作任务)进行平衡?分摊到多个操作单元上进行执行,例如Web服务器?FTP服务器?企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等,从而共同完成工作任务?负载均衡建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展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?需要说明的是:负载均衡设备不是基础网络设备,而是一种性能优化设备?对于网络应用而言,并不是一开始就需要负载均衡,当网络应用的访问量不断增长,单个处理单元无法满足负载需求时,网络应用流量将要出现瓶颈时,负载均衡才会起到作用?

负载均衡有两方面的含义:首先,单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理结束后,将结果汇总,返回给用户,系统处理能力得到大幅度提高,这就是我们常说的集群(clustering)技术?第二层含义就是:大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理,减少用户等待响应的时间,这主要针对Web服务器?FTP服务器?企业关键应用服务器等网络应用?通常,负载均衡会根据网络的不同层次(网络七层)来划分?其中,第二层的负载均衡指将多条物理链路当作一条单一的聚合逻辑链路使用,这就是链路聚合(Trunking)技术,它不是一种独立的设备,而是交换机等网络设备的常用技术?现代负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层,这是针对网络应用的负载均衡技术,它完全脱离于交换机?服务器而成为独立的技术设备?这也是我们现在要讨论的对象?近几年来,四到七层网络负载均衡首先在电信?移动?银行?大型网站等单位进行了应用,因为其网络流量瓶颈的现象最突出?这也就是为何我们每通一次电话,就会经过负载均衡设备的原因?另外,在很多企业,随着企业关键网络应用业务的发展,负载均衡的应用需求也越来越大了?

◆1996-1999年:发现商机:网络负载均衡的起始阶段

Foundry最早提出了四层网络负载均衡的概念,当时的负载均衡技术主要实现四层的交换?因为Foundry是传统的交换机设备厂商,它将此项技术集成在了自己的交换机设备里?

◆1996年,由美国华盛顿大学的几个学生创立了F5公司,一个新的网络负载均衡企业诞生了?

据F5总裁JohnMcAdam介绍:F5当时的几位学生创业者,比较热衷于虚拟现实,当时,他们在做这件事情的过程中就发现,负载均衡是一种很有用的技术?如果将这项技术应用在网络上,就一定会有一个大的发展,所以他们就在1996年就创办了这家公司?F5为何会选择网络负载均衡作为创业点呢?JohnMcAdam介绍到:Internet的规模每一百天就会增长一倍,网络应用流量也越来越大?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增大,使得单一设备根本无法承担?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,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的需求?于是,网络负载均衡机制应运而生,这是一个巨大的市场机会?F5当时的这几个创业者就正好选择了这个机会?因为当时一部叫《龙卷风》的电影非常红,而龙卷风的最高等级就是F5,这代表极限的意思?所以,F5网络的创业者就把公司取名为"F5",代表最高的极限追求?F5的第一个客户是有名的Playboy(花花公子),虽然,在概念上,F5网络负载均衡与"花花公子"一点关系都没有,但Playboy的大名非常有利于F5的推广销售?1999年,F5成功上市?

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◆2000-2003年:网络泡沫破裂的生存考验将重心锁定企业

网络负载均衡的机会在于网络应用的扩张,网络流量的增大,所以,它非常依赖于网络的发展?然而,在2000年里,当互联网的泡沫破裂时,所有的网络负载均衡厂商都面临了生存的考验?在这个时期,刚创立不久的F5可谓是生不逢时,同样受到了生存的考验?于是,F5将业务重心从互联网转移到大企业方面,专门针对电信?银行,以及联邦政府等大企业做网络负载均衡?与此同时,F5还开始与微软?甲骨文?DELL等这样大的厂商展开了合作,通过合作厂商,把网络负载均衡解决方案卖到大型企业里面去?例如,F5通过与DELL的合作,在2001年的时候,就把BIGIPBladeServer(F5的早期负载均衡产品,集成在DELL设备里)卖到了大型银行机构中,这保证了F5生存下去?你可能会发现这样一个问题:F5仅仅是一家才几年的新兴网络厂商,微软?DELL等IT巨头为何会跟F5合作呢?F5总裁JohnMcAdam解释到:"F5当时开发了iControl技术,这是一种开放的应用程序接口,通过这种技术,可以控制和优化企业网络,这是当时微软?甲骨文等企业都做不到的,但又是一种非常有用的技术?"在2002年里,F5的发展非常缓慢,其营业额停滞不前,作为一家华尔街的上市公司,每个季度也就2700万美金?正是在这个时候,F5投入250人年展开了新一代网络负载均衡平台TMOS的开发?同期,其实,思科?北电等传统网络设备厂商也注意到了四层网络负载均衡技术,于是,他们各自都收购了相应的负载均衡小厂商,例如思科收购了ArrowPoint等?但是,思科?北电在网络负载均衡这块市场,同样遇到了像F5这样厂商的网络泡沫困难?JohnMcAdam强调到:"因为市场未打开,前景不明,所以思科未在这块做更大的技术投入?但我们却不断的往里面投入,所以,最后思科和F5的距离就这么拉开了?"

◆2003-2005年:网络流量不断升级TMOS显威力

2003年非典爆发,这是一个灾难,然而,却是互联网的发展机会?网上看新闻?网上定餐?电话问候等等,网络应用快速发展起来?在全球市场上,众多的企业也从互联网的泡沫经济中走出来,开始走向理性化的发展方向?在前面一轮的基础设施建设的基础上,开始更加重视增值业务/数据业务的建设工作?此外,互联网泡沫时代所引导的客户经济,也在这个时间开始体现出了真正的经济效益,各种增值业务如网上银行?电信运营商的短信增值业务,也在这个时期开始蓬勃发展,并产生出了巨大的经济效益,接踵而至的就是各种各样的网络应用流量瓶颈问题开始凸显,网络游戏这个典型的互联网经济在这个时候也开始进入爆发式增长阶段?此外,加上国内的电信?网通南北分拆,导致南北互通问题,这导致不少企业的网络流量瓶颈问题更显突出?这种种问题,并不是单纯升级传统的路由?交换设备而能解决的?而网络负载均衡设备正好能解决这些问题?在这个时期,包括F5?Netscaler在内的网络负载均衡设备厂商,都得到了快速的发展?对于F5来说,从2002年开始研发的TOMS平台,于2004年正式投入市场?F5总裁JohnMcAdam表示:TMOS平台是全套的网络流量管理系统,它包括BIG-IP?WANJet?WebAccelerator?FirePass?Trafficshield等系列产品?分别针对网络访问?数据中心同步访问?远程办公?应用防火墙等多种为了提升关键业务访问效率的解决方案?例如,TOM在线部署了F53DNS负载均衡设备,从而有效地解决了南北互通的问题,保证了用户访问TOM网页的速度,这对于保证TOM在线的SP增值业务快速发展,领先竞争对手,起到了至关重要的作用?

◆2006-2008年,负载均衡升级:向应用交付发展

从2006年开始,国内股市开始火爆起来,随着上交所?深交所的股票交易量不断创新高,证券交易的"堵单"现象越来越严重?此外,企业电子商务的网络应用越来越多,而彩信应用的推广,对网络带宽也有了新的要求;此时,国内视频网站开始纷纷出现,流媒体形成的巨大访问量,需要提供更高的网络流量处理能力,对于四层负载均衡交换机的压力会更大?在这种情况下,普通的负载均衡设备已经难以满足网络应用流量增长的需求?此时,以应用为导向的方案越来越明显了,综合多种技术手段的需求越来越强?于是,F5进一步完善了TOMS平台,并开始倡导"应用交付?AdvancedADC"概念,这是网络负载均衡概念的扩充?我们可以这样形象地理解:基于网络二层?三层的是路由交换,而基于网络七层的则是"应用交换",应用交付是完全基于网络应用的系统解决方案,它将关键应用与基础网络设备关联起来?网络负载均衡"L4-7LoadBalance"和应用交付"AdvancedADC"是两个独立的设备市场?其中,网络负载均衡"L4-7LoadBalance"指具有传统的网络负载均衡机制的设备;而"AdvancedADC"则是传统的网络负载均衡的升级?扩展,它是一种综合的交付平台设备,其综合了负载平衡?TCP优化管理?链接管理?SSLVPN?压缩优化?智能网络地址转换?高级路由?智能端口镜像等各种技术手段的综合平台?综合了多种交付手段的应用交付设备(包括有L4-7LoadBalance功能)将是未来的趋势,而仅有L4-7LoadBalance功能的设备的市场将越来越小?到现在为止,F5已经连续几年位居Gartner的应用交付(ADC)神奇像限的领导地位?不过,最近两年来,思科也越来越重视这个应用交付(网络负载均衡)市场了,因为思科有强大的基础网络设备用户群,再加上其销售队伍的庞大,这给F5带来了较大的竞争压力?不过,正是因为更多厂商对应用交付(网络负载均衡)的重视,这个市场才会更大,技术也更成熟。