梭子鱼某视频点播网站负载均衡解决方案

　　前言：

　　流媒体应用简单的来说就是应用流技术在网络传输上的多媒体文件，而流技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可以观看的网络传输技术。该技术在使用者端的电脑上创造一个缓冲区，于播放前预先下载一段资料作为缓冲，于网络实际连接速度小于播放所耗用资料的速度时，播放程序就会取用这一小段缓冲区内的资料，避免播放的中断，也是的播放品质得以维持。

　　随着Web2.0技术的普及，使网络上传输的资料不仅仅限于文字和图形。有许多的视频应用需要在Internet网络上点播，它们都要求最大范围的让观众观看到高质量的节目，像电视一样达到宣传、广告或满足观众需求的目的。这就要求系统具备高传输率、数据同步、数据流的分流、高稳定性等特征。实现网络的视、音频传输最好的解决方案就是流式媒体的传输方式。

　　在流媒体系统中数据流量是非常巨大的，对于视频点播并发流的负载要求非常强大，单一服务器无法承担大量并发数据流的负载。通常有三种方式来改善这种状况：升级网络带宽、升级服务器配置或增加服务器、用最大的压缩技术来压缩视频文件。但这三种方式有各自的局限性。升级网络带宽和服务器的升级一般是同时进行，在短时间内是解一时之需，但是还是会面临将来的升级需求，同时会造成资源浪费。甚至会出现性能卓越的硬件也满足不了业务发展需求的状况。通过压缩视频文件，是可以相应的减轻服务器的负担，但是在当今的视频压缩技术中，没有哪种技术能把视频文件的体积变小，还不影响视频效果的。这样做，势必会影响用户的视觉体验，服务质量变低。由于上述问题的存在，负载均衡机制应运而生。

　　项目概况：

　　· 如何保证客户服务的稳定性

　　流媒体系统中的媒体数据以实时数据流的形式传输。与传统的文件数据不同，媒体数据流一旦开始传输，就必须以稳定的速率传送到客户端，以保证其平滑地回放，视频、音频数据流都不能有停滞和间断。鉴于流媒体服务以上特性，服务稳定性尤为重要。

　　· 如何实现流媒体服务器集群的高可用性

　　单台服务器的设置，不可避免会出现“单点故障”，需要进行服务器“容错”。为实现容错，往往在主服务器旁安置一台或多台备份服务器。但这样做，平时只有一台服务器工作，其他服务器处于空闲状态，无法利用所有服务器的处理资源，投资得不到充分利用。且当出现“峰值堵塞”时，所得到的往往是“多米诺”效应，即所有服务器连续被“堵”至“死”。并且，当所有服务器都损坏时，无法动态、合理地利用其它资源提供服务或备份。

　　· 如何让硬件设备发挥最大的处理能力

　　流媒体是一个特殊的网络应用系统，它与一般Web应用不同，其最大特点就是需要高速处理并发视频流数据。流媒体系统对服务器I/O通道吞吐率要求是极为严格的，其数据流量是非常巨大的。流媒体系统对于视频点播并发流的负载要求非常强大，单一服务器无法承担大量并发数据流的负载。想要合理解决这些问题，升级设备、改变拓补并不是很有效，相对巧妙的方式是采用负载均衡技术，用多个设备共同完成任务。针对访问请求负载均衡设备根据服务器数量使用特定的分发策略进行统一分发调配，从而使所有的硬件设备都能发挥其最大处理能力。

　　· 如何使整个系统具有良好的可扩展性

　　随着物理和应用的集中，服务器上所要处理的数据量不断增大，同时并发连接数量会越来越多。若处理资源不够，在未超出系统容量时，往往是客户的请求回应越来越慢，可容纳的同时连接数量逐渐减小，系统性能严重下降。当超出系统容量后，系统出现故障导致服务中断。为应对日益增多的业务量，系统的可扩展性尤为重要。

　　网络结构：

　　客户需求：

　　· 采用负载均衡设备对后端的流媒体服务器集群进行连接请求的分配，尽量使各台流媒体服务器的负载均衡，并能进行实时健康检查，及时移除出故障的服务器。

　　· 能正确处理同一个RSTP(Real-Time Streaming Protocol)请求中的TCP和UDP连接。

　　· 能对同一个用户的请求进行会话保持，确保用户使用流媒体服务的质量和流畅性。

　　· 因为流媒体应用中，上行流量大大小于下行流量，所以需采用直接路由技术。

　　梭子鱼负载均衡解决方案：

　　· 采用两台梭子鱼服务器负载均衡机LB440的双机HA冗余结构，实现对后端多台流媒体服务器的实时负载均衡。

　　· 采用梭子鱼LB440特有的负载均衡算法保证大量的流媒体连接请求负载实时高效均衡。

　　· 梭子鱼LB440对每台流媒体服务器的服务端口进行健康检查，当某台流媒体服务器发生故障，则停止该台设备的工作，并从整个负载均衡队列中自动移除。

　　· SSL卸载和加速：避免SSL加解密运算对服务器造成的额外压力，提高服务器的处理能力, 保证HTTPS访问的高效、安全、可靠。

　　· 基于应用的结构，便于以后业务系统无缝拓展。性价比最优的解决方案，保护用户的投资。

　　为什么选择梭子鱼：

　　· 高性能：梭子鱼LB440负载均衡机提供业界至强的服务器负载均衡性能，支持每秒100,000的新建连接， 900万的并发连接。

　　· 一般来说，流媒体服务都会使用一个TCP连接(如RTSP协议)进行带宽的协商和流速的控制，通过UDP将流数据返回客户。梭子鱼LB440负载均衡机拥有IP及Cookie的会话保持功能，保证来自同一客户的TCP和UDP连接会被转发到集群中同一台媒体服务器，使得媒体服务准确无误地运行。普通的NAT技术由于针对TCP和UDP请求进行分开处理，这样往往会导致两个请求分发到不同服务器，使会话失败。

　　· 梭子鱼服务器负载均衡机独特的无跳线连接心跳监控方式提供快速切换，是集群流媒体服务这样的实时关键系统所必需的。

　　· 强大的安全保护：梭子鱼服务器负载均衡机内置集成了IPS实时安全防护系统，可以检测并阻挡1000多种入侵攻击和DOS攻击。