負(fù)載均衡技術(shù)白皮書

1、負(fù)載均衡技術(shù)白皮書關(guān)鍵詞：服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)，多鏈路，負(fù)載均衡，Load Balance, SLB摘 要：本文介紹了負(fù)載均衡技術(shù)的應(yīng)用背景，描述了負(fù)載均衡技術(shù)的實現(xiàn)與運行機制，并簡 單介紹了負(fù)載均衡技術(shù)在實際環(huán)境中的應(yīng)用?？s略語:縮略語英文全名中文解釋SLBServer Load Balance服務(wù)器負(fù)載均衡LBLoad Balance負(fù)載均衡NATNetwork Address Translation網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換DNATDestination NAT目的地址NATDRDirect Routing直接路由VSIPVirtual Service IP Address虛服務(wù)IP地址ARPAddress

2、Resolution Protocol地址解析協(xié)議VRRPVirtual Router Redundancy Protocol虛擬冗余路由協(xié)議VIPVirtual IP AddressVRRP 虛IPOAAOpen Application Architecture開發(fā)應(yīng)用架構(gòu)IPSecIP SecurityIP安全目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1概述3 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 1.1負(fù)載均衡產(chǎn)生背景3 HYPERLINK l bookmark18

3、o Current Document 1.1.1服務(wù)器負(fù)載均衡產(chǎn)生背景3 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 1.1.2網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡產(chǎn)生背景4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 1.1.3多鏈路負(fù)載均衡產(chǎn)生背景5 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 1.2負(fù)載均衡技術(shù)優(yōu)點5 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2技術(shù)實現(xiàn)6 HYPERLINK l bookmark47 o Current Documen

4、t 2.1概念介紹6 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 2.2服務(wù)器負(fù)載均衡6 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document NAT方式的服務(wù)器負(fù)載均衡6 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document DR方式的服務(wù)器負(fù)載均衡7 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 2.3網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡8 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 2.4服務(wù)器負(fù)載均衡和網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡融合9 HYPERL

5、INK l bookmark97 o Current Document 2.5多鏈路負(fù)載均衡10 HYPERLINK l bookmark111 o Current Document 2.6雙機熱備11 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 2.6.1服務(wù)器型負(fù)載均衡雙機熱備12 HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 2.6.2網(wǎng)關(guān)型雙機熱備132.7旁掛模式及OAA14 HYPERLINK l bookmark127 o Current Document 3負(fù)載均衡技術(shù)特色14 HYPERLINK

6、 l bookmark130 o Current Document 3.1豐富的負(fù)載均衡調(diào)度算法14 HYPERLINK l bookmark133 o Current Document 3.1.1靜態(tài)調(diào)度算法143.1.2動態(tài)調(diào)度算法15 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 3.2豐富的健康狀態(tài)檢查算法16 HYPERLINK l bookmark159 o Current Document 3.3持續(xù)性功能16 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document 4典型組網(wǎng)應(yīng)用16 HYPERLINK l

7、bookmark166 o Current Document 4.1企業(yè)園區(qū)網(wǎng)應(yīng)用16 HYPERLINK l bookmark171 o Current Document 4.2數(shù)據(jù)中心和大型門戶網(wǎng)站應(yīng)用171概述1.1負(fù)載均衡產(chǎn)生背景i.i.i服務(wù)器負(fù)載均衡產(chǎn)生背景隨著Internet的快速發(fā)展和業(yè)務(wù)量的不斷提高，基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)訪問流量迅速增 長，特別是對數(shù)據(jù)中心、大型企業(yè)以及門戶網(wǎng)站等的訪問，其訪問流量甚至達到了 10Gb/s的級別；同時，服務(wù)器網(wǎng)站借助HTTP，F(xiàn)TP，SMTP等應(yīng)用程序，為訪問 者提供了越來越豐富的內(nèi)容和信息，服務(wù)器逐漸被數(shù)據(jù)淹沒；另外，大部分網(wǎng)站（尤其電子商務(wù)等網(wǎng)站

8、）都需要提供不間斷24小時服務(wù)，任何服務(wù)中斷或通信中的 關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失都會造成直接的商業(yè)損失。這些都對應(yīng)用服務(wù)提出了高性能和高可靠 性的需求。但是，相對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)器處理器速度和內(nèi)存訪問速度的增長卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低 于網(wǎng)絡(luò)帶寬和應(yīng)用服務(wù)的增長，網(wǎng)絡(luò)帶寬增長的同時帶來的用戶數(shù)量的增長，也使 得服務(wù)器資源消耗嚴(yán)重，因而服務(wù)器成為了網(wǎng)絡(luò)瓶頸；傳統(tǒng)的單機模式，也往往成 為網(wǎng)絡(luò)故障點。圖1現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的不足針對以上情況，有以下幾種解決方案：服務(wù)器進行硬件升級：采用高性能服務(wù)器替換現(xiàn)有低性能服務(wù)器。該方案的弊端：高成本：高性能服務(wù)器價格昂貴，需要高額成本投入，而原有低性能服務(wù)器被閑置，造成資源浪費?？蓴U展性差：

9、每一次業(yè)務(wù)量的提升，都將導(dǎo)致再一次硬件升級的高額成本投 入，性能再卓越的設(shè)備也無法滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)量的發(fā)展趨勢。無法完全解決現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中面臨的問題：如單點故障問題，服務(wù)器資源不夠用問 題等。組建服務(wù)器集群，利用負(fù)載均衡技術(shù)在服務(wù)器集群間進行業(yè)務(wù)均衡。多臺服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連組成一個服務(wù)器集群。每臺服務(wù)器都提供相同或相似 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。服務(wù)器集群前端部署一臺負(fù)載均衡設(shè)備，負(fù)責(zé)根據(jù)已配置均衡策略將 用戶請求在服務(wù)器集群中的分發(fā)，為用戶提供服務(wù)，并對服務(wù)器可用性的維護。該方案的優(yōu)勢： 低成本：按照業(yè)務(wù)量增加服務(wù)器個數(shù)即可；已有資源不會浪費，新增資源無需 選擇昂貴的高端設(shè)備。 可擴展性：當(dāng)業(yè)務(wù)量增長時，系統(tǒng)

10、可通過增加服務(wù)器來滿足需求，且不影響已 有業(yè)務(wù)，不降低服務(wù)質(zhì)量。 高可靠性：單臺服務(wù)器故障時，由負(fù)載均衡設(shè)備將后續(xù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向其他服務(wù)器， 不影響后續(xù)業(yè)務(wù)提供，7 X 24小時業(yè)務(wù)不中斷。圖2負(fù)載均衡技術(shù)1.1.2網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡產(chǎn)生背景SSL-VPN網(wǎng)關(guān)，IPSec網(wǎng)關(guān)，防火墻網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)關(guān)設(shè)備，因為業(yè)務(wù)處理的復(fù)雜性，往 往成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，以防火墻網(wǎng)關(guān)為例：防火墻作為網(wǎng)絡(luò)部署的“警衛(wèi)”，在網(wǎng)絡(luò)中 不可或缺，但其往往不得不面臨這樣的尷尬：網(wǎng)絡(luò)防衛(wèi)越嚴(yán)格，需要越仔細(xì)盤查過 往的報文，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)性能越低，成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。在這種情況，如果廢棄現(xiàn)有設(shè)備去做大量的硬件升級，必將造成資源浪費，隨著業(yè) 務(wù)量的不斷提升，設(shè)

11、備也將頻繁升級。頻繁升級的高成本是相當(dāng)可怕的。因此將網(wǎng) 關(guān)設(shè)備等同于服務(wù)器，組建網(wǎng)關(guān)集群的方案應(yīng)運而生：將多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備并聯(lián)到網(wǎng)絡(luò) 中，從而形成集群處理能力，提高網(wǎng)絡(luò)處理能力。1.1.3多鏈路負(fù)載均衡產(chǎn)生背景信息時代，工作越來越離不開網(wǎng)絡(luò)，為了規(guī)避運營商出口故障帶來的網(wǎng)絡(luò)可用性風(fēng) 險，和解決網(wǎng)絡(luò)帶寬不足帶來的網(wǎng)絡(luò)訪問問題，企業(yè)往往會租用兩個或多個運營商 出口(如：電信、網(wǎng)通等)。如何合理運用多個運營商出口，既不造成資源浪費， 又能很好的服務(wù)于企業(yè)，因而產(chǎn)生了多鏈路負(fù)載均衡的需求。傳統(tǒng)的策略路由也可 以在一定程度上解決該問題，但是策略路由配置不方便，而且不夠靈活，無法動態(tài) 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化，且策略

12、路由無法根據(jù)帶寬進行報文分發(fā)，造成高吞吐量的鏈路 無法得到充分利用。負(fù)載均衡技術(shù)，通過動態(tài)算法，也能夠在多條鏈路中進行負(fù)載 均衡，算法配置簡單，且具有自適應(yīng)能力，能很好的解決上述問題。1.2負(fù)載均衡技術(shù)優(yōu)點負(fù)載均衡提供了一種廉價、有效、透明的方法擴展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加 吞吐量、加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。負(fù)載均衡技術(shù)具有如下優(yōu)點：高性能(Performance):通過調(diào)度算法，將客戶端請求合理地均衡到后端 各臺服務(wù)器上，消除系統(tǒng)可能存在的瓶頸?？蓴U展性(Scalability):當(dāng)服務(wù)的負(fù)載增長時，系統(tǒng)能被擴展來滿足需 求，且不降低服務(wù)質(zhì)量。高可用性(Availa

13、bility):通過健康性檢查算法，能實時監(jiān)測應(yīng)用服務(wù)器的 狀態(tài)，保證在部分硬件和軟件發(fā)生故障的情況下，整個系統(tǒng)的服務(wù)7X24小 時可用。透明性(Transparency):高效地使由多個獨立計算機組成的松耦合的服務(wù) 系統(tǒng)構(gòu)成一個虛服務(wù)器；客戶端應(yīng)用程序與服務(wù)系統(tǒng)交互時，就像與一臺高 性能、高可用的服務(wù)器交互一樣，客戶端無須作任何修改。部分服務(wù)器的切 入和切出不會中斷服務(wù)，而用戶覺察不到這些變化。2技術(shù)實現(xiàn)2.1概念介紹虛服務(wù)負(fù)載均衡設(shè)備對外提供的服務(wù)稱為虛服務(wù)。虛服務(wù)由VPN實例、虛服務(wù)IP地址、服 務(wù)協(xié)議、服務(wù)端口號唯一標(biāo)識，配置在負(fù)載均衡設(shè)備上?？蛻舻脑L問請求通過公共 或私有網(wǎng)絡(luò)到達負(fù)載

14、均衡設(shè)備，匹配到虛服務(wù)后，由負(fù)載均衡設(shè)備按照既定策略分 發(fā)給真實服務(wù)。實服務(wù)實服務(wù)是真實服務(wù)器提供的一種服務(wù)。該服務(wù)含義比較廣泛，可以是傳統(tǒng)的FTP、 HTTP等業(yè)務(wù)應(yīng)用，也可以是廣義的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，如防火墻網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡中，實服務(wù) 只是報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑。OAAOAA即開放應(yīng)用架構(gòu)，是華三通信技術(shù)有限公司（以下簡稱H3C）提出的一個開放 的軟硬件體系，它以路由器或以太網(wǎng)交換機這樣的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為基礎(chǔ)，并在此基 礎(chǔ)上，提供一套完整的軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)接口。2.2服務(wù)器負(fù)載均衡服務(wù)器負(fù)載均衡是數(shù)據(jù)中心最常見的組網(wǎng)模型。依據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式，分為NAT方式和 DR方式。2.2.1 NAT方式的服務(wù)器負(fù)載均衡NAT方式組網(wǎng)靈

15、活，后端服務(wù)器可以位于不同的物理位置，不同的局域網(wǎng)內(nèi)。NAT 方式典型組網(wǎng)如圖3所示。Server AIP A圖3 NAT方式的服務(wù)器負(fù)載均衡Server AIP A圖3 NAT方式的服務(wù)器負(fù)載均衡I Server BIP BServer CIP C實現(xiàn)原理客戶端將到VSIP的請求發(fā)送給服務(wù)器群前端的負(fù)載均衡設(shè)備，負(fù)載均衡設(shè)備上的 虛服務(wù)接收客戶端請求，通過調(diào)度算法，選擇真實服務(wù)器，再通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換， 用真實服務(wù)器地址重寫請求報文的目標(biāo)地址后，將請求發(fā)送給選定的真實服務(wù)器； 真實服務(wù)器的響應(yīng)報文通過負(fù)載均衡設(shè)備時，報文的源地址被還原為虛服務(wù)的 VSIP，再返回給客戶，完成整個負(fù)載調(diào)度過程。技

16、術(shù)特點組網(wǎng)靈活，對服務(wù)器沒有額外要求，不需要修改服務(wù)器配置，適用于各種組網(wǎng)。2.2.2 DR方式的服務(wù)器負(fù)載均衡相對于NAT組網(wǎng)方式，DR組網(wǎng)方式，只有客戶端的請求 報文通過LB，服務(wù)器的 響應(yīng)報文不經(jīng)過LB，從而減少了LB的負(fù)載，有效的避免了 LB成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸。DR 方式典型組網(wǎng)如圖4所示。Server B VSIP/IP BServer A VSIP/IP A圖4 DR方式的服務(wù)器負(fù)載均衡Server B VSIP/IP BServer A VSIP/IP A圖4 DR方式的服務(wù)器負(fù)載均衡Server CVSIP/IP C實現(xiàn)原理DR方式的服務(wù)器負(fù)載均衡時，除7LB設(shè)備上配置了 VSIP，

17、真實服務(wù)器也都配置了 VSIP址，配置的VSIP要求不能響應(yīng)ARP請求，例如在環(huán)回接口上配置VSIP。發(fā)送 給VSIP的報文，由LB分發(fā)給相應(yīng)的真實服務(wù)器，從真實服務(wù)器返回給客戶端的報 文直接通過交換機返回。技術(shù)特點只有單邊報文經(jīng)過負(fù)載均衡設(shè)備，負(fù)載均衡設(shè)備負(fù)擔(dān)小，不易成為瓶頸，轉(zhuǎn)發(fā)性能 更強。2.3網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡包括以下幾個基本元素：LB Device:負(fù)責(zé)分發(fā)請求發(fā)起方的網(wǎng)絡(luò)流量到多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備。LB Device又 分為一級和二級，如果請求發(fā)起方的網(wǎng)絡(luò)流量方向為Host A Host B，則 LB Device A為一級，LB Device B為二級；如果請求發(fā)起方的網(wǎng)絡(luò)流量方向

18、 為 Host B Host A，則 LB Device B 為一級，LB Device A 為二級。網(wǎng)關(guān)設(shè)備：正常處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，如：SSL-VPN網(wǎng)關(guān)，IPSec網(wǎng)關(guān)，防 火墻網(wǎng)關(guān)等。以防火墻網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡為例，組網(wǎng)應(yīng)用如圖5所示。Host BHost ALB DeviceB Device BIP networkIP networkFirewall BClusterFirewall A圖Host BHost ALB DeviceB Device BIP networkIP networkFirewall BClusterFirewall A圖5雙側(cè)防火墻網(wǎng)關(guān)（三明治）負(fù)載均衡實現(xiàn)原理防火

19、墻是基于會話開展業(yè)務(wù)的，即一個會話的請求和應(yīng)答報文必須通過同一個防火 墻。為了保證防火墻業(yè)務(wù)正常進行，內(nèi)部組網(wǎng)不受影響，需要采用雙側(cè)防火墻，即 防火墻三明治。在這種組網(wǎng)環(huán)境中，對于流入流量，一級LB設(shè)備做防火墻負(fù)載均 衡，二級LB設(shè)備保證從哪個防火墻進來的流量，還要從這個防火墻返回。流出流 量正好相反。技術(shù)特點服務(wù)對象為防火墻，提高防火墻組網(wǎng)靈活性。沒有特殊要求，適用于任何組網(wǎng)環(huán) 境。2.4服務(wù)器負(fù)載均衡和網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡融合網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡也可以和服務(wù)器負(fù)載均衡融合使用，以防火墻網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器負(fù)載均衡 綜合組網(wǎng)為例，具體組網(wǎng)如圖6所示。Cluster B I IServer A iIP AIClust

20、er B I IServer A iIP AI Server BIP BServer C IIP C圖6防火墻網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器負(fù)載均衡綜合組網(wǎng)圖圖中Cluster A為防火墻負(fù)載均衡的集群，Cluster B為NAT方式服務(wù)器負(fù)載均衡的 集群。綜合組網(wǎng)的工作流程就是防火墻、服務(wù)器負(fù)載均衡流程的疊加。這樣的組網(wǎng) 方式既避免了防火墻成為網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸，也提高了各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如HTTP、FTP）的性能和可用性。2.5多鏈路負(fù)載均衡多鏈路負(fù)載均衡組網(wǎng)如圖7所示Userl User2User3User4 User5 User6Userl User2User3User4 User5 User6圖7多路負(fù)載均衡組

21、網(wǎng)圖工作原理配置負(fù)載均衡虛服務(wù)，使其只對出方向報文做處理：選擇能唯一標(biāo)識鏈路的鏈路 中間設(shè)備作為實服務(wù)，根據(jù)調(diào)度算法進行鏈路選路，類似于防火墻負(fù)載均衡應(yīng)用， 不同的是，這里不需要使用三明治組網(wǎng)，因為無需應(yīng)答報文原路返回。技術(shù)特點可以和NAT應(yīng)用網(wǎng)關(guān)共同組網(wǎng)，不同的鏈路使用不同的源地址，從而保證往 返報文穿過同一條鏈路。通過健康性檢測，可以檢查鏈路內(nèi)任意一路由節(jié)點的連通性（最大可支持 255跳），從而有效保整個路徑可用性。通過調(diào)度算法，均衡多條鏈路間流量，通過設(shè)置鏈路權(quán)值實現(xiàn)按照帶寬進行 負(fù)載均衡。2.6雙機熱備無論是服務(wù)器型負(fù)載均衡，還是網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡，LB設(shè)備均處于關(guān)鍵路徑，LB設(shè)備的穩(wěn)定性和

22、安全性直接影響了網(wǎng)絡(luò)的可用性。為了避免單點故障，LB設(shè)備必須支 持冗余熱備。LB冗余備份方案中，通過合理配置，利用VRRP正確引導(dǎo)流量達到雙 機負(fù)載分擔(dān)和冗余備份功能。2.6.1服務(wù)器型負(fù)載均衡雙機熱備NAT模式下兩臺負(fù)載均衡設(shè)備實現(xiàn)雙機熱備的組網(wǎng)如圖8所示。UserlUser2Serverl Server2Server3 Server4圖8雙機熱備(1)工作原理在兩臺LB Device上行接口和下行接口上分別配置兩個備份組，通過合理的 配置優(yōu)先級，使上下行兩個備份組的Master分別分散在兩臺設(shè)備上。上行接 口 VRRP備份組Track下行接口對端IP，下行接口 VRRP備份組Track上行

23、 接口對端IP，以實現(xiàn)上下行VRRP備份組的同步切換。在路由器上配置到LB的VSIP1和VSIP2的下一跳分別是上行接口上兩個 VRRP的虛IP，達到對到兩個VSIP訪問流量的負(fù)載分擔(dān)。. LB配置啟動源地址轉(zhuǎn)換，在服務(wù)器上配置到LB的VSIP1和VSIP2的下一 跳分別是VRRP1和 VRRP2的VIP，以保證應(yīng)答報文和請求報文通過同一個 防火墻。. 通過VRRP，LB形成對上路由器，對下交換機/用戶的備份。.LB DEVICE間的連線用于業(yè)務(wù)備份，可選。2.6.2網(wǎng)關(guān)型雙機熱備以防火墻網(wǎng)關(guān)雙機熱備為例，具體組網(wǎng)如圖9所示。User3User4User2Server1Server2Serve

24、r3Server4LB device 1LB device 2User3User4User2Server1Server2Server3Server4LB device 1LB device 2圖9防火墻網(wǎng)關(guān)雙機熱備組網(wǎng)圖工作原理：.兩臺機框式交換機加兩個LB SecBlade插卡，組成一級LB；另外兩臺框式交換機加兩個LB SecBlade插卡，組成二級LB。.在兩臺一級LB上配置兩組備份組，通過合理的配置優(yōu)先級，使兩個備份組的Master分散在兩臺設(shè)備上。兩臺二級LB上也配置兩組備份組，通過合理的配置優(yōu)先級，使兩個備份組的 Master分散在兩臺設(shè)備上。其他配置類似于服務(wù)器型負(fù)載均衡雙機熱備

25、應(yīng)用。2.7旁掛模式及OAA旁掛模式指LB設(shè)備不作為服務(wù)器和客戶端之間的路由設(shè)備，而是旁掛在路由設(shè)備 上，甚至是部署在路由設(shè)備上的一塊插卡(即OAA模式)。在DR方式中，LB設(shè)備 只能使用旁掛模式。旁掛模式中，用于中轉(zhuǎn)的路由交換設(shè)備上的配置至關(guān)重要。從客戶端至服務(wù)器的流量如果要達到LB設(shè)備，必須在路由交換設(shè)備上設(shè)置到VSIP 的路由。從服務(wù)器到客戶端的流量如果不必經(jīng)過LB設(shè)備，則可以通過中轉(zhuǎn)設(shè)備直接返回客 戶端，如果需要返回LB，則有幾種方式：服務(wù)器和LB在同一個二層網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器設(shè)置其網(wǎng)關(guān)為LB設(shè)備。中轉(zhuǎn)設(shè)備上配置策略路由，將從服務(wù)器返回的流量定向到LB設(shè)備。LB設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)客戶端流量時進行源N

26、AT。3負(fù)載均衡技術(shù)特色3.1豐富的負(fù)載均衡調(diào)度算法調(diào)度算法指對需要負(fù)載均衡的流量，按照一定的策略分發(fā)到指定的服務(wù)器群中的服 務(wù)器上，使得各臺服務(wù)器盡可能地保持負(fù)載均衡。調(diào)度算法以連接為粒度，同一條 連接的所有報文都會分發(fā)到同一個服務(wù)器上，不同的連接進行調(diào)度。這種細(xì)粒度的 調(diào)度在一定程度上可以避免單個用戶訪問的突發(fā)性引起服務(wù)器間的負(fù)載不平衡。3.1.1靜態(tài)調(diào)度算法靜態(tài)算法，即按照預(yù)先設(shè)定策略，進行分發(fā)，不考慮當(dāng)前各實服務(wù)的實際負(fù)載情 況。算法特點：實現(xiàn)簡單，調(diào)度快捷。輪轉(zhuǎn)(Round Robin Scheduling)依次將請求分發(fā)到不同的服務(wù)器上，調(diào)度結(jié)果，各個真實服務(wù)器平均分擔(dān)用戶的連 接

27、請求。適用場景：服務(wù)器集群中各服務(wù)器性能相當(dāng)，無優(yōu)劣之分。加權(quán)輪轉(zhuǎn)(Weighted Round Robin Scheduling)按照權(quán)值大小，依次將請求分發(fā)到不同的服務(wù)器上，權(quán)值大的分配較多請求，權(quán)值 小的分配較少請求。該算法可以解決服務(wù)器間性能不一的問題，權(quán)值標(biāo)識服務(wù)器間 性能差異。適用場景：服務(wù)器集群中各服務(wù)器性能存在差異。隨機(Random Scheduling)將請求隨機分發(fā)到不同的服務(wù)器上，從統(tǒng)計學(xué)角度看調(diào)度結(jié)果，各個服務(wù)器平均分 擔(dān)用戶的連接請求。適用場景：服務(wù)器集群中各服務(wù)器性能相當(dāng)，無優(yōu)劣之分。加權(quán)隨機(Random Scheduling)將請求隨機分發(fā)到不同的服務(wù)器上，從

28、統(tǒng)計學(xué)角度看，調(diào)度結(jié)果，各個服務(wù)器按照 權(quán)值比重分擔(dān)用戶的連接請求，最后的比值和加權(quán)輪轉(zhuǎn)一致。適用場景：服務(wù)器集群中各服務(wù)器性能存在差異?；谠?IP 的 Hash (Source Hashing Scheduling)通過一個散列(Hash)函數(shù)將來自同一個源IP的請求映射到一臺服務(wù)器。適用場景：需要保證來自同一個用戶的請求分發(fā)到同一個服務(wù)器情況下。3.1.2動態(tài)調(diào)度算法相對于靜態(tài)算法，動態(tài)算法要考慮各實服務(wù)實際運行中的負(fù)載情況進行連接分發(fā)， 分發(fā)效果更均衡。最小連接(Least Connection Scheduling)負(fù)載均衡設(shè)備根據(jù)當(dāng)前各服務(wù)器的連接數(shù)來估計服務(wù)器的負(fù)載情況，把新的連

29、接分 配給連接數(shù)最小的服務(wù)器。該算法能把負(fù)載差異較大(連接保持時長差異較大)的 請求平滑分發(fā)到各個服務(wù)器上。適用場景：服務(wù)器集群中各服務(wù)器性能相當(dāng)，無優(yōu)劣之分，不同用戶發(fā)起的連接保 存時長差異較大。 加權(quán)最小連接(Weighted connection Scheduling)調(diào)度新連接時盡可能使服務(wù)器的已建立活動連接數(shù)和服務(wù)器權(quán)值成比例，權(quán)值表明 了服務(wù)器處理性能。適用場景：服務(wù)器集群中各服務(wù)器性能存在差異，不同用戶發(fā)起的連接保存時長差 異較大。3.2豐富的健康狀態(tài)檢查算法所謂健康檢查，就是負(fù)載均衡設(shè)備定期對真實服務(wù)器服務(wù)狀態(tài)進行探測，收集相應(yīng) 信息，及時隔離工作異常的服務(wù)器。健康檢查的結(jié)果除標(biāo)識服務(wù)器能否工作外， 還可以統(tǒng)計出服務(wù)器的響應(yīng)時間，作為選擇服務(wù)器的依據(jù)。負(fù)載均衡技術(shù)支持豐富的健康狀態(tài)檢查算法，可以有效地探測和檢查服務(wù)器的運行 狀態(tài)。ICMP向服務(wù)器發(fā)送ICMP Echo報文，若收到ICMP Reply，則服務(wù)器正常。TCP向服務(wù)器的某端口建立TCP連接，若成功，則服務(wù)器正常。HTTP和服務(wù)器的80端口建立TCP連接，然后發(fā)出HTTP請求，若所收到的HTTP應(yīng) 答內(nèi)容正確，則服務(wù)器正常。FTP和服務(wù)器的21端口建立TCP連接，然后取一個服務(wù)器的相關(guān)目錄放