如何使得Linux服務器下多網(wǎng)卡負載均衡？

◆應用服務器的負載均衡技術(shù) 如果將客戶端的負載均衡層移植到某一個中間平臺，形成三層結(jié)構(gòu)，則客戶端應用可以不需要做特殊的修改，透明的通過中間層應用服務器將請求均衡到相應的服務結(jié)點。比較常見的實現(xiàn)手段就是反向代理技術(shù)。使用反向代理服務器，可以將請求均勻轉(zhuǎn)發(fā)給多臺服務器，或者直接將緩存的數(shù)據(jù)返回客戶端，這樣的加速模式在一定程度上可以提升靜態(tài)網(wǎng)頁的訪問速度，從而達到負載均衡的目的。 使用反向代理的好處是，可以將負載均衡和代理服務器的高速緩存技術(shù)結(jié)合在一起，提供有益的性能。然而它本身也存在一些問題，首先就是必須為每一種服務都專門開發(fā)一個反向代理服務器，這就不是一個輕松的任務。 反向代理服務器本身雖然可以達到很高效率，但是針對每一次代理，代理服務器就必須維護兩個連接，一個對外的連接，一個對內(nèi)的連接，因此對于特別高的連接請求，代理服務器的負載也就非常之大。反向代理能夠執(zhí)行針對應用協(xié)議而優(yōu)化的負載均衡策略，每次僅訪問最空閑的內(nèi)部服務器來提供服務。但是隨著并發(fā)連接數(shù)量的增加，代理服務器本身的負載也變得非常大，最后反向代理服務器本身會成為服務的瓶頸。 ◆基于域名系統(tǒng)的負載均衡 NCSA的可擴展Web是最早使用動態(tài)DNS輪詢技術(shù)的web系統(tǒng)。在DNS中為多個地址配置同一個名字，因而查詢這個名字的客戶機將得到其中一個地址，從而使得不同的客戶訪問不同的服務器，達到負載均衡的目的。在很多知名的web站點都使用了這個技術(shù)：包括早期的yahoo站點、163等。動態(tài)DNS輪詢實現(xiàn)起來簡單，無需復雜的配置和管理，一般支持bind8.2以上的類unix系統(tǒng)都能夠運行，因此廣為使用。 DNS負載均衡是一種簡單而有效的方法，但是存在不少問題。 首先域名服務器無法知道服務結(jié)點是否有效，如果服務結(jié)點失效，余名系統(tǒng)依然會將域名解析到該節(jié)點上，造成用戶訪問失效。 其次，由于DNS的數(shù)據(jù)刷新時間TTL（Time to LIVE）標志，一旦超過這個TTL，其他DNS服務器就需要和這個服務器交互，以重新獲得地址數(shù)據(jù)，就有可能獲得不同IP地址。因此為了使地址能隨機分配，就應使TTL盡量短，不同地方的DNS服務器能更新對應的地址，達到隨機獲得地址。然而將TTL設(shè)置得過短，將使DNS流量大增，而造成額外的網(wǎng)絡問題。 最后，它不能區(qū)分服務器的差異，也不能反映服務器的當前運行狀態(tài)。當使用DNS負載均衡的時候，必須盡量保證不同的客戶計算機能均勻獲得不同的地址。例如，用戶A可能只是瀏覽幾個網(wǎng)頁，而用戶B可能進行著大量的下載，由于域名系統(tǒng)沒有合適的負載策略，僅僅是簡單的輪流均衡，很容易將用戶A的請求發(fā)往負載輕的站點，而將B的請求發(fā)往負載已經(jīng)很重的站點。因此，在動態(tài)平衡特性上，動態(tài)DNS輪詢的效果并不理想。 ◆高層協(xié)議內(nèi)容交換技術(shù) 除了上述的幾種負載均衡方式之外，還有在協(xié)議內(nèi)部支持負載均衡能力的技術(shù)，即URL交換或七層交換，提供了一種對訪問流量的高層控制方式。Web內(nèi)容交換技術(shù)檢查所有的HTTP報頭，根據(jù)報頭內(nèi)的信息來執(zhí)行負載均衡的決策。例如可以根據(jù)這些信息來確定如何為個人主頁和圖像數(shù)據(jù)等內(nèi)容提供服務，常見的有HTTP協(xié)議中的重定向能力等。 HTTP運行于TCP連接的最高層。客戶端通過恒定的端口號80的TCP服務直接連接到服務器，然后通過TCP連接向服務器端發(fā)送一個HTTP請求。協(xié)議交換根據(jù)內(nèi)容策略來控制負載，而不是根據(jù)TCP端口號，所以不會造成訪問流量的滯留。 由于負載平衡設(shè)備要把進入的請求分配給多個服務器，因此，它只能在TCP連接時建立，且HTTP請求通過后才能確定如何進行負載的平衡。當一個網(wǎng)站的點擊率達到每秒上百甚至上千次時，TCP連接、HTTP報頭信息的分析以及進程的時延已經(jīng)變得很重要了，要盡一切可能提高這幾各部份的性能。 在HTTP請求和報頭中有很多對負載平衡有用的信息。我們可以從這些信息中獲知客戶端所請求的URL和網(wǎng)頁，利用這個信息，負載平衡設(shè)備就可以將所有的圖像請求引導到一個圖像服務器，或者根據(jù)URL的數(shù)據(jù)庫查詢內(nèi)容調(diào)用CGI程序，將請求引導到一個專用的高性能數(shù)據(jù)庫服務器。 如果網(wǎng)絡管理員熟悉內(nèi)容交換技術(shù)，他可以根據(jù)HTTP報頭的cookie字段來使用Web內(nèi)容交換技術(shù)改善對特定客戶的服務，如果能從HTTP請求中找到一些規(guī)律，還可以充分利用它作出各種決策。除了TCP連接表的問題外，如何查找合適的HTTP報頭信息以及作出負載平衡決策的過程，是影響Web內(nèi)容交換技術(shù)性能的重要問題。如果Web服務器已經(jīng)為圖像服務、SSL對話、數(shù)據(jù)庫事務服務之類的特殊功能進行了優(yōu)化，那么，采用這個層次的流量控制將可以提高網(wǎng)絡的性能。 ◆網(wǎng)絡接入?yún)f(xié)議交換 大型的網(wǎng)絡一般都是由大量專用技術(shù)設(shè)備組成的，如包括防火墻、路由器、第3、4層交換機、負載均衡設(shè)備、緩沖服務器和Web服務器等。如何將這些技術(shù)設(shè)備有機地組合在一起，是一個直接影響到網(wǎng)絡性能的關(guān)鍵性問題。現(xiàn)在許多交換機提供第四層交換功能，對外提供一個一致的IP地址，并映射為多個內(nèi)部IP地址，對每次TCP和UDP連接請求，根據(jù)其端口號，按照即定的策略動態(tài)選擇一個內(nèi)部地址，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該地址上，達到負載均衡的目的