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服务器负载均衡

服务器负载均衡
服务器负载均衡

宁波市养老保险管理中心服务器负载均衡设备需求说明一:配置说明

二:产品功能说明

三、系统集成及售后服务说明

1、竞价方需保证投标设备均为原产原装,所投设备均是全新未使用过的,为保障售后服务质量需保证本次竞价所供应产品最终用户名称与我单位名称一致。

2、竞价方需提供本次投标负载均衡和用户方原有负载均衡配置双机集群系统实施方案,同时为保障用户业务系统实时稳定运行,提供负载均衡集群系统平滑切换解决方案。

3、竞价方应承担投标产品的运输、安装、调试和配置工作,并须保证系统的稳定和平滑过渡,同时应提供安装的系统配置文件和文件档案。竞价方须在硬件保修期间提供用户履约保证金,并提供3年免费不推诿用户现场服务。

几种负载均衡算法

几种负载均衡算法 本地流量管理技术主要有以下几种负载均衡算法: 静态负载均衡算法包括:轮询,比率,优先权 动态负载均衡算法包括: 最少连接数,最快响应速度,观察方法,预测法,动态性能分配,动态服务器补充,服务质量,服务类型,规则模式。 静态负载均衡算法 ◆轮询(Round Robin):顺序循环将请求一次顺序循环地连接每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从顺序循环队列中拿出,不参加下一次的轮询,直到其恢复正常。 ◆比率(Ratio):给每个服务器分配一个加权值为比例,根椐这个比例,把用户的请求分配到每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。 ◆优先权(Priority):给所有服务器分组,给每个组定义优先权,BIG-IP 用户的请求,分配给优先级最高的服务器组(在同一组内,采用轮询或比率算法,分配用户的请求);当最高优先级中所有服务器出现故障,BIG-IP 才将请求送给次优先级的服务器组。这种方式,实际为用户提供一种热备份的方式。 动态负载均衡算法 ◆最少的连接方式(Least Connection):传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。 ◆最快模式(Fastest):传递连接给那些响应最快的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配,直到其恢复正常。 ◆观察模式(Observed):连接数目和响应时间以这两项的最佳平衡为依据为新的请求选择服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配,直到其恢复正常。 ◆预测模式(Predictive):BIG-IP利用收集到的服务器当前的性能指标,进行预测分析,选择一台服务器在下一个时间片内,其性能将达到最佳的服务器相应用户的请求。(被BIG-IP 进行检测) ◆动态性能分配(Dynamic Ratio-APM):BIG-IP 收集到的应用程序和应用服务器的各项性能参数,动态调整流量分配。 ◆动态服务器补充(Dynamic Server Act.):当主服务器群中因故障导致数量减少时,动态地将备份服务器补充至主服务器群。 ◆服务质量(QoS):按不同的优先级对数据流进行分配。 ◆服务类型(ToS): 按不同的服务类型(在Type of Field中标识)负载均衡对数据流进行分配。 ◆规则模式:针对不同的数据流设置导向规则,用户可自行。 负载均衡对应本地的应用交换,大家可以通过对上述负载均衡算法的理解,结合实际的需求来采用合适你的负载均衡算法,我们常用到的一般是最少连接数、最快反应、或者轮询,决定选用那种算法,主要还是要结合实际的需求。

服务器集群实验

2003服务器集群实验 一、服务器集群简介 什么是服务器群集?有何作用? 服务器群集是一组协同工作并运行Microsoft群集服务(Microsoft Cl uster Service,MSCS)的独立服务器。它为资源和应用程序提供高可用性、故障恢复、可伸缩性和可管理性。它允许客户端在出现故障和计划中的暂停时,依然能够访问应用程序和资源。如果群集中的某一台服务器由于故障或维护需要而无法使用,资源和应用程序将转移到可用的群集节点上。 服务器群集不同于NLB群集,服务器群集是有独立计算机系统(节点)构成的组,不同节点协同工作,就像单个系统一样,从而确保关键的应用程序和资源始终可由客户端使用。用于访问量较少的企业内网的服务器的冗余和可靠性。 哪些版本的操作系统支持服务器群集? 只有两个版本的windows server 2003系统支持该技术:企业版和数据中心版。 服务器群集的应用范围? 服务器群集最多可以支持8个节点,可实现DHCP、文件共享、后台打印、MS SQL server、exchange server等服务的可靠性。 二、群集专业术语 节点: 构建群集的物理计算机 群集服务: 运行群集管理器或运行群集必须启动的服务 资源: IP地址、磁盘、服务器应用程序等都可以叫做资源 共享磁盘: 群集节点之间通过光纤SCSI 电缆等共同连接的磁盘柜或存储 仲裁资源: 构建群集时,有一块磁盘会用来仲裁信息,其中包括当前的服务状态各个节点的状态以及群集转移时的一些日志 资源状态: 主要指资源目前是处于联机状态还是脱机状态 资源依赖: 资源之间的依存关系 组: 故障转移的最小单位 虚拟服务器: 提供一组服务--如数据库文件和打印共享等 故障转移: 应用从宕机的节点切换到正常联机的节点

服务器负载均衡技术

HUAWEI USG6000V系列NFV防火墙技术白皮书之---服务器负载均衡技术白皮书 华为技术有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd.

目录 1背景和概述 (2) 2全局服务器负载均衡(GSLB) (3) 3本地服务器负载均衡(LSLB) (4) 3.1使用目的MAC地址转换的服务器负载均衡(DR) (4) 3.2使用网络地址转换实现的服务器负载均衡(L4 SLB) (5) 3.3使用轻量代理和网络地址转换的服务器负载均衡(L4 lwProxy SLB) (7) 3.4使用全量Socket 代理的服务器负载均衡(L7 Socket Proxy SLB) (9) 3.4.1socket代理加业务会话关联保持 (9) 3.4.2根据URL类型不同的分担,静态资源访问和动态计算访问分开多种服务 器10 3.4.3SSL卸载 (10) 3.4.4链路优化:压缩、协议优化、本地cache、多路复用 (11) 3.5业务保持技术 (13) 4华为USG防火墙支持的SLB功能列表 (14)

1 背景和概述 随着互联网的快速发展,用户访问量的快速增长,使得单一的服务器性能已经无法满足大量用户的访问,企业开始通过部署多台服务器来解决性能的问题,由此就产生了服务器负载均衡的相关技术方案。 在实际的服务器负载均衡应用中,由于需要均衡的业务种类以及实际服务器部署场景的不同(比如是否跨地域、跨ISP数据中心等),存在多种负载均衡的技术。如下典型的组网方式如图所示: 服务提供方为了支撑大批量的用户访问,以及跨不同地域、不同接入ISP的用户都能够获得高质量的业务访问体验,其已经在不同地域、不同ISP数据中心搭建了服务器,这样就带来一个需求,也就是客户的访问能够就近、优先选择同一个ISP数据中心的服务器,从而获得高质量的业务访问体验。 同时,基于单台服务器能够提供的业务访问并发是有限的,那么就自然想到使用多台服务器来形成一个“集群”,对外展现出一个业务访问服务器,以满足大量用户访问、而且可以根据业务访问量的上升可以动态的进行业务能力扩容的需要。

两台服务器的集群方案

本文由szg81贡献 doc1。 七台服务器的集群方案 在传统的终端/主机的网络模式时代,终端功能简单,无需维护工作,在主机一端进行专门的管理与维护,具有资源共享、便于 管理的特点。但是,主机造价昂贵,终端没有处理能力,限制了网络的规模化发展。之后的客户机/服务器模式推进了计算产业 的标准化和开发化的发展,为系统提供了相当大的灵活性,但是随着分布系统规模的规模扩大,系统的维护和管理带来了巨大 的开销。面向 Internet 的服务型应用,需要高性能的硬件平台作为支持,将并行技术应用在服务器领域中,是计算机发展的必然 趋势。并行处理技术在高性能计算领域中,高可用和高性能是集群服务器系统发展的两个重要方向。 集群的概念 集群英文名称是 CLUSTER,是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机,它们构成了一个组,并以单一系统的模式加以管 理。一个客户与集群相互作用时,集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。和传统的高性能计算 机技术相比,集群技术可以利用各档次的服务器作为节点,系统造价低,可以实现很高的运算速度,完成大运算量的计算,具 有较高的响应能力,能够满足当今日益增长的信息服务的需求。 集群技术应用的需求 Internet 用户数量呈几何级数增长和科学计算的复杂性要求计算机有更高的处理能力,而 CPU 的发展无法跟上不断增长的需求, 于是我们面临以下问题: ●大规模计算如基因数据的分析、气象预报、石油勘探需要极高的计算性能。 ●应用规模的发展使单个服务器难以承担负载。 ●不断增长的需求需要硬件有灵活的可扩展性。 ●关键性的业务需要可靠的容错机制。 IA 集群系统(CLUSTER)的特点 ●由若干完整的计算机互联组成一个统一的计算机系统; ●可以采用现成的通用硬件设备或特殊应用的硬件设备,例如专用的通讯设备; ●需要特殊软件支持,例如支持集群技术的操作系统或数据库等等; ●可实现单一系统映像,即操作控制、IP 登录点、文件结构、存储空间、I/O 空间、作业管理系统等等的单一化; ●在集群系统中可以动态地加入新的服务器和删除需要淘汰的服务器, 从而能够最大限度地扩展系统以满足不断增长的应用的需 要; ●可用性是集群系统应用中最重要的因素,是评价和衡量系统的一个重要指标; ●能够为用户提供不间断的服务,由于系统中包括了多个结点,当一个结点出现故障的时候,整个系统仍然能够继续为用户提供 服务; ●具有极高的性能价格比,和传统的大型主机相比,具有很大的价格优势; ●资源可充分利用,集群系统的每个结点都是相对独立的机器,当这些机器不提供服务或者不需要使用的时候,仍然能够被充分 利用。而大型主机上更新下来的配件就难以被重新利用了。 实现服务器集群的硬件配置 ●网络服务器 七台 ●服务器操作系统硬盘 七块 ●ULTRA 160 LVD SCSI 磁盘阵列 一个 ●18G SCSI 硬盘 十块 ●网络服务网卡 十四块 服务器集群的实践步骤 ●在安装机群服务之前的准备: 1、 十四块 18G SCSI 硬盘组成磁盘阵列,做 RAID5。 2、 两台服务器要求都配置双网卡,分别安装 Microsoft Windows Server2008 操作系统,并配置网络。 3、 所有磁盘必须设置成基本盘,阵列磁盘分区必须大于 7 个。 4、 每台服务器都要加入域当中,成为域成员,并且在每台服务器上都要有管理员权限。 ●安装配置服务器网络要点 1、在这一部分,每个服务器需要两个网络适配器,一个连接公众网,一个连接内部网(它只包含了群集节点) 内部网适配器 。 建立点对点的通信、群集状态信号和群集管理。每个节点的公众网适配器连接该群集到公众网上,并在此驻留客户。 2、安装 Microsoft Windows 2000 Adwance Server 操作系统后,开始配置每台服务器的网络。在网络连接中我们给连接公众网的 命名为"外网",连接内部网的命名为"内网"并分别指定 IP 地址为:节点 1:内网:ip:10.10.10.11 外网 ip:192.168.0.192 子网 掩码:255.255.255.0 网关:192.168.0.191(主域控制器 ip) ;节点 2:内网:ip:10.10.10.12 外网 ip:192.168.0.193 子网掩码: 255.255.255.0 网关:192.168.0.191;节点 3:内网:ip:10.10.10.13 外网 ip:192.168.0.194 子网掩码:255.255.255.0 网关: 192.168.0.191;节点 4:内网:ip:10.10.10.14 外网 ip:192.168.0.195 子网掩码:255.255.255.0 网关:192.168.0.191;节点 5: 内

Tomcat集群与负载均衡

Tomcat集群与负载均衡(转载) 在单一的服务器上执行WEB应用程序有一些重大的问题,当网站成功建成并开始接受大量请求时,单一服务器终究无法满足需要处理的负荷量,所以就有点显得有点力不从心了。另外一个常见的问题是会产生单点故障,如果该服务器坏掉,那么网站就立刻无法运作了。不论是因为要有较佳的扩充性还是容错能力,我们都会想在一台以上的服务器计算机上执行WEB应用程序。所以,这时候我们就需要用到集群这一门技术了。 在进入集群系统架构探讨之前,先定义一些专门术语: 1. 集群(Cluster):是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机。 2. 负载均衡(Load Balance):先得从集群讲起,集群就是一组连在一起的计算机,从外部看它是一个系统,各节点可以是不同的操作系统或不同硬件构成的计算机。如一个提供Web服务的集群,对外界来看是一个大Web服务器。不过集群的节点也可以单独提供服务。 3. 特点: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。集群系统(Cluster)主要解决下面几个问题: 高可靠性(HA):利用集群管理软件,当主服务器故障时,备份服务器能够自动接管主服务器的工作,并及时切换过去,以实现对用户的不间断服务。 高性能计算(HP):即充分利用集群中的每一台计算机的资源,实现复杂运算的并行处理,通常用于科学计算领域,比如基因分析,化学分析等。 负载平衡:即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上,以减轻主服务器的压力,降低对主服务器的硬件和软件要求。 目前比较常用的负载均衡技术主要有: 1. 基于DNS的负载均衡 通过DNS服务中的随机名字解析来实现负载均衡,在DNS服务器中,可以为多个不同的地址配置同一个名字,而最终查询这个名字的客户机将在解析这个名字时得到其中一个地址。因此,对于同一个名字,不同的客户机会得到不同的地址,他们也就访问不同地址上的Web服务器,从而达到负载均衡的目的。 2. 反向代理负载均衡(如Apache+JK2+Tomcat这种组合) 使用代理服务器可以将请求转发给内部的Web服务器,让代理服务器将请求均匀地转发给多台内部Web服务器之一上,从而达到负载均衡的目的。这种代理方式与普通的代理方式有所不同,标准代理方式是客户使用代理访问多个外部Web服务器,而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web服务器,因此也被称为反向代理模式。 3. 基于NAT(Network Address Translation)的负载均衡技术(如Linux Virtual Server,简称LVS)

服务器负载均衡的设计与实现

服务器负载均衡的设计与实现 在该架构中OpenFlow控制器可以获取每个服务器的运行状态,并根据运行状态分发用户请求,最大程度地利用每台服务器的计算资源,并且可以在系统运行期间动态地添加或删除服务器,使系统具备很高的灵活性。 1、动态负载均衡架构的整体设计 负载均衡架构是在一个非结构化的网络中使用集中式的控制器实现多台服务器共同对外提供服务。OpenFlow网络中的所有交换机都连接在一个控制器上,每台服务器有两块网卡,一块网卡连接到OpenFlow网络对用户提供网络服务,另一块通过以太网交换机和控制器相连,以便控制器通过SNMP协议获取服务器的运行状态,具体架构如图所示。 在上述负载均衡架构中控制器是网络的核心,其主要功能有四个,分别为: 保证网络正常的通信、获取服务器的运行状态、通过负载均衡算法计算服务器的综合负载、向交换机下发流表项以转发用户请求;控制器的模块设计如图所示。 本文阐述的负载均衡架构可以工作在任意openflow网络中,而不是专门为某个服务器

所设计的负载均衡,控制器的首要任务就是保证网络可以提供正常的数据转发服务,为了保证网络既可以为其他服务提供基础支持又保证负载均衡能够正常工作,在控制器的转发控制中有两个模块,第一个模块负责负载均衡服务,第二个模块负责网络的基本通信。当一个数据包到达Openflow交换机后,如果交换机找不到可以匹配的流表项,就会向控制发送packet-in消息,控制器收到packet-in消息之后首先交给负载均衡模块,由负载均衡模块处理该消息,如果该数据包的目的IP 不是负载均衡所负责的网络服务,如果该数据包的目的IP不是负载均衡所负责的网络服务,负载均衡模块就不会做任何处理而是直接packet-in 消息传递给网络通信模块,以保证其它业务正常通信。如果该数据包的目的IP是负载均衡所负责的网络服务,负载均衡模块就向交换机下发流表项让交换机完成负载均衡服务。 为了有效地利用计算资源,控制器还需要根据服务器的运行状态转发用户请求,因此控制器还要完成这方面的工作。在此架构中每台服务器都有一块通过以太网交换机和控制器相连的网卡,控制器通过以太网交换机和服务器通信,利用SNMP协议获取服务器的运行状态。在此架构中就算没有和服务器相连的网卡,控制器也可以通过Openflow网络和服务器通信,本文之所以没有这么做是因为控制器直接和连接在openflow网络中的服务器通信需要交换机把所有服务器所发送的消息封装成packet-in消息发送给交换机,控制器也必须通过向交换机发送packet-out消息才能把数据发送给服务器,这样做会给交换机和控制器同时带来很大的压力。 因为服务器的运行状态必须由多条信息才能描述清楚,所以就算得到服务器的运行状态之后,也无法根据多条信息判断哪台服务器的负载最低。因此本文在控制器中运行了一个负载均衡算法,控制器会把服务的运行状态作为负载均衡算法的参数代入到服务器综合负载的运算中,计算出服务器的综合负载,并根据综合负载得到负载最小的服务器。 负载均衡的核心内容就是让交换机分发用户的请求,用户请求的第一个数据包到达交换级之后,交换机会通过packet-in消息把数据包发送给控制器,控制器中的负载均衡模块会通过SNMP协议获取所有服务器的运行状态,并根据运行状态计算服务器的综合负载,之后把用户的请求转发给综合负载最小的服务器。 2、动态负载均衡架构的设计与实现 负载均衡常用的算法有随机、轮训和最小连接数,原因是这三种算法很容易用硬件实现,这三种算法中最小连接数算法的效果是最理想的,但是如果集群中的服务器在CPU、内存、网络带宽上的配置不相同,这三个算法都不能充分地发挥服务器集群的计算能力。在openflow网络中,网络的控制层由软件制定,负载均衡算法也可以集成在控制器中,使用软件完成,这样可以更准确地评估服务器的负载情况。本文阐述的负载均衡方案中就设计了一个负载均衡算法,根据服务器的运行状态计算服务器的综合负载,并返回综合负载最小的服务器。该算法可以在服务器性能差距较大的集群中充分发挥每一台服务器的计算能力,算法的具体实现过程如下: 1)动态反馈当前服务器负载量 主要收集每台服务器CPU和内存的使用率,这些信息并不能直接表示一台服务器的负载情况,所以使用公式1把CPU和内存信息转换为服务器的负载量,其中LC为第i台服务器CPU的使用率,LM为第i台内存的使用率,r1和r2为权值,用于强调该服务类型对各个部分的不同影响程度,r1+r2=1,LS为计算得出的第i台服务器负载量 LS=r1LC+r2*LM 2)服务器处理能力计算; 集群中服务器的性能也可能不同,在计算服务器负载的时候还要考虑服务器的处理能力,第i台服务器的处理能力使用C(i)表示,C的计算方法如公式所示,其中P为第i台服务器CPU的个数,M为第i台服务器内存的大小,r1和r2为权值,r1+r2=1。

负载均衡调度算法

负载调度算法 负载均衡(Load Balance),又称为负载分担,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,它提供了一种廉价又有效的方法来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。 在调度器的实现技术中,IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中有通过网络地址转换(Network Address Translation)将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器,称之为VS/NAT技术。在分析VS/NAT 的缺点和网络服务的非对称性的基础上,提出通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN,和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR,它们可以极大地提高系统的伸缩性。 在内核中的连接调度算法上,IPVS实现了以下几种调度算法: 1 轮叫调度 1.1 轮叫调度含义 轮叫调度(Round Robin Scheduling)算法就是以轮叫的方式依次将请求调度不同的服务器,即每次调度执行i = (i + 1) mod n,并选出第i台服务器。算法的优点是其简洁性,它无需记录当前所有连接的状态,所以它是一种无状态调度。 轮叫是基站为终端分配带宽的一种处理流程,这种分配可以是针对单个终端或是一组终端的。为单个终端和一组终端连接分配带宽,实际上是定义带宽请求竞争机制,这种分配不是使用一个单独的消息,而是上行链路映射消息中包含的一系列分配机制。 1.2 轮叫调度算法流程 轮询调度算法的原理是每一次把来自用户的请求轮流分配给内部中的服务器,从1开始,直到N(内部服务器个数),然后重新开始循环。在系统实现时,我们引入了一个额外条件,即当服务器的权值为零时,表示该服务器不可用而不被调度。这样做的目的是将服务器切出服务(如屏蔽服务器故障和系统维护),同时与其他加权算法保持一致。所以,算法要作相应的改动,它的算法流程如下:假设有一组服务器S = {S0, S1, …, Sn-1},一个指示变量i表示上一次选择的服务器,W(Si)表示服务器Si的权值。变量i被初始化为n-1,其中n > 0。 j = i; do { j = (j + 1) mod n;

存储服务器集群配置

系统结构: 两台服务器集群,通过网络同时与阵列相连。其中一台为当前活动服务器,另一台热备。 服务器间通过心跳线相连,确保集群讯息传递。 目的: 为防止单点故障,集群服务通过服务器即时切换,实现任意一台服务器故障后,用户依然能对阵列上所存储的资源进行操作而不受影响,为维修或更换设备赢得时间。 整体思路: 1.在阵列上创建仲裁分驱和共享分驱 2.启动集群服务器中的一台A,查看是否识别出阵列上划分的空间。是则格式化分驱, 并启动集群服务器B,检查其是否识别已分驱的磁盘。是则关闭服务器B,然后在 服务器A上创建集群 3.选择域,输入要创建的集群名称 4.输入节点A主机名,可点击BROWSE选择服务器名称 5.等待系统执行前至配置,如无异常执行下一步 6.输入集群ip地址,此地址为虚拟集群服务器地址,并无实际设备存在

7.在域服务器上创建一个集群用户,在集群向导中输入用户名密码 8.点击QUORUM选择在阵列上创建的仲裁磁盘,结束配置 9.启动集群服务器B,启动集群管理服务,选择加入集群。 10.选择要加入集群的节点服务器B 11.等待配置完成,若无异常进行下一步 12.输入集群服务器所在域的域用户密码 13.检察配置信息,无误则结束配置 14.右键单击RESOURCE新建资源 15.输入资源名称并选择资源类型及所在组 16.将与之关联的服务器加入相关组 17.设置共享名称及路径,单击完成结束配置 18.设置共享资源完全共享权限 19.在当前管理服务器上设置共享磁盘的权限 一.环境准备条件: 1.域服务器至少一台 2.在域中创建用户,为后边集群服务器登陆使用 3.两台准备做集群的节点服务器,需配置双网卡。 4.准备心跳线一根,将两台节点服务器相连。 二。配置集群 域用户:cluster 主机A信息: 主机A名称:NASA 域名:12.CALT.CASC 公网IP:10.21.0.171 心跳IP:192.168.0.1 主机B信息: 主机B名称:NASB 域名:12.CALT.CASC 公网IP:10.21.0.172 心跳IP:192.168.0.2

负载均衡的基础原理说明

大家都知道一台服务器的处理能力,主要受限于服务器自身的可扩展硬件能力。所以,在需要处理大量用户请求的时候,通常都会引入负载均衡器,将多台普通服务器组成一个系统,来完成高并发的请求处理任务。 之前负载均衡只能通过DNS来实现,1996年之后,出现了新的网络负载均衡技术。通过设置虚拟服务地址(IP),将位于同一地域(Region)的多台服务器虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池;再根据应用指定的方式,将来自客户端的网络请求分发到

服务器池中。网络负载均衡会检查服务器池中后端服务器的健康状态,自动隔离异常状态的后端服务器,从而解决了单台后端服务器的单点问题,同时提高了应用的整体服务能力。 网络负载均衡主要有硬件与软件两种实现方式,主流负载均衡解决方案中,硬件厂商以F5为代表目前市场占有率超过50%,软件主要为NGINX与LVS。但是,无论硬件或软件实现,都逃不出基于四层交互技术的“转发”或基于七层协议的“代理”这两种方式。四层的转发模式通常性能会更好,但七层的代理模式可以根据更多的信息做到更智能地分发流量。一般大规模应用中,这两种方式会同时存在。 2007年F5提出了ADC(Application delivery controller)的概念为传统的负载均衡器增加了大量的功能,常用的有:SSL卸载、压缩优化和TCP连接优化。NGINX也支持很多ADC的特性,但F5的中高端型号会通过硬件加速卡来实现SSL卸载、压缩优化这一类CPU密集型的操作,从而可以提供更好的性能。 F5推出ADC以后,各种各样的功能有很多,但其实我们最常用的也就几种。这里我也简单的总结了一下,并和LVS、Nginx对比了一下。

负载均衡解决方案设计设计

一、用户需求 本案例公司中现有数量较多的服务器群: WEB网站服务器 4台 邮件服务器 2台 虚拟主机服务器 10台 应用服务器 2台 数据库 2台(双机+盘阵) 希望通过服务器负载均衡设备实现各服务器群的流量动态负载均衡,并互为冗余备份。并要求新系统应有一定的扩展性,如数据访问量继续增大,可再添加新的服务器加入负载均衡系统。 二、需求分析 我们对用户的需求可分如下几点分析和考虑: 1.新系统能动态分配各服务器之间的访问流量;同时能互为冗余,当其中 一台服务器发生故障时,其余服务器能即时替代工作,保证系统访问的 不中断; 2.新系统应能管理不同应用的带宽,如优先保证某些重要应用的带宽要 求,同时限定某些不必要应用的带宽,合理高效地利用现有资源;

3.新系统应能对高层应用提供安全保证,在路由器和防火墙基础上提供了 更进一步的防线; 4.新系统应具备较强的扩展性。 o容量上:如数据访问量继续增大,可再添加新的服务器加入系统; o应用上:如当数据访问量增大到防火墙成为瓶颈时,防火墙的动态负载均衡方案,又如针对链路提出新要求时关于Internet访问 链路的动态负载均衡方案等。 三、解决方案 梭子鱼安全负载均衡方案总体设计 采用服务器负载均衡设备提供本地的服务器群负载均衡和容错,适用于处在同一个局域网上的服务器群。服务器负载均衡设备带给我们的最主要功能是:

当一台服务器配置到不同的服务器群(Farm)上,就能同时提供多个不同的应用。可以对于每个服务器群设定一个IP地址,或者利用服务器负载均衡设备的多TCP端口配置特性,配置超级服务器群(SuperFarm),统一提供各种应用服务。

F5负载均衡算法详解

应用交换技术的负载均衡算法 应用交换技术里主要包括四项关键的技术: ●截获和检查流量 ●服务器监控健康检查 ●负载均衡算法 ●会话保持 截获和检查流量保证只有合适的数据包才能通过; 服务器监控和健康检查随时了解服务器群的可用性状态; 负载均衡和应用交换功能通过各种策略导向到合适的服务器; 会话的保持以实现与应用系统完美结合; F5在应用交换技术中的优势: A、截获和检查流量 –BIG-IP 有最强的数据包截获和检查引擎去检查任何数据流量包中的任何部分,可以检测16384bytes包的深度,理论上可以检测 64Kbytes的包长度 –这使得BIG-IP 明显有别于其他的厂商的产品 B、用于定制控制的iRules工具 –可用来定义如何根据报头和/或TCP有效负载信息来引导、保存和过滤流量。 –iRules增强了企业或服务提供商定根据业务需求定制应用流量的能力。 –通用检查引擎和iRules分别是应用智能和业务决策来进行应用流量管理的方法和工具。 C、服务器监控和健康检查

–服务器(Node)-Ping(ICMP) –服务(Port)-Connect –扩展的应用验证(EA V) –扩展的内容验证(ECV) –针对VOD服务器的专用健康检查机制 –针对节点的检查频率和超时频度,e.g.10seconds响应,e.g.5seconds D、负载均衡和应用交换功能 –Global Load Balancer提供17种负载均衡算法 –F5提供最优质的负载均衡和应用交换功能 静态算法 动态算法 智能算法 I –control UIE + Irules –Local Load Balancer提供12种负载均衡算法 E、持续功能 –连续性与负载平衡是相互对立的,但它对于负载平衡又是必不可少的! –简单的连续性—基于源地址 –HTTP Cookie 连续性 –SSL Session ID 连续性 –目的地址的亲合作用--caches –standby BIG-IP实现对连续性记录的镜像 –智能与第七层的内容交换组合 F5做为应用交换领域的领导厂商,一直保持着技术上的领先地位,F5已经有40多项技术申请了专利,其它的竞争合作伙伴都在购买F5的这些专利技术。接下来我们讨论一下负载均衡算法。

集群的负载均衡技术综述

集群的负载均衡技术综述 摘要:当今世界,无论在机构内部的局域网还是在广域网如Internet上,信息处理量的增长都远远超出了过去最乐观的估计,即使按照当时最优配置建设的网络,也很快会感到吃不消。如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配,使之不致于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况,负载均衡机制因此应运而生。本组在课堂上讲解了《集群监控与调度》这一课题,本人在小组内负责负载均衡部分内容,以及PPT的制作。 关键词:负载均衡集群网络计算机 一、前言 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。 其实,负载均衡并非传统意义上的“均衡”,一般来说,它只是把有可能拥塞于一个地方的负载交给多个地方分担。如果将其改称为“负载分担”,也许更好懂一些。说得通俗一点,负载均衡在网络中的作用就像轮流值日制度,把任务分给大家来完成,以免让一个人累死累活。不过,这种意义上的均衡一般是静态的,也就是事先确定的“轮值”策略。 与轮流值日制度不同的是,动态负载均衡通过一些工具实时地分析数据包,掌握网络中的数据流量状况,把任务合理分配出去。结构上分为本地负载均衡和地域负载均衡(全局负载均衡),前一种是指对本地的服务器集群做负载均衡,后一种是指对分别放置在不同的地理位置、在不同的网络及服务器群集之间作负载均衡。 服务器群集中每个服务结点运行一个所需服务器程序的独立拷贝,诸如Web、FTP、Telnet或e-mail服务器程序。对于某些服务(如运行在Web服务器上的那些服务)而言,程序的一个拷贝运行在群集内所有的主机上,而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配。对于其他服务(例如e-mail),只有一台主机处理工作负载,针对这些服务,网络负载均衡允许网络通讯量流到一个主机上,并在该主机发生故障时将通讯量移至其他主机。 二、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: 1.解决网络拥塞问题,服务就近提供,实现地理位置无关性 2.为用户提供更好的访问质量 3.提高服务器响应速度

F5负载均衡双机热备实施方案

F5双机热备实施说明 2012/12/4

一、项目拓扑图及说明 两台F5负载均衡设备采用旁挂的方式连接至交换机,设备地址和虚拟地址在服务器的内网地址段中划分;使用F5为认证应用服务器进行流量负载均衡。 二、设备信息及IP分配表 三、实施步骤及时间

3.1、F5设备加电测试 3.2、配置F5及F5双机,需2.5小时 3.3、测试F5双机切换,需0.5小时,这部分作为割接准备工作。3.4、先添加认证服务器单节点到F5设备192.168.100.150的虚拟服务中,在内网测试应用,需0.5小时 3.5、将应用服务器从双机模式更改为集群模式,将认证服务器两个节点添加到F5设备,这个时间取决于服务器模式更改的时间。 3.6、在防火墙上更改认证服务器的映射地址,将原来的地址更改为F5设备上的虚拟服务IP地址192.168.100.150 ,TCP 协议80端口。 四、回退方法 在外部网络不能访问认证服务时,回退的方法是在防火墙上把F5设备虚拟服务器192.168.100.150地址映射,更改为原单台认证服务器IP地址,将认证服务器集群模式退回双机模式。 五、F5设备配置步骤 5.1、设置负载均衡器管理网口地址 F5 BIG-IP 1600 设备的面板结构: BIG-IP 1600应用交换机具备四个10/100/1000M自适应的网络接口及二个光纤接口. 10/100/1000 interface — 4个10/100/1000 M 自适应的网络接口 Gigabit fiber interface — 2个1000M 多模光纤接口

Serial console port —一个串口命令行管理端口 Failover port —一个串口冗余状态判断端口。Mgmt interface —一个10/100M 管理端口 注:互为双机的两台BIG-IP必须用随机附带的Failover线相连起来。 BIG-IP上电开机以后,首先需要通过机器前面板右边的LCD旁的按键设置管理网口(设备前面板最左边的网络接口)的IP地址。管理网络接口有一个缺省的IP地址,一般为192.168.1.245。 注:管理网络接口的IP地址不能与业务网络在同一网段,根据业务网络的地址划分,相应的调整管理网络接口的网络地址。如果,在SMS中负载均衡口的external vlan和internal vlan 已经采用了192.168.1.0/24的网段,必须修改管理网口缺省的IP地址到另外一个网段。 通过LCD按键修改管理网口IP地址的方法如下: 1、按红色X按键进入Options选项; 2、在液晶面板上通过按键按以下顺序设置管理网口的网络地址: Options->System->IP Address/Netmask->Commit 如果通过LCD按键修改完IP地址以后,选择Commit,地址无法成功改变(例如出现IP地址为全零的情况),很有可能是管理口IP地址与系统内已经配置发生冲突。出现这种情况,关机重启以后,另选一个IP网段来设置管理网口地址。 警告:在设置好网络管理口地址以后,通过网络登陆到BIG-IP上进行其它配置更改时,都要保证网络管理口的网络连接完好。否则有时会出现修改的配置无法被成功加载应用的情况,因为网络管理口为Down的情况会妨碍配置文件的加载。 5.2、登录BIGIP的WEB管理界面 管理BIGIP有两种方式,一种是基于WEB的https管理方式,另一种是基于ssh的命令行管理方式。除特别配置外,采用WEB的管理方式即可。 WEB登录方式如下: 1.在管理员的IE地址栏内输入BIGIP设备的IP地址,https://192.168.1.245 2.回车后出现系统警告信息

两台服务器集群巧搭建

服务器集群系统中,服务器不再分布在各处,而是集中在一起统一进行管理和维护。它保持了分布式客户机/服务器模式的开发性、可扩展性的优点,同时又具备了终端/主机模式的资源共享和集中易于管理的优点。 服务器集群系统中,服务器不再分布在各处,而是集中在一起统一进行管理和维护。它保持了分布式客户机/服务器模式的开发性、可扩展性的优点,同时又具备了终端/主机模式的资源共享和集中易于管理的优点。相对集中的集群系统,降低了系统管理的成本,而且还提供了和大型服务器系统相媲美的处理能力。 在传统的终端/主机的网络模式时代,终端功能简单,无需维护工作,在主机一端进行专门的管理与维护,具有资源共享、便于管理的特点。但是,主机造价昂贵,终端没有处理能力,限制了网络的规模化发展。之后的客户机/服务器模式推进了计算产业的标准化和开发化的发展,为系统提供了相当大的灵活性,但是随着分布系统规模的规模扩大,系统的维护和管理带来了巨大的开销。 面向Internet的服务型应用,需要高性能的硬件平台作为支持,将并行技术应用在服务器领域中,是计算机发展的必然趋势。并行处理技术在高性能计算领域中,高可用和高性能是集群服务器系统发展的两个重要方向。 集群的概念 集群英文名称是CLUSTER,是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机,它们构 成了一个组,并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时,集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。 和传统的高性能计算机技术相比,集群技术可以利用各档次的服务器作为节点,系统造价低,可以实现很高的运算速度,完成大运算量的计算,具有较高的响应能力,能够满足当今日益增长的信息服务的需求。 #P# 集群技术应用的需求 Internet用户数量呈几何级数增长和科学计算的复杂性要求计算机有更高的处理能力,而CPU的发展无法跟上不断增长的需求,于是我们面临以下问题: ●大规模计算如基因数据的分析、气象预报、石油勘探需要极高的计算性能。

分布式与集群的区别

1、Linux集群主要分成三大类( 高可用集群,负载均衡集群,科学计算集群)(下面只介绍负载均衡集群) 负载均衡集群(Load Balance Cluster) 负载均衡系统:集群中所有的节点都处于活动状态,它们分摊系统的工作负载。一般Web服务器集群、数据库集群和应用服务器集群都属于这种类型。 负载均衡集群一般用于相应网络请求的网页服务器,数据库服务器。这种集群可以在接到请求时,检查接受请求较少,不繁忙的服务器,并把请求转到这些服务器上。从检查其他服务器状态这一点上看,负载均衡和容错集群很接近,不同之处是数量上更多。 2、负载均衡系统:负载均衡又有DNS负载均衡(比较常用)、IP负载均衡、反向代理负载均衡等,也就是在集群中有服务器A、B、C,它们都是互不影响,互不相干的,任何一台的机器宕了,都不会影响其他机器的运行,当用户来一个请求,有负载均衡器的算法决定由哪台机器来处理,假如你的算法是采用round算法,有用户a、b、c,那么分别由服务器A、B、C来处理; 3、分布式是指将不同的业务分布在不同的地方。 而集群指的是将几台服务器集中在一起,实现同一业务。 分布式中的每一个节点,都可以做集群。 而集群并不一定就是分布式的。 举例:就比如新浪网,访问的人多了,他可以做一个群集,前面放一个响应服务器,后面几台服务器完成同一业务,如果有业务访问的时候,响应服务器看哪台服务器的负载不是很重,就将给哪一台去完成。 而分布式,从窄意上理解,也跟集群差不多,但是它的组织比较松散,不像集群,有一个组织性,一台服务器垮了,其它的服务器可以顶上来。 分布式的每一个节点,都完成不同的业务,一个节点垮了,哪这个业务就不可访问了。

A10服务器负载均衡解决方案解读

1SJ tit works ***** 单位 A10负载均衡解决方案 A10 Networks Inc. 1SJ tit works

目录 1.项目概述 (1) 2.需求分析及讨论 (1) 2.1应用系统所面临的共性问题 (1) 2.2需求分析 (2) 3.A10公司负载均衡解决方案 (3) 3.1网络结构图 (3) 3.2A10负载均衡解决方案 (3) 3.2.1APP Server负载均衡的实现 (4) 3.2.2应用优化的实现 (4) 3.3解决方案说明 (5) 3.4方案的优点 (6) 4.A10 AX的优点及各型号指标总结 (7) 5.A10公司简介 (7) 6.AX介绍 (8) 6.1 A10公司AX简介 (8) AX系列功能 (8)

1. 项目概述 2. 需求分析及讨论 2.1应用系统所面临的共性问题 随着用户量增大及业务的发展,一个应用系统往往会出现各种问题。瓶颈可能出现在服务器、存储、网络设备,带宽等的性能不足,而运行一旦出现故障给业务带来的影响范围是巨大的,服务器可能出现的问题表现为如下几点: ?高可用问题 关健性应用要求7*24稳定运行不被中断,高可用性问题被放在首要位置。 ?利用“不平衡”现象 数据的大集中使得服务器的访问压力日益增大,服务器性能往往会成为一个系统的瓶颈,随着性能问题的产生,单点故障的发生也将比较频繁,为了解决这些问题,传统的方式多为采取更换更好的服务器并且采用双机备份系统提供服务的方式,这样必然存在 一半的资源浪费的情况,而在压力不断上升的情况下,这种动作讲不断的重复,不但服务器的利用率不平衡,而且持续引起投资的浪费。 ?“峰值”问题 服务器的处理多存在“波峰”和“波谷”的变化。而且“波峰”时,业务量大小的变化又不规律,这就使服务器不得不面对“峰值堵塞”问题。原有解决方法为增加服务器或主机数量,提高处理能力。但仍存在性能不平衡问题,且这样做,投资成本大。 ?多米诺”现象 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,其它服务器处于空闲状态,无法完全利用所有服务器的处理资源,当出现“峰值堵塞”时,“多米 诺”效应往往会发生,即所有服务器连续被“堵”至“死”。最终的结果将导致系统的瘫痪。 ?“扩展”不便 随着物理和应用的集中,服务器上所要处理的数据量(traffic )增大,客户交易产生

几种的负载均衡算法

实用标准文案 几种负载均衡算法 本地流量管理技术主要有以下几种负载均衡算法: 静态负载均衡算法包括:轮询,比率,优先权 动态负载均衡算法包括: 最少连接数,最快响应速度,观察方法,预测法,动态性能分配,动态服务器补充,服务质量,服务类型,规则模式。 静态负载均衡算法 ◆轮询(Round Robin):顺序循环将请求一次顺序循环地连接每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从顺序循环队列中拿出,不参加下一次的轮询,直到其恢复正常。 ◆比率(Ratio):给每个服务器分配一个加权值为比例,根椐这个比例,把用户的请求分配到每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。 ◆优先权(Priority):给所有服务器分组,给每个组定义优先权,BIG-IP 用户的请求,分配给优先级最高的服务器组(在同一组内,采用轮询或比率算法,分配用户的请求);当最高优先级中所有服务器出现故障,BIG-IP 才将请求送给次优先级的服务器组。这种方式,实际为用户提供一种热备份的方式。 动态负载均衡算法 ◆最少的连接方式(Least Connection):传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配, 直到其恢复正常。

◆最快模式(Fastest):传递连接给那些响应最快的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP 就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配,直精彩文档.实用标准文案 到其恢复正常。 ◆观察模式(Observed):连接数目和响应时间以这两项的最佳平衡为依据为新的请求选择服务器。当其中某个服务器发生第二到第7 层的故障,BIG-IP就把其从服务器队列中拿出,不参加下一次的用户请求的分配,直到其恢复正常。 ◆预测模式(Predictive):BIG-IP利用收集到的服务器当前的性能指标,进行预测分析,选择一台服务器在下一个时间片内,其性能将达到最佳的服务器相应用户的请求。(被BIG-IP 进行检测) ◆动态性能分配(Dynamic Ratio-APM):BIG-IP 收集到的应用程序和应用服务器的各项性能参数,动态调整流量分配。 ◆动态服务器补充(Dynamic Server Act.):当主服务器群中因故障导致数量减少时,动态地将备份服务器补充至主服务器群。 ◆服务质量(QoS):按不同的优先级对数据流进行分配。 ◆服务类型(ToS): 按不同的服务类型(在Type of Field中标识)负载均衡对数据流进行分配。 ◆规则模式:针对不同的数据流设置导向规则,用户可自行。 负载均衡对应本地的应用交换,大家可以通过对上述负载均衡算法的理解,结合实际的需求来采用合适你的负载均衡算法,我们常用到的一般是最少连接数、最快反应、或者轮询,决定选用那种算法,主要还是要结合实际的需求。

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