基于负载均衡技术的研究及展望

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1、基于负载均衡技术的研究及展望　　　　摘要：随着人们互联网技术的显著提升，对网络性能的要求也越来越高，但是由于网络服务器的处理能力有限，对服务器的过多的请求会超出其承受的负载上限，最终会导致服务质量差，负载均衡技术的出现在一定程度上缓解了网?j性能的压力，本文主要介绍了负载均衡及其一些技术并对其未来进行了一定的展望。下载论文网　　关键词：负载均衡；负载均衡算法；OpenFlow；SDN　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1008-4428（2017）10-140-03　　一、负载均衡技术出现背景　　互联网的快速发展

2、正在不断影响着人们的方方面面，尤其随着直播、视频以及大型游戏的火热开展，网络当中的负载量一直在高速地增长，网络数据中心的应对能力也在不断地变强。虽然网络带宽也一直在不断地飞快增长，但并不能应对人们对网络性能的要求，导致了过长的响应、排队等待等许多问题。网络中的流量不能均衡地分配是导致此现象的一个主要缘由，这使得有的网络节点处于超负荷工作状态，而有的节点却处于没有任务需要处理。而我们每天都在手机甚至电脑中使用的一些需要上网的一些程序随时都可能向数据中心网络中注入流量，如何均衡数据中心的非常大的负载，充分利用网络流量负载

3、是一个急需解决的普遍性现象。通过合理分配流量的负载均衡技术的出现在一定程度上解决数据中心的负载平衡，从而提高整个网络的使用效率。　　二、负载均衡描述及分类　　负载均衡是将现有的工作负载均衡的分配到数个计算单元的一种技术，计算机、网络链路、磁盘驱动器以及计算机集群等都可以作为计算单元。负载均衡的目标是优化资源的使用来解决网络拥塞问题，极大程度上地提高其吞吐量，降低其响应时间以及尽量避免过载情况的出现。负载均衡技术可以明显地提高网络以及系统的性能。负载均衡技术处理接收到的要求是将它们分配到许多不同的节点去，当某个节点出现

4、不能工作的状况或者出现没有响应状况时，将不能处理的流量派发到别的工作良好的节点来处理，有效的避免了网络一些重要组成部分可能出现某个单个节点没有用的可能性。　　负载均衡主要分为硬件实现和软件实现。其中，硬件负载均衡实现负载均衡主要是使用负载均衡器，但是硬件负载需要特别的芯片来达到其比较高的性能，这就造成了它高昂的价格从而导致了它的局限性。而软件实现是使用与其相关的软件，同时调用和其有关联的协议，来实现负载均衡的效果。这种方法的配置十分的简单，部署更加方便，价格相对于硬件实现来说是非常低廉的，目前更受欢迎的是Haprox

5、y、LVS、Nginx等。普遍来说学术界的负载均衡研究更侧重于软件实现方面，通过不断改进负载均衡调度算法，从而提高系统的整体利用率。然而，由于传统网络架构的制约，这些解决方案无法同时满足灵活高效的要求，并没有非常强的通用性，故怎么提高灵活性和通用性已成为目前的研究方向。　　根据反馈区别，负载均衡技术可以分为动态负载均衡技术和静态负载均衡技术两个类别。静态负载均衡技术提前根据系统的综合能力、性能或曾经的实践情况等静态参数来制定让系统得以均衡的方案。静态负载均衡技术一旦运用后，系统不会关心以后的工作状态是好是坏，只会一如

6、既往地遵循刚开始使用的方案来进行均衡的负载。静态负载均衡技术这种方法可以说是比较容易，系统花费比较小，但是对方案的设计要求非常高，需要考虑到以后所有可能出现的问题。动态负载均衡技术主要是基于当前的状态情况反馈来调整负载的分配，即便动态负载均衡方法更灵活，性能比静态负载均衡方式更好，但是动态负载均衡这种方法由于过度的复杂，导致系统花费非常较大，这使动态负载均衡的性能优势被它非常大的复杂性和花费可能所严重影响；由于处理对象的不同，负载均衡还可以分为两大类：服务器负载均衡技术和网络链路负载均衡技术。服务器负载均衡最重要的是

7、对服务器集群的设置，并使用域名系统服务等技术来实现均衡的负载。有许多形式的针对网络链路负载均衡，如在数据链路层中，链路聚合技术可以用于在不同物理路径上分配网络流量，以达到负载均衡；在网络层，可以根据报文源IP地址以及目的IP地址等主要内容来选择不同的路径上的转发来实现负载均衡的目的。　　三、常见负载均衡算法及其分类　　负载平衡的实现主要是通过找到目前工作量最低的节点，然后会将新的任务请求发到该节点，从而达到任务数与其处理之间的均衡，提高整个系统的性能。一般常见的负载均衡算法有：轮询法、加权轮询法、最小连接调度算法、加

8、权最小连接算法、散列法等。下面我们来简单地介绍一下这些算法。　　（一）轮询法　　轮询法原理非常明了，轮询法内的每个节点都拥有同样的处理能力，每个节点都能独自的对外进行服务。轮询法具有一个循环链表，每一个有能力能力提供业务的节点都被包含在里面；当有一个新的业务到来时，每一个节点会被依次分配业务，一直周而复始，而且在该方法中，每一个节点分配到业务是