网络负载平衡技术概述

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1、网络负载平衡技术概述（全文）引言Windows2000®AdvancedServer和Windows2000DatacenterServer操作系统提供网络负载平衡服务。网络负载平衡增强了Internet服务器程序（如Web服务器、FTP服务器和其它关键任务服务器上使用的程序）的可用性和可扩展性。运行Windows2000的单台计算机只能提供有限的服务器可靠性和可扩展性能。而通过将两台或更多的运行Windows2000AdvancedServer的主机计算机的资源并入一个群集，网络负载平衡就可以提

2、供关键任务服务器所需要的可用性和性能。每台主机都运行需要的服务器程序（如Web、FTP、Telnet或电子邮件服务器程序）的一个独立副木。对冇些服务（如Web服务器上使用的服务），程序的副木在群集内的所冇主机上运行，网络负载平衡在这些服务器之间分配工作量。对于其它服务（如电子邮件），只有一台主机处理工作量。对于这些服务，网络负载平衡让网络通信流向-•台主机，只有在服务器发生故障时才将通信移到另一台主机上。网络负载平衡配逍概述网络负载平衡作为Windows200（）网络驱动程序运行。它的运行对TCP

3、/IP网络堆栈是透明的。为确保最佳网络性能，网络负载平衡通常使用一•个网卡处理客户到群集的通信，其它到服务器的网络通信通过一个单独的网卡。但第二个网卡不是必需的。从负载平衡服务器应用程序访问数据库冇些服务器程序访问应客户请求而更新的数据库。当这些程序在群集中的负载平衡时,更新要准确地同步。每台主机都可以使用数据库的本地、独立副本，这些副本在必要时可脱机合并。或者到单独网络数据库服务器的访问可以在群集主机之间均分。也可以将这些方法结合起来使用。例如，静态Web页可以在所冇的群集服务器间复制以确保快速

4、访问和完全容错。但数据库请求必须被转发至处理多个Web服务器更新的公用数据库服务器。有些关键任务程序可能要求使川高可用性的数据库引擎來确保服务的完全容错。人们越來越多地部署支持群集的数据库软件以确保在整个群集方案中实现高可用性和可扩展性的数据库访问。MicrosoftSQLServer就是这样一个例了，它可以部署在冇群集服务的两个节点配置中。群集服务能确保即使一个节点发生故障，剩余节点会承担起发生故障的计算机的职责,这样为MicrosoftSQLServer客八提供儿乎是连续的服务。它能够做到这一

5、点是山于两台计算机共享一个公用磁盘子系统。备注区别所讨论的两个群集解决方案很重要。第一个方案，网络负载平衡主要用来分布传入的传输控制协议/Internet协议（TCP/IP）通信。这种解决方案中的计算机形成一种群集类型。笫二个方案，群集服务主要用來提供从一台计算机到另一台计算机的故障转移服务。这种解决方案屮的计算机形成另一种不同的群集类型。网络负载平衡群集通常运行Web服务器程序。群集服务通常运行数据库程序（与网络负载平衡联合起来使用时）。若将两个群集结合起来互为补充，用户就可以创建一个全面的群集

6、方案。网络负载平衡如何工作通过使用由两台或多台计算机起组成的样集，网络负载平衡使得Web服务器的可用性提高，可扩展性改善。Intemet客户使用单一IP地址（或多宿主主机采用一套地址）访问群集。客八不能将群集和单个服务器区分开。服务器程序不能让人知道它们是在群集中运行。但网络负载平衡群集与运行单一服务器程序的单一主机有明显区别，因为即使有群集主机发生故障，它也能提供不间断的服务。群集还可以比单一主机更迅速地响应客户请求（对于负载平衡的端口）。网络负载平衡能捉供高可用性，当冇一台主机发生故障或脱机时

7、，网络负载平衡可将传入的网络通信重新定向到工作正常的群集主机。即使与脱机的主机的连接断开，也能提供Internet服务。在大多数情况下（例如，Web服务器），客户软件在连接失败时自动重试，客户在接收响应时只感到冇儿秒钟的延迟。网络负载平衡可提供扩展性能，将传入的网络通信在分配给群集的一个或多个虚拟1P地址之间分布。群集屮的多台主机随后同时响应不同的客户请求，具至响应來自同一•客户的多个请求。例如Web浏览器可以从群集屮的不同主机获取一个Web页面中的几个图像。这样就会加快处理速度，缩煎对客户的响应

8、时间。网络负载平衡能使一个子网上的所有的群集主机同时检测传送到群集的主1P地址（及多宿主主机的其它IP地址）的网络通信。在每台群集主机上，网络负载平衡驱动程序作为群集适配器驱动程序和TCP/IP堆栈之间的筛选器，允许主机分几部分接收传入的网络通信。网络负载平衡使用完全分布式的算法，根据群集主机的IP地址、端口和其它信息将传入的客户按照统计规律与各群集主机相对应。在检查到达的数据包时，所冇的主机都同时执行这种对应來迅速确定哪台主机应该处理该数据包。除非群集主机的数量发牛变化，否则这种