负载均衡技术在校园网络中的应用

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1、负载均衡技术在校园网络中的应用胡秀建（安徽·宿州）摘要：校园网的应用除了用于教学、科研、管理、图书情报资料检索外，还承担任着校内外信息交流、电子邮件、公告、新闻发布，以及各种公共网络口的访问等任务。由于在网络上传输的信息不只是数字、文字和图形，还会随应用水平的提高，逐步增加语音、活动图像及视频图像等高带宽的应用。因此，网络的建设，尤其是主干网要求高带宽与高速度，在校园网的服务器中应用负载均衡技术不失为一种廉价的解决方案。关键词：负载均衡IIS服务负载均衡群集负载均衡技术是指由多台服务器以对等的方式组成一个服务器集群，服务器之间具有相同的地位，都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。通过

2、在网络中部署负载设备，使它们各自分担一定的业务量，将外部发送来的请求均匀地分配到对等结构中的某一台服务器上，而接收到请求的服务器独立地回应客户的请求。负载均衡技术使得服务器能够平均地响应客户请求，籍此提供快速获取重要数据，解决大量并发访问服务问题。这种群集技术在校园网络中应用，可以用最少的投资获得接近于大型主机的性能，节省校园网络建设的成本。一、校园网路负载均衡基本设计思想一台普通服务器的处理能力只能达到每秒几万个到几十万个请求，无法在一秒钟内处理上百万个甚至更多的请求。但若能将多台这样的服务器组成一个系统，并通过软件技术将所有请求平均分配给所有服务器，那么这个系统就完全拥有每秒钟处理几百万

3、个甚至更多请求的能力。这就是负载均衡最初的基本设计思想。其原理结构图如下：图1一、常见的负载均衡技术分析不论在企业还是在事业单位的大型网络中，负载均衡技术都有一定程度上的应用。归纳起来，常见的负载均衡技术有如下几种：1．基于特定服务器软件的负载均衡　　这种技术是利用网络协议的重定向功能来实现负载均衡的，例如在Http协议中支持定位指令，接收到这个指令的浏览器将自动重定向到该指令指明的另一个URL上。由于和执行服务请求相比，发送定位指令对Web服务器的负载要小得多，因此可以根据这个功能来设计一种负载均衡的服务器。一旦Web服务器认为自己的负载较大，它就不再直接发送回浏览器请求的网页，而是送回一

4、个定位指令，让浏览器去服务器集群中的其他服务器上获得所需要的网页。在这种方式下，服务器本身必须支持这种功能，然而具体实现起来却有很多困难，例如一台服务器如何能保证它重定向过的服务器是比较空闲的，并且不会再次发送定位指令？定位指令和浏览器都没有这方面的支持能力，这样很容易在浏览器上形成一种死循环。因此这种方式实际应用当中并不多见，使用这种方式实现的服务器集群软件也较少。　　2．基于DNS的负载均衡DNS负载均衡技术是最早的负载均衡解决方案，它是通过DNS服务中的随机名字解析来实现的，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的一个

5、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，它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。这种技术的优点是，实现简单、实施容易、成本低、适用于大多数TCP/IP应用。但是DNS负载均衡技术也存在器明显缺点。首先，这种方案不是真正意义上的负载均衡，DNS服务器将Http请求平均地分配到后台的Web服务器上，而不考虑每个Web服务器当前的负载情况。如果后台的Web服务器的配置和处理能力不同，最慢的Web服务器将成为系统的瓶颈，处理能力强的服务器不能充分发挥作用。其次，未考虑容错，如果后台的某台Web服务器出现故障，DNS服务器仍然会把DNS请求分配到这台故障服务器上

6、，导致不能响应客户端。最后，DNS负载技术处理方式有可能造成相当一部分客户不能享受Web服务，并且由于DNS缓存的原因，所造成的后果要持续相当长一段时间(一般DNS的刷新周期约为24小时)。所以在国外最新的建设中心Web站点方案中，已经很少采用这种方案了。　　3.基于四层交换技术的负载均衡这种技术是在第四层交换机上设置Web服务的虚拟IP地址，这个虚拟IP地址是DNS服务器中解析到的Web服务器的IP地址，对客户端是可见的。当客户访问此服务器的Web时，客户端的Http请求会先被第四层交换机接收到，它将基于第四层交换技术实时检测后台Web服务器的负载，根据设定的算法进行快速交换。常见的算法有

7、轮询、加权、最少连接、随机和响应时间等。　　4．基于七层交换技术的负载均衡基于第七层交换的负载均衡技术主要用于实现Web应用的负载平衡和服务质量保证。它与第四层交换机比较起来有许多优势：第七层交换机不仅能检查TCP/IP数据包的TCP和UDP端口号，从而转发给后台的某台服务器来处理，而且能从会话层以上来分析Http请求的URL，根据URL的不同将不同的Http请求交给不同的服务器来处理(可以具体到某一类文件，