负载均衡软件实现与硬件实现方案

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软件、硬件负载均衡部署方案

目录

1、硬件负载均衡之F5部署方案 (2)

1.1网络拓扑结构 (2)

1.2反向代理部署方式 (3)

2软件负载均衡方案 (4)

2.1负载均衡软件实现方式之一- URL重定向方式 (4)

2.2负载均衡软件实现方式之二- 基于DNS (5)

2.3负载均衡软件实现方式之三- LVS (8)

2.4负载均衡软件实现方式之四- 专业负载均衡软件 (16)

总结： (16)

1、硬件负载均衡之F5部署方案

对于所有的对外服务的服务器，均可以在BIG-IP上配置Virtual Server实现负载均衡，同时BIG-IP可持续检查服务器的健康状态，一旦发现故障服务器，则将其从负载均衡组中摘除。

BIG-IP利用虚拟IP地址（VIP由IP地址和TCP/UDP应用的端口组成，它是一个地址）来为用户的一个或多个目标服务器（称为节点：目标服务器的IP地址和TCP/UDP应用的端口组成，它可以是internet的私网地址）提供服务。因此，它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。根据服务类型不同分别定义服务器群组，可以根据不同服务端口将流量导向到相应的服务器。BIG-IP连续地对目标服务器进行L4到L7合理性检查，当用户通过VIP请求目标服务器服务时，BIG-IP根椐目标服务器之间性能和网络健康情况，选择性能最佳的服务器响应用户的请求。如果能够充分利用所有的服务器资源，将所有流量均衡的分配到各个服务器，我们就可以有效地避免“不平衡”现象的发生。

利用UIE+iRules可以将TCP/UDP数据包打开，并搜索其中的特征数据，之后根据搜索到的特征数据作相应的规则处理。因此可以根据用户访问内容的不同将流量导向到相应的服务器，例如：根据用户访问请求的URL将流量导向到相应的服务器。

1.1网络拓扑结构

网络拓扑结构如图所示：

网络拓扑结构

1.2反向代理部署方式

下图为集群服务器的硬件负载均衡详细架构图，由一台F5虚拟机分别对多台服务器进行负载分配。

①如图，假设域名被解析到F5的外网/公网虚拟IP：61.1.1.3（vs_squid），该虚拟IP下有一个服务器池（pool_squid），该服务器池下包含两台真实的Squid服务器（192.168.1.11和192.168.1.12）。

②、如果Squid缓存未命中，则会请求F5的内网虚拟IP：192.168.1.3（vs_apache），该虚拟IP下有一个默认服务器池（pool_apache_default），该服务器池下包含两台真实的Apache服务器（192.168.1.21和192.168.1.22），当该虚拟IP匹配iRules规则时，则会访问另外一个服务器池（pool_apache_irules），该服务器池下同样包含两台真实的Apache服务器（192.168.1.23和192.168.1.24）。

③、另外，所有真实服务器的默认网关指向F5的自身内网IP，即192.168.1.2。

④、所有的真实服务器通过SNAT IP地址61.1.1.4访问互联网。

2软件负载均衡方案

2.1负载均衡软件实现方式之一- URL重定向方式

有一种用软件实现负载均衡的方式,是基于"URL重定向"的.

先看看什么是URL重定向:

"简单的说，如果一个网站有正规的URL和别名URL，对别名URL进行重定向到正规URL，访问同一个网址，或者网站改换成了新的域名则把旧的域名重定向到新的域名，都叫URL重定向"

(/service/host_faq.php)

"很多网络协议都支持“重定向”功能，例如在HTTP协议中支持Location 指令，接收到这个指令的浏览器将自动重定向到Location指明的另一个URL上。"

(/art/200604/25388.htm)

这种方式,对于简单的网站,如果网站是自己开发的,也在一定程度上可行.但是它存在着较多的问题:

1、“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Location指令，Location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。”

2、在哪里放LOCATION，也是一个问题。很有可能用户会访问系统的很多个不同URL，这个时候做起来会非常麻烦。并且，对URL的访问，有的时候是直接过来的，可以被重定向，有的时候是带着SESSION之类的，重定向就可能会出问题。并且，这种做法，将负载均衡这个系统级的问题放到了应用层，结果可能是麻烦多多。

3、这种方式一般只适用于HTTP方式，但是实际上有太多情况不仅仅是HTTP 方式了，特别是用户如果在应用里面插一点流媒体之类的。

4、重定向的方式，效率远低于IP隧道。

5、这种方式，有的时候会伴以对服务器状态的检测，但往往也是在应用层面实现，从而实时性大打折扣。

实际上，这种方式是一种“对付”的解决方法，并不能真正用于企业级的负载均衡应用（这里企业级是指稍微复杂一点的应用系统）可以看一下专业的负载均衡软件是如何来实现的：/pcl/pcl_sis_theory.htm 对比一下可以发现，专业的负载均衡软件要更适用于正规应用，而重定向方式则比较适用于一些简单的网站应用。

2.2负载均衡软件实现方式之二- 基于DNS

负载均衡集群网络拓扑图

讲到负载均衡，几乎所有地方都必须要讲一下基于DNS的方式，因为这实在是最基本、最简单的方式了。当然，也几乎所有地方都说到这种方式的种种缺点，不过，既然很基本，就还是要说明一下。

下面这段讲得很清楚：

最早的负载均衡技术是通过DNS来实现的，在DNS中为多个地址配置同一个名字，因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址，从而使得不同的客户访问不同的服务器，达到负载均衡的目的。

DNS负载均衡是一种简单而有效的方法，但是它不能区分服务器的差异，也不能反映服务器的当前运行状态。当使用DNS负载均衡的时候，必须尽量保证不同的客户计算机能均匀获得不同的地址。由于DNS数据具备刷新时间标志，一