负载均衡技术的分类及应用研究

负载均衡技术的分类及应用研究

网络的快速发展，使得网络浏览量急剧增加，这也带来了数据流量的增长，这就相应地要求网络的核心部分的处理能力能跟上人们的需求。在这种情况下，廉价实惠、处理效率高的负载均衡技术的产生，给人类的生活和工作带来了很大便利。文章主要阐述了负载均衡技术的不同类别、优点以及实现方法和实践中的应用。

标签：负载均衡；网络；负载平衡；信息系统

1 类型多样、各充其能的负载均衡技术

随着科技的发展，负载均衡技术在网络与计算机的很多领域得到了广泛应用，形成了各具特色、各有利弊的多样化负载均衡技术的格局，同时，这些不同的类型作用于不同的领域，有着各自不同的运行方式以及自己的优缺点，但无论是哪种类型，它都给我们的生活带来了或多或少的便利，使这个日新月异的网络时代的发展加快了步伐，其主要的类型有四种，具体分类所述如下。

1.1 软件负载均衡和硬件负载均衡。所谓的软件负载均衡技术是指于一台或者一台以上的服务器上相对应的操作系统上配置一个或者一个以上的附带软件，以此来促成负载的均衡。而硬件负载技术则简便得多，它可以不需要通过其他设备的作用而直接在外网和服务器之间配置负载均衡器。将这两种负载均衡技术对比起来看，软件负载均衡技术独具的特点是设备简单，这样在设备的安装上省时省力，促使其成本比其他方式低，同时使用起来也比较灵活方便。但是它可扩展性比较差，同时安全性低，常常带来不必要的麻烦。反观硬件负载均衡技术也不是十全十美的，虽然它可以提高整体功能、流畅性较高，但其唯一的致命伤则是成本很高。

1.2 本地负载均衡和全局负载均衡。网络服务器在应用的地理分支上分类，可以分为本地负载均衡和全局负载均衡。从其名字来看可以很好地理解各自的工作特点，本地负载均衡可以理解为直接对本地服务器进行负载均衡的操作。这样，全局负载均衡也比较好理解了，它就是对一个范围较大的区域进行整体性的负载均衡。由于全局负载均衡的范围广，因此它的使用成本比本地负载均衡高，同时，本地负载均衡常常是一对一服务，所以能有效解决网络数据流量超负荷的问题安全性能比较高。全局负载均衡技术主要用于一个较大的区域范围内，各个地方的用户用一个IP地址就能连接上离自己最近的服务器，从而使网速大大提高。这种全局负载均衡技术的优点在于能跨越地理位置的限制，能够远距离为不同地区的用户提供高质量的服务，且网络速度很快，这是它最大的一个优点。

1.3 更高网络层负载均衡。由于网络上存在负载超标的各种问题，从网络的各个层次着手，利用负载均衡技术来解决问题是绝对可行的。由于网络的第四层和第七层比较特殊，所以我们通常也会选择运行质量更好的更高网络层负载均衡。更高网络层负载均衡是将一个网上合法的注册IP地址映射为多个内部服务

器的IP地址，对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部IP地址，这就是第四层网络均衡器的任务，从而达到均衡负载的目的。第七层的负载均衡控制则通过提供一种对访问流量的高层控制方式来适应对HTTP服务器群的应用，然后检查流经的HTTP报头，依据报头内的信息来执行均衡负载的重大任务。

1.4 链路聚合技术。链路聚合技术又称Trunk，是指利用多个物理端口相互捆绑，从而形成一个逻辑端口，从而分担各成员端口出/入流量的负荷量的新兴技术。交换机会在分析了用户配备的端口负担的流量决定报文发送到什么交换机和何种类型的端口上。如果其中一个成员端口的链接路线发生了故障，交换机会立即检测出来并停止在此端口上发送报文。此时还会反映出剩下链路各自所负担的网络流量，再一次分析报文应当发送到那个具体的端口，等到发生故障的端口恢复了它应有的功能，它就会重操旧业继续计算报文应当发送到哪个位置的什么端口。

2 负载均衡技术的应用

2.1 DNS负载均衡。DNS负载均衡是负载均衡技术实际应用中的领头羊。它可以使不同的地址取相同地名字，那么查询这个公共名字的客户机便会抽取到其中的任意一个地址，这样，不同的客户拥有不同的地址，从而在自己的区域内连接不同的服务器。DNS负载均衡技术用取名字的方式获得了效果颇佳的负载均衡。

2.2 地址转换网关负载均衡。地址转换网关负载均衡事实上就是对外部IP 地址进行一定转换，使其变成一种内部IP地址，在每次TCP连接显现出请求动态时，在众多地址中选择一个IP地址便是我们所说的地址转换网关负载均衡，它对负载均衡的地址进行自我转换咀嚼，将均衡负载的梦想变为现实。

2.3 代理服务器负载均衡。代理服务器负载所使用的服务器与其他负载均衡不同，它可以将请求转发给内部的服务器，这样就省去了很多中间环节，从而静态网页的访问速度的提升，使人们用起来心情都会更加舒畅。这样服务器的负载均衡也就轻松地变为了现实。

2.4 混合型负载均衡。混合型主要运用于网络复杂、涉及范围广的情况下，由于不同的服务器往往在规模、硬件设备、提供的服务上存在差异，混合型负载均衡具有其独特的优势，它完全可以成为每个服务器群应当选择的最便利、最流畅的负载均衡的方式，通过一层层的负载均衡群集起来作为一个整体向外部提供服务，从而显现出最佳的性能。当然这种方式也不只局限于大型网络中，它有时候也可以运用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。

2.5 反向代理负载均衡。帮助内网用户访问外网服务器的连接请求已是一项我们耳熟能详的技艺了，由哪个服务器帮忙完全由服务器说了算，并将原本要直接发送到internet服务器解决的问题转而传达给代理服务器去解决。而反向代理正好与此相反，它先由代理服务器作为一个中间人接受外网上的连接请求，然后它再把请求传达给内部网络上的服务器，完成一个由外到里的过程，同时这个中

间人也是一个结果传达者，此时代理服务器就升级为了正职。此时，网络堵塞也得到了解决，网络负担大大减小。

2.6 NAT负载均衡。NAT全名为NetworkAddressTranslation，即网络地址转换。顾名思义，它是将一个IP地址转换为另一个IP地址，也就相当于一个转换机的功能。它的应用范围还算广泛，一般用于没有登记注册的内部地址与合法的、已获注册的InternetIP地址间，也就是说可以增加和扩大InternetIP地址数量、不让外网知道内网是何种构造。当然，负载均衡技术在其他很多领域都有运用，也不只是局限于这几种运用模式，这里只是简单地列举了这项技术比较常用的方式，同时我相信这项技术会不断发展，运用到更多领域，使得网络堵塞、紧促的问题得到更好的解决，提供一个更好的网络环境，从而给我们的生活、工作带来更多的便利。

3 结束语

文章谈论了负载均衡技术的分类和在实际生活中的应用领域及应用方式，可以看出负载均衡技术的应用对网速的提高、网络安全性的提高以及对网络流量的分散等过个方面起着重要的作用。文章只是对其中一些方面进行了阐述，还有很多不完整，我们也可以看到，负载均衡技术还有一些不足，这些不足都是我们以后进步的方向。希望通过文章的简略介绍，能对负载均衡技术有一定的了解，同时希望对负载均衡技术今后的改进能有一定的帮助。

参考文献

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[4]郭成城，晏蒲柳.一种异构Web服务器集群动态负载均衡算法[J].计算机学报，2014（6）：1134-1141.

作者简介：张鹏（1982-），男，汉族，内蒙古自治区通辽市人，大连理工大学硕士，内蒙古民族大学数学学院，讲师，研究方向：软件工程。