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玩轉(zhuǎn)Windows 2003負(fù)載平衡策略

[摘要]什么是負(fù)載平衡?簡單地說負(fù)載平衡就是將一個IP地址轉(zhuǎn)換為另一個IP地址,一般用于未經(jīng)注冊的內(nèi)部地址與合法的、已獲注冊的Internet IP地址間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。負(fù)載平衡不但可以有效地解決單服務(wù)器的性能限...

  什么是負(fù)載平衡?簡單地說負(fù)載平衡就是將一個IP地址轉(zhuǎn)換為另一個IP地址,一般用于未經(jīng)注冊的內(nèi)部地址與合法的、已獲注冊的Internet IP地址間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。負(fù)載平衡不但可以有效地解決單服務(wù)器的性能限制,而且可以實現(xiàn)故障的快速轉(zhuǎn)移,保證服務(wù)的高可用性以及靈活的擴展性。于是,負(fù)載平衡幾乎是每個網(wǎng)絡(luò)管理員的必修課。本文章主要講述windows2003在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡(Network Load Balancing )方面的應(yīng)用。

  Windows的負(fù)載平衡主要是依靠組建網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡群集來實現(xiàn)的,支持WEB、FTP、Proxy、VPN、Windows Media、Telnet等服務(wù)器的負(fù)載平衡。

  負(fù)載平衡的原理

  NLB其實就是提供相同服務(wù)的一系列服務(wù)器同時監(jiān)聽服務(wù)請求,并允許在同一時間運行多個應(yīng)用程序?qū)嵗LB的核心是位于網(wǎng)絡(luò)適配器驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)層之間的WLBS.SYS的篩選器驅(qū)動。NLB把每個IP數(shù)據(jù)包分發(fā)到所有群集節(jié)點,并根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目標(biāo)地址、傳輸層協(xié)議、端口、群集的配置參數(shù)以及算法做出由某個節(jié)點處理而其他節(jié)點丟棄此數(shù)據(jù)包的統(tǒng)一決定。

  負(fù)載平衡的概念

  配置負(fù)載平衡之前,需要理解幾個重點概念。

  群集IP 地址和子網(wǎng)掩碼:群集的虛擬IP地址,是表現(xiàn)在客戶面前的“外部”地址。

  專用IP 配置和子網(wǎng)掩碼:群集各節(jié)點的本地IP地址,唯一標(biāo)識群集的各節(jié)點。

  完整Internet名:能夠訪問此群集的DNS名稱,比如cluster.it.com.cn。

  群集操作模式:在方案的選擇中詳細(xì)講述。

  端口規(guī)則:windows2003中新加的功能,細(xì)化了控制微粒,可以阻止某節(jié)點特定應(yīng)用程序的流量,而在windows2000中這是不能實現(xiàn)的。

  優(yōu)先級(單一主機標(biāo)識符):范圍在1-32之間(32是一個群集的最大節(jié)點數(shù))。此值決定如何處理沒有包含在任何為群集定義的端口規(guī)則中的傳入網(wǎng)絡(luò)通訊。具有最高優(yōu)先級的主機(優(yōu)先值最小)將處理所有這種通訊。

  負(fù)載平衡的要求

  操作系統(tǒng)的要求 在windows2003的所有版本系統(tǒng)中,NLB都是可用的。群集可以兼容以前的windows服務(wù)器操作系統(tǒng)(比如2000,NT4.0)。

  網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求

  NLB可以在連接到FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口),以太網(wǎng),吉比特以太網(wǎng)的服務(wù)器上運行,但不能在Token Ring(令牌環(huán))網(wǎng)絡(luò)上運行。

  網(wǎng)卡的要求

  所有的網(wǎng)絡(luò)適配器必須在Windows2003的硬件兼容列表中。一般情況下,服務(wù)器的網(wǎng)卡都會符合要求。

  交換機和路由器的要求

  當(dāng)計劃使用VLAN來防止交換數(shù)據(jù)洪水時,必須確保交換機支持VLAN設(shè)置;當(dāng)使用多播時,部分路由器不支持把單播IP地址映射為一個多播MAC地址,需要手工設(shè)置。

  通訊協(xié)議的要求

  綁定到群集的網(wǎng)絡(luò)適配器只能安裝TCP/IP協(xié)議,可以必須靜態(tài)分配,不支持DHCP。

  應(yīng)用程序的要求

  首先必須是TCP或UDP通訊,而且確定當(dāng)前應(yīng)用程序或服務(wù)必須支持NLB。

  負(fù)載平衡的設(shè)計

  由于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡不能根據(jù)CPU和內(nèi)存利用率來分配流量,而且性能并不是隨著節(jié)點數(shù)量的增加而線性變化的(因為隨著規(guī)模的增大,由此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)開銷,CPU開銷也隨著增大),,所以正確的設(shè)計和規(guī)劃負(fù)載平衡是至關(guān)重要的。

  群集的實現(xiàn)需要群集內(nèi)部的通訊(比如心跳信息和聚合通訊)以及管理和內(nèi)容復(fù)制的數(shù)據(jù)傳輸。這部分通訊占用了網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。為了克服單網(wǎng)卡的局限性,可以使用雙網(wǎng)卡,一個用于負(fù)載客戶端的通訊,另一個用于傳輸內(nèi)部通訊,管理和內(nèi)容的數(shù)據(jù)。

  群集操作模式的選擇是設(shè)計的重要一步。單播模式是指各節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)適配器被重新指定了一個虛擬MAC(由02-bf和群集IP地址組成確保此MAC的唯一性)。由于所有綁定群集的網(wǎng)絡(luò)適配器的MAC都相同,所以在單網(wǎng)卡的情況下,各節(jié)點之間是不能通訊的,這也是推薦雙網(wǎng)卡配置的原因之一。為了避免交換機的數(shù)據(jù)洪水,應(yīng)該結(jié)合VLAN使用。

Windows Server 2003系列沿用了Windows 2000 Server的先進(jìn)技術(shù)并且使之更易于部署、管理和使用。