負載均衡軟件實現(xiàn)方式

1、負載均衡軟件實現(xiàn)方式之一-URL重定向方式有一種用軟件實現(xiàn)負載均衡的方式,是基于 :"URL重定向”的.先看看什么是 URL重定向："簡單的說，如果一個網(wǎng)站有正規(guī)的 URL和別名URL，對別名URL進行重定向到正規(guī) URL， 訪問同一個網(wǎng)址，或者網(wǎng)站改換成了新的域名則把舊的域名重定向到新的域名，都叫URL重定向”( faq.php)"很多網(wǎng)絡協(xié)議都支持重定向"功能，例如在HTTP協(xié)議中支持Location指令，接收到這個指令的瀏覽器將自動重定向到Location指明的另一個URL上。"(這種方式，對于簡單的網(wǎng)站，如果網(wǎng)站是自己開發(fā)的，也在一定程

2、度上可行.但是它存在著較多 的問題：1、例如一臺服務器如何能保證它重定向過的服務器是比較空閑的，并且不會再次發(fā)送Location指令，Location指令和瀏覽器都沒有這方面的支持能力，這樣很容易在瀏覽器上形成一種死循環(huán)?！?、 在哪里放LOCATION也是一個問題。很有可能用戶會訪問系統(tǒng)的很多個不同URL，這個時候做起來會非常麻煩。并且，對URL的訪問，有的時候是直接過來的，可以被重定向，有的時候是帶著 SESSION之類的，重定向就可能會出問題。并且，這種做法，將負載均衡這 個系統(tǒng)級的問題放到了應用層，結(jié)果可能是麻煩多多。3、 這種方式一般只適用于HTTP方式，但是實際上有太多情況不僅僅是

3、HTTP方式了，特別是用戶如果在應用里面插一點流媒體之類的。4、 重定向的方式，效率遠低于IP隧道。5、這種方式，有的時候會伴以對服務器狀態(tài)的檢測，但往往也是在應用層面實現(xiàn)，從而實 時性大打折扣。實際上，這種方式是一種對付”的解決方法，并不能真正用于企業(yè)級的負載均衡應用(這里企業(yè)級是指稍微復雜一點的應用系統(tǒng))可以看一下專業(yè)的負載均衡軟件是如何來實現(xiàn)的： sis theory.htm對比一下可以發(fā)現(xiàn)，專業(yè)的負載均衡軟件要更適用于正規(guī)應用，而重定向方式則比較適用于一些簡單的網(wǎng)站應用。負載均衡軟件實現(xiàn)方式之二-基于DNS講到負載均衡，幾乎所有地方都必須要講一下基于DNS的方式，因為這實在是最基本、最

4、簡單的方式了。當然，也幾乎所有地方都說到這種方式的種種缺點，不過，既然很基本，就 還是要說明一下。下面這段講得很清楚：最早的負載均衡技術(shù)是通過 DNS來實現(xiàn)的，在DNS中為多個地址配置同一個名字， 因 而查詢這個名字的客戶機將得到其中一個地址， 從而使得不同的客戶訪問不同的服務器， 達 到負載均衡的目的。DNS負載均衡是一種簡單而有效的方法，但是它不能區(qū)分服務器的差異，也不能反映服務器的當前運行狀態(tài)。當使用DNS負載均衡的時候，必須盡量保證不同的客戶計算機能均勻獲得不同的地址。 由于DNS數(shù)據(jù)具備刷新時間標志， 一旦超過這個時間限制， 其他DNS 服務器就需要和這個服務器交互，以重新獲得地址數(shù)

5、據(jù)，就有可能獲得不同IP地址。因此為了使地址能隨機分配，就應使刷新時間盡量短，不同地方的DNS服務器能更新對應的地址，達到隨機獲得地址，然而將過期時間設置得過短，將使 DNS流量大增，而造成額外的網(wǎng)絡問題。DNS負載均衡的另一個問題是，一旦某個服務器出現(xiàn)故障，即使及時修改了 DNS 設置，還是 要等待足夠的時間（刷新時間）才能發(fā)揮作用，在此期間，保存了故障服務器 地址的客戶計算機將不能正常訪問服務器。盡管存在多種問題，但它還是一種非常有效的做法，包括Yahoo在內(nèi)的很多大型網(wǎng)站都使用DNS。引自：負載均衡技術(shù)研究原文： tech.htm比較一下DNS方式與專業(yè)的負載均衡軟件如PCL負載均衡軟件

6、，會發(fā)現(xiàn) DNS的問題在于，一是往往不能根據(jù)系統(tǒng)與服務的狀態(tài)來判斷負載，二是往往不能建立較復雜的負載均衡算法，而最主要的是 DNS往往有緩存，簡單分配負載問題不大，如果是應用集群這個就是 無法接受的。那么，為什么象 Yahoo在內(nèi)的大型網(wǎng)站都使用DNS方式呢？因為對于門戶網(wǎng)站來講，應用形態(tài)單一且簡單，重要的是服務器數(shù)量與分布，而如果出現(xiàn)短時間對于少量用戶的服務中斷問題并不大（比如有100臺服務器，有一臺不行了，即使DNS有緩存，也關(guān)系不大， 用戶重新刷一下，就很可能又分配到其他機器上了）。但是，對于應用系統(tǒng)而言，比如兩三臺服務器，跑著比較復雜的應用，DNS方式就完全 不適合了，這個時候，就要用

7、專業(yè)的負載均衡軟件了。我們可以看一個實例，這樣會對專業(yè)化負載均衡軟件應該支持什么樣的應用有更多的理 解：36000人同時應用的負載均衡實例負載均衡軟件實現(xiàn)方式之三-LVSLVS是一個開源的軟件，可以實現(xiàn)LINUX平臺下的簡單負載均衡后面所附文章,講述了 LVS實現(xiàn)負載均衡的方法.因為文章較長，所以在轉(zhuǎn)載前，先總結(jié)一下LVS的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1、開源，免費2、在網(wǎng)上能找到一些相關(guān)技術(shù)資源3、具有軟件負載均衡的一些優(yōu)點缺點：1、具有開源產(chǎn)品常有的缺點，最核心的就是沒有可靠的支持服務，沒有人對其結(jié)果負責2、功能比較簡單，支持復雜應用的負載均衡能力較差，如算法較少等。3、開啟隧道方式需重編譯內(nèi)核4、配置

8、復雜5、只支持LINUX，如果應用還包括 WINDOWS、SOLIRIS等就不行了因此，建議在簡單的LINUX應用中使用LVS復雜的應用，或者重要的應用，還是應該使用專業(yè)的負載均衡軟件，如富士通西門子公司的PCL負載均衡軟件。下面轉(zhuǎn)載一下如何使用LVS實現(xiàn)負載均衡：搭建集群負載均衡系統(tǒng)(原文： . p/20060707/2519.html)負載均衡集群是在應用服務器高負載的情況下，由多臺節(jié)點提供可伸縮的，高負載的服務器組以保證對外提供良好的服務響應；而LVS就是實現(xiàn)這一功能的技術(shù).實際上LVS是一種Linux操作系統(tǒng)上基于IP層的負載均衡調(diào)度技術(shù)，它在操作系統(tǒng)核心層上，將來自IP層的TCP/U

9、DP請求均衡地轉(zhuǎn)移到不同的服務器，從而將一組服務器構(gòu)成一個高性能、高可用的虛擬服務器。使用三臺機器就可以用LVS實現(xiàn)最簡單的集群，如圖1所示。圖1 LVS實現(xiàn)集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖圖1顯示一臺名為Director的機器是前端負載均衡器，運行LVS目前只能在Linux下運行.可以針對 web、ftp、cache、mms甚至 mysql等服務做load balanee;后端兩臺機器稱之為RealServer，是需要負載均衡的服務器，可以為各類系統(tǒng)，Linux、Solaris、Aix、BSD Windows都可，甚至Director本身也可以作為Real Server.本文將通過實際操作，重點介紹如何在R

10、edhat 9上用LVS構(gòu)建一個負載均衡集群，關(guān)于負載 均衡集群、LVS的詳細內(nèi)容，可參考如下信息：http:/www .linu / . r/lvs/part1/i ndex.shtml安裝LVSRedHat在9.0以后，就將ipvsadm這些套件去除，因此如果想使用 LVS(Linux Virtual Server), 就得自己重新編譯核心(kernel)。下載所需軟件下載ipvs補丁包從RedHat 9開始ipvs不再被預先編譯到了RedHat發(fā)行版的內(nèi)核中，我們需要從http:/www.li nu /softwar

11、e/ker nel-2.4下載新版的 ipvs,這里我們使用ipvs-1.0.9.tar.gz 這個版本.下載內(nèi)核 linux-2420.tar.gz這里需要強調(diào)的是由于所有的ipvs的補丁包都是為標準內(nèi)核開發(fā)的，所以安裝ipvs時不能使用RedHat光盤中的Kernel Source，而是需要去下載標準的內(nèi)核。所以我們從ftp:/ftp.ker /pub/l inu x/ker nel/得至 U sta ndard kern el li nu x-2.4.20.tar.gz下載ipvs管理工具 ipvsadm從 /

12、得至U ipvs 管理工具 ipvsadm-1.21.tar.gz, ipvsadm 是設置ipvs轉(zhuǎn)發(fā)方式和調(diào)度算法的工具.開始安裝安裝內(nèi)核源碼把 linux-2420.tar.gz 解壓到 /usr/src 目錄，生成了 /usr/src/linux 目錄；如果生成的是 /usr/src /linux-2.4.20 目錄，則要在 /usr/src 下建立一個連接In -s linux-2.4.20 linux ,因為在 ipvs-1.0.9中的 makefile 文件中默認指定 Kernel Source的路徑為：KERNELSOURCE = /usr/src/linux把ipvs補丁 P

13、atch到內(nèi)核源碼中把 ipvs-1.0.9.tar.gz 解壓縮到某個目錄，如 /test，生成了 /test/ipvs-1.0.9 目錄；進入 /test/ipvs- 1.0.9,依次執(zhí)行如下命令： make patchkernel、make in stallsource,將 ipvs 的 Patch 加載到 kernel 的 source 中。重新編譯支持 ipvs 的內(nèi)核進入 /usr/src/linux 目錄，分別執(zhí)行：make mrproper 為創(chuàng)建新的內(nèi)和配置做好準備make menuconfig 進行配置這里請確保 IP:Virtual Server Configuratio

14、n 中的選項設定都用 Mmake dep 檢測是否有相關(guān)的軟件包被使用make clean 為新內(nèi)核結(jié)構(gòu)準備源目錄樹make bzImage 創(chuàng)建內(nèi)核引導映像make modules 、 make modules_install 生成模塊make install 安裝新的內(nèi)核到指定位置并重新配置 grub.conf 到這里新內(nèi)核就安裝完畢了,請重啟并用此內(nèi)核引導系統(tǒng)安裝 ipvs 管理工具 ipvsadm當使用新內(nèi)核啟動后，就可以安裝 ipvsadm:tar xzvf ipvsadm-1.21.tar.gzcd ./ipvsadm-1.21makemake install 安裝完成后，執(zhí)行 i

15、pvsadm 命令，如果有如下信息出現(xiàn)則說明安裝成功了。rootleon c# ipvsadmIP Virtual Server version 1.0.9 (size=65536)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn 到現(xiàn)在為止，支持負載均衡功能的 director 就安裝成功了，接下來我們可以通過 ipvsadm 來 配置一個負載均衡集群。構(gòu)建負載均衡集群這里我們假設局域網(wǎng)中有兩臺FTP服務器，IP分別為FTP1:10.83.33.

16、103,FTP2: 所提供的資料都是相同的，這可以通過無密碼 SSH登錄+RSYNC來保證數(shù)據(jù)一致，這非本文中電，故而略過我們提供給用戶的虛擬IP是00,而在后臺為這兩臺 FTP服務器實行LVS負載均衡的服務器的IP是3.這三臺均安裝 RedHat9系統(tǒng).我們最終要實現(xiàn)的目標是當用戶輸入ftp 00時，LVS負載均衡服務器系統(tǒng)會根據(jù)當時的負載情況，依據(jù)輪換策略來決定 Real Server到底是FTP1還是FTP2從而使得整個FTP服 務器的負載到達均衡 .目前 LVS 有三種負載平衡方式， NAT( Networ

17、k Address Tran slation)， DR ( Direct Routi ng)，IP Tunneling。其中，最為常用的是 DR方式，因此這里只說明 DR(Direct Rout in g)方式的LVS負 載平衡。其它兩種的詳細情況請參考 LVS-HOWTO.Director（即3）上執(zhí)行的設置為了方便我們將所有步驟寫成一個shell script.#!/bi n/bashecho "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward （ 關(guān)閉 ip_forward）echo "1" >

18、/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects （開啟 ICMP Redirects）echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects （開啟 ICMP Redirects）echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/ethO/send_redirects（開啟 ICMP Redirects）ifconfig eth0:100 00 broadcast 00 netmask

19、55 （設置虛擬IP）route add -host 00 dev eth0:100 （設置達到虛擬 Ip 的路由）ipvsadm -C 清空 ipvsadm table）ipvsadm -A -t 00:21 -s wrr （建立service rule,當前調(diào)度算法為加權(quán)輪叫調(diào)度）ipvsadm -a -t 00:21 -r 6 -g -w 3 （建立轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則） ipvsadm -a -t 00:21 -r -g -w 1（建立轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則）ipv

20、sadm （檢查當前 ipvsadm table）將此shell script加入到/etc/rc.local中，這樣在每次系統(tǒng)啟動時都可以自動運行進行設置了。Realserver（即 和 6）上的設置這里我們必須先修正real server上arp problem .這是因為在使用 VS/DR的時候，real server會在一塊網(wǎng)卡上綁定兩個IP,但linux在kernel 2.2.14以后就將eth0:1的NOARP FLAG關(guān)閉，這使得eth0:1僅僅是eth0的別名，任何對eth0:1的操作都對eth0有效，因此如果此時使 eth0:1 NO

21、ARP,則也使得eth0 NOARR這樣整個網(wǎng)卡都不會收到數(shù)據(jù)包，具體的說就是因為我 所有的機器都放在同一個網(wǎng)段，當該網(wǎng)段的Router接收到用戶對虛擬IP的TCP conn ection要求（即使用FTP登錄服務器）時，會先在網(wǎng)段中利用Arp request詢問誰有VIP的地址，而包含Director與Real Servers上所有的in terface,只要他有那個ip,都會發(fā)送 arp reply回去，造 成網(wǎng)段內(nèi)所有擁有Virtual IP的in terface都會reply給Router，最后結(jié)果就是看誰的速度快，Router就將該封包送給誰，如此會造成LVS的Server并無法發(fā)揮

22、其效果，而我們所希望的是只有 Director上的Virtual IP發(fā)送arp reply回去，因此需要利用 hidden這個pattch，將real server上的Virtual IP給隱藏起來，如此他就不會對Arp Request進行Reply,就可以解決 ARP的問題.具體步驟是：下載所需的軟件包從http:/www.ssi.bg/ja/ 得到hidden修正包，不同的核心使用相應的版本.請參考下表Patch Li nux 2.4 Createdhidde n-2.4.28-1.d iff 2.4.28 - 2.4.30 November 18, 2004hidde n-2.4.26

23、-1.d iff2.4.26 - 2.4.27 February 28, 2004hidde n-2.4.25-1.d iff2.4.25 February 19, 2004hidde n-2.4.20pre10-1.d iff2.4.20pre10 - 2.4.24 October 12, 2002hidde n-2.4.19pre5-1.d iff2.4.19pre5 - 2.4.20pre9 April 7, 2002hidde n-2.4.5-1.d iff2.4.5 - 2.4.19pre4Ju ne 2, 2001hidden-2.4.4-1.diff 2.4.4 April 29

24、, 2001Patch Linux 2.6 Createdhidden-2.6.9-1.diffhidden-2.6.4-1.diffhidden-2.6.3-1.diffhidden-2.5.67-1.diff2.6.9 - 2.6.11 October 19, 2004 2.6.4 - 2.6.8 March 12, 20042.6.3 February 19, 20042.5.67 - 2.6.2 April 9, 2003本例使用的內(nèi)核版本是 2.4.20-8, 因此下載 hidden-2.4.20pre10-1.diff 重新編譯內(nèi)核，修正 arp problem把 hidden-2

25、.4.20pre10-1.diff 放到 /usr/src/linux 下，用命令 patch -p1 < hidden-2.4.20pre10-1.diff 對 kernel 進行 patch 進入 /usr/src/linux 目錄，分別執(zhí)行： make mrproper 為創(chuàng)建新的內(nèi)和配置做好準備 make menuconfig 進行配置 make dep 檢測是否有相關(guān)的軟件包被使用 make clean 為新內(nèi)核結(jié)構(gòu)準備源目錄樹 make bzImage 創(chuàng)建內(nèi)核引導映像 make modules 、 make modules_install 生成模塊 make install

26、 安裝新的內(nèi)核到指定位置并重新配置grub.conf到這里新內(nèi)核就安裝完畢了 ,請重啟并用此內(nèi)核引導系統(tǒng)設置 Real server為了方便我們將所有步驟寫成一個shell script.#!/bin/bashecho "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward （ 關(guān)閉 ip_forward） ifconfig lo:100 00 broadcast 00 netmask 0xffffffff up （ 設置虛擬 IP） route add -host 00 dev lo:100 （ 設置達到虛擬 Ip 的路由 ） echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/hidden （ 開啟 No-ARP） echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/hidden（開啟 No-ARP）將此 shell script 加