負(fù)載均衡解決方案

一、用戶需求一、用戶需求本案例公司中現(xiàn)有數(shù)量較多的效勞器群:WＥB網(wǎng)站效勞器４臺(tái)WＥB網(wǎng)站效勞器４臺(tái)郵件效勞器2臺(tái)虛擬主機(jī)效勞器10臺(tái)應(yīng)用效勞器2臺(tái)數(shù)據(jù)庫2臺(tái)(雙機(jī)＋盤陣〕期望通過效勞器負(fù)載均衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)各效勞器群的流量動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡,并互為冗余備份。并要求系統(tǒng)應(yīng)有肯定的擴(kuò)展性,如數(shù)據(jù)訪問量連續(xù)增大，可再添加的效勞器參加負(fù)載均衡系統(tǒng)。我們對用戶的需求可分如下幾點(diǎn)分析和考慮：１. 系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)安排各效勞器之間的訪問流量;同時(shí)能互為冗余，當(dāng)其中一臺(tái)效勞器發(fā)生故障時(shí)，其余效勞器能即時(shí)替代工作，保證系統(tǒng)訪問的不中斷；２. 系統(tǒng)應(yīng)能治理不同應(yīng)用的帶寬,同時(shí)限定某些不必要應(yīng)用的帶寬，合理高效地利用現(xiàn)有資源；3. 系統(tǒng)應(yīng)能對高層應(yīng)用供給安全保證，在路由器和防火墻根底上供給了更進(jìn)一步的防線;４．系統(tǒng)應(yīng)具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性。容量上:o ,防火墻的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡方案，又如針對鏈路提出要求時(shí)關(guān)于Ｉnteｒneｔ訪問鏈路的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡方案等。梭子魚安全負(fù)載均衡方案總體設(shè)計(jì)承受效勞器負(fù)載均衡設(shè)備供給本地的效勞器群負(fù)載均衡和容錯(cuò)，適用于處在同一個(gè)局域網(wǎng)上的效勞器群。效勞器負(fù)載均衡設(shè)備帶給我們的最主要功能是：〔Farm)可以對于每個(gè)效勞器群設(shè)定一個(gè)IP地址，或者利用效勞器負(fù)載均衡設(shè)備的多ＴCP〔Sｐerａm如圖,webmａiｌ和ftp效勞,全面冗余機(jī)制:對于每種應(yīng)用,如WEB效勞，同時(shí)有四臺(tái)機(jī)器供給效勞，每臺(tái)機(jī)器的狀態(tài)可以設(shè)為reｇｕlar〔正常工作〕或ｂａcｋuｐ(備份狀態(tài)〕,或者同時(shí)設(shè)reｇulａｒ狀態(tài)。負(fù)載均衡設(shè)備依據(jù)治理員事先設(shè)定的負(fù)載算法和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際的動(dòng)態(tài)的負(fù)載狀況打算下一個(gè)用戶的懇求將被重定向到的效勞器。而這一切對于用戶來說是完全透亮的，用戶完成了對WEB效勞的懇求,并不用關(guān)心具體是哪臺(tái)效勞器完成的。對于整個(gè)效勞器系統(tǒng)，資源得到充分的利用和冗余。我們知道，一般狀況下不同應(yīng)用效勞的用戶數(shù)目是不盡一樣的，對于效勞器資源的消耗也有所不同。假設(shè)對每一種應(yīng)用只實(shí)行單獨(dú)的機(jī)器供給效勞，不但存在單WEWEB效勞器負(fù)荷超重;而同時(shí)FTＰ效勞器卻處在根本空閑狀態(tài)。這也是一種系統(tǒng)資源的鋪張,同時(shí)用戶得到的效勞也不夠快,每臺(tái)機(jī)器的資源得到了充分利用，并削減了單點(diǎn)故障的問題。層次上起到類似＂路由器＂的作用，并利用專用的集成電路芯片(ASIC〕完成智能的負(fù)載安排的工作。它的單點(diǎn)故障問題可以通過在系統(tǒng)中引入另外一臺(tái)效勞器負(fù)載均衡設(shè)備設(shè)備來完成。但是與一般意義上的冗余備,并相互Stand-By,另一臺(tái)將接收其全部的任務(wù)。整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)縮性也是顯而易見的：對于每一種特定效勞,整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)縮性也是顯而易見的：對于每一種特定效勞,種效勞的負(fù)載壓力過大，可以考慮在系統(tǒng)中別的效勞器上在建立一個(gè)該效勞的鏡像,只要簡潔的在對應(yīng)當(dāng)效勞的效勞群中參加一個(gè)條目，加的效勞器就能參與到整個(gè)效勞器群的工作中來了。系統(tǒng)中引入的硬件效勞器，或某臺(tái)效勞器需要對其硬件進(jìn)展升級(jí)或配置的時(shí)候,效勞器負(fù)載均衡設(shè)備能夠自動(dòng)監(jiān)測到這些變化。對于參加的效勞器,設(shè)有Warm-Ｕp;對于從系統(tǒng)上撤掉的效勞器,可以設(shè)定一個(gè)oｖer的時(shí)間值，能夠保證在該臺(tái)效勞器上的對話全部完畢之后，才將效勞器撤下,同時(shí)連續(xù)把流量安排到其它的效勞器上，用戶得到了不連續(xù)的效勞。系統(tǒng)中全部效勞器的配置,從硬件到操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件都可以是異構(gòu)的,不影響效勞器負(fù)載均衡設(shè)備的功能發(fā)揮。網(wǎng)絡(luò)供給商可以敏捷地進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)效勞器的升級(jí)擴(kuò)容工作。四、為什么選擇梭子魚安全負(fù)載均衡機(jī)：高性能:梭子魚LB440100,0０0900梭子魚負(fù)載均衡時(shí)機(jī)實(shí)時(shí)地對后臺(tái)效勞器進(jìn)展基于應(yīng)用的安康檢查，并打算在真實(shí)效勞器不行用狀況下效勞如何處理。承受Cookie源地址會(huì)話保持時(shí)，客戶端假設(shè)是通過統(tǒng)一的代理網(wǎng)關(guān)進(jìn)展訪問而造成負(fù)載均衡的不均勻,導(dǎo)致某些效勞器的連接數(shù)遠(yuǎn)大于其他的效勞器。梭子魚安全負(fù)載均衡機(jī)獨(dú)特的無線連接心跳監(jiān)控方式供給快速切換，是企業(yè)各種實(shí)時(shí)關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)所必需的。IPS1000DOSWeｂ效勞器集群負(fù)載均衡技術(shù)的應(yīng)用與爭論侯秀杰 祝永志 孔令鑫〔曲阜師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，山東日照276８26〕摘要為了提高集群系統(tǒng)對用戶的快速響應(yīng)與整體吞吐量，必需實(shí)行肯定的策略將Web均衡地安排到集群中的每一個(gè)效勞器。基于此思想本文針對傳統(tǒng)的單機(jī)思想給出了一種多機(jī)三層構(gòu)造的負(fù)載均衡系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果說明白它在負(fù)載均衡方面的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞負(fù)載均衡;均衡策略;調(diào)度算法；Ｗeｂ效勞器集群模型１ 引言Inｔｅrneｔ的快速增長,特別是電子商務(wù)應(yīng)用的進(jìn)展,使Ｗeｂ應(yīng)用成為目前最重要最廣泛的應(yīng)WebWｅb帶來更高的要求,假設(shè)Ｗeｂ效勞器無法滿足大量Web用效勞。由于客觀存在的效勞器物理內(nèi)存、ＣＰU處理速度和操作系統(tǒng)等方面的影響因素,當(dāng)大量突發(fā)的數(shù)數(shù)據(jù)包因延時(shí)而重發(fā)，使傳輸線路和效勞器的負(fù)擔(dān)再次增加。傳統(tǒng)的方法是提高Weｂ 效勞器的ＣPU處理速度和增加內(nèi)存容量等硬件方法但無論如何增加Ｗeb效勞器硬件性能,均無法滿足日益增加的對用戶的訪問效勞力量。Wｅb效勞器按肯定策略進(jìn)展負(fù)載安排。利用負(fù)載均衡［1]的技術(shù),依據(jù)肯定策略將Ｗeｂ訪問效勞安排到幾臺(tái)效勞器上，負(fù)載處理對用戶透亮，整體上對外如同Weｂ效勞器為用戶供給WebWeb負(fù)載均衡Web器,也就是網(wǎng)絡(luò)的速度比網(wǎng)絡(luò)所連接的設(shè)備速度快的狀況下,系統(tǒng)負(fù)載不斷增加,直到最大。Web1〕單機(jī)思想不斷升級(jí)效勞器硬件性能,每當(dāng)負(fù)載增加，效勞器隨之升級(jí)。這隨之將帶來一些問題，首先，效勞每種架構(gòu)的效勞器升級(jí)總有一個(gè)極限限制。2)多機(jī)思想使用多臺(tái)效勞器供給效勞,通過肯定機(jī)制使它們共同分擔(dān)系統(tǒng)負(fù)載,對單一的效勞器沒有太高的性能要求，系統(tǒng)負(fù)載增加，可以多增加效勞器來分擔(dān)。對用戶而言,整個(gè)系統(tǒng)仿佛是一臺(tái)單一的規(guī)律效勞器,這樣的系統(tǒng)能夠供給較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和較好的吞吐性能。文提出了一種基于權(quán)值的策略安排負(fù)載。負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)設(shè)備［2]１)效勞器〔Ｓerver)為用戶供給真正的效勞,也就是指給用戶供給負(fù)載均衡效勞的計(jì)算機(jī)設(shè)備,有關(guān)該設(shè)備的一些性能數(shù)據(jù)是負(fù)載均衡的主要依據(jù)之一。2)安排器〔Ｄispatｃheｒ)ＷebWeb［２1衡。圖１負(fù)責(zé)給用戶效勞安排效勞器,安排器的主要功能是依據(jù)客戶和效勞器的各種狀況〔這些狀況要能反映效勞器的負(fù)載狀況或性能狀況)通過肯定的算法進(jìn)展調(diào)動(dòng)和安排工作,從而提高由效勞器整體構(gòu)成的網(wǎng)站的穩(wěn)定性、響應(yīng)力量。它主要是集中全部的HTWeb的處理效率。２．3 負(fù)載均衡系統(tǒng)構(gòu)造器上必需安裝特定的客戶端程序，同時(shí)，為保證應(yīng)用程序的透亮性，需要對每個(gè)應(yīng)用進(jìn)展修改，能夠?qū)⒃L問懇求通過該客戶端程序轉(zhuǎn)發(fā)到其它效勞器上,重定向方式進(jìn)展，修改每一個(gè)應(yīng)用程序,工作量格外大。2.3．2Wｅｂ效勞器組成三層構(gòu)造Web[22器的負(fù)載均衡。2假設(shè)將基于客戶端的負(fù)載均衡中客戶端的負(fù)載均衡局部移植到一個(gè)中間平臺(tái),形成一個(gè)應(yīng)用效勞器,到不同的效勞器。Inｔｅrｎet與否有兩種多Wｅb效勞器構(gòu)造：隔離式(Separatioｎ〕離式〔Unsｅparatiｏn)。隔離式是效勞器不直接連到Internｅt3Internet434隔離式中只有負(fù)載均衡器對外有一個(gè)ＩPeｂServｅrWｅbＳerｖer的返回結(jié)果也經(jīng)過負(fù)載均衡器傳回給用戶。非隔離式中每一臺(tái)ＷebSｅrverIPebSeｒver,而懇求的應(yīng)答不經(jīng)過負(fù)載均衡器，直接傳回用戶。為了減輕均衡器的負(fù)載，本文中承受了三層構(gòu)造中的隔離方式。2.4 負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)的方法Weｂ負(fù)載均衡常見算法[]循環(huán)調(diào)度算(Ｒond-Robin Schedｕling〕、加權(quán)循環(huán)調(diào)度算法〔WeiｇhtedRｏund-RoｂiｎSｃhedｕｌing) 、最小連接調(diào)度算法(Leａｓt－ConnectionScｈ〔DestinationHashingScheduling〔SｏurceHashｉngSｃｈeｄulｉｎg)。等一些信息。Web[4][６][９］搭建環(huán)境軟硬件環(huán)境的搭建〔14apａchｅ，三臺(tái)安裝tomcａt(yī)。(2)效勞器的操作系統(tǒng)都是WindｏｗsXP。(３〕其中安裝apａｃhｅ的效勞器充當(dāng)負(fù)載均衡器,其它三臺(tái)是給用戶真正效勞的效勞器。(4)IPａpaｃheIP2１30,三臺(tái)安裝tｏmｃaｔ的效勞器IP21９．２1８.２2.1３1/1３2/133。3.１.2軟件的安裝與配置１)安裝tomcａｔ的效勞器的配置ｊｄk。(2〕jdkpａt(yī)hjdkbinAVＡ＿ＨＯME指向jdｋ的安裝路徑。(3)在三臺(tái)要安裝ｔｏmcａt(yī)tｏmｃaｔ,調(diào)試三個(gè)tomcat(4)ｔoｍcatWEB80８0,ｔoｍｃatWeb效勞端口修改為７080／8888/９9９９。tomcａt(yī)cｏnｆ/ｓervｅr.xｍｌ在文件中找到下面的語句:<Cｏnｎｅctｏrｐｏｒｔ=“8０80＂ maxＨｔｔpHｅaｄｅrSize=＂81９2“ mａｘThrｅads=＂15０“minSpareThreads=“２5＂maxSｐaｒeThreads=“7５“enａblｅLｏokupｓ＝＂ｆalsｅ“ ｒｅdiｒecｔPoｒt=“8４43＂ acceptCｏunt＝“1００”connｅcｔioｎＴiｍｅoｕt=＂20230＂disａbｌeUploadTimeoｕt=“tｒue“/>Poｒt=”８0８０”為上面提到的端口號(hào)就行，對安裝tomcａt(yī)

21(1〕在那臺(tái)要安裝apａｃheａｐaｃhe,我的安裝路徑為默認(rèn)Ｃ:＼PｒogramFiｌes＼AｐａｃｈeGrｏup\Aｐache2。(2)安裝后測試apache：／／２１9.2１8.22.1３0。(3)下載jk2.0．4(４)將解壓縮后的名目中的ｍｏdulesｍod_ｊk2.sｏ文件復(fù)制到aｐａchｅ的安裝名目moduleｓ名目中。(５)修改apaｃhｅ的安裝名目中的conｆ名目的配置文件d.cｏnf，在文件中LoaｄＭｏdulｅLoadMoｄulejk2_ｍodules/mod＿jk2.so。(６)分別修改三個(gè)tomcatｃoｎf/serｖｅｒ．xmlEｎgｉjvmRoｕtｅ＝”jvm1”＞只需改動(dòng)jvmRoute的值，在這里分別改為ｔｏｍｃat1，tomcat2和toｍcａt(yī)３。３〕均衡效勞器的配置２下：#ｆiｎetheｃommｕnicatioｎｃｈannel[cｈannｅｌ.ｓocｋeｔ：219.２１8.2２.130:8009]Infｏ=Aｊp1３ｆorwaｒｄingoversoｃket#配置第一個(gè)效勞器tomｃａt(yī)Id=tomcat1#要和tomcａt(yī)的配置文件ｓerveｒ．xml中的jvmRｏutｅ=＂tomcａt(yī)1“名稱全都ｄｅbｕg=0lb_faｃtor＝1＃負(fù)載平衡因子,數(shù)字越大懇求被安排的幾率越高。類似地再配置其它的效勞器。ｒunｔimeinｆormａt(yī)ｉon ［uri:／jkstatus.jsp]inｆo＝Disｐlaystatusinｆoｒｍationaｎdchecｋｓtheｃonfｉgfilefｏｒcｈangｅs. Groｕp＝statuｓ:［uri：/*]iｎfｏ=MａpthewｈoleWebappdebuｇ=０4)安裝tomcaｔ2tｏｍcatwebappsGrouｐTeｓｔ,在ＷEB-ＩNＦ名目和頁面index.jsp，ｉndex.ｊsｐ的頁面的主要內(nèi)容是打印出為大量用戶訪問的時(shí)候我們能知道負(fù)載安排的狀況。集群配置conf／sｅrｖer．ｘｍl<!－－<Cｌuｓｔer ｃｌassＮaｍe=“org.aｐachｅ.catalina．clｕster.ｔｃｐ.ＳimｐｌｅＴcpCluｓter”＜ClｕstｅrＬisｔｅnerｃlassName=“ｏrｇ.apache.catalina.clusｔｅｒ.sｅｓsｉon．CｌusterSｅssioｎListene“／＞</ｌusｔｅｒ> --> modifyｂy－->就可以了。Cｏｎｆ名目下建立jk2.pｒopertiesｃhannelSocket.port=800９集群應(yīng)用配置對于要進(jìn)展負(fù)載和集群的toｍｃａt(yī)wｅbappsＷEB-INＦ中的weｂ.xmｌ文件要添加如下一句配置<diｓtributabｌe/>到此為止配置完成剩下的就是測試3.２ 環(huán)境的測試(1〕首選分別測試每個(gè)tomcat“://２１9.21８.22/“://２１9.21８.22．131:７０80ｈttp：//219.218.２2.132:88８8hｔtp:／／219.2１8．２2.1３3：9999(2〕其次測試一下負(fù)載均衡效勞器:/／2１9.２18.２2.13０/ｊkstatus.jsp再訪問一下ｈtt130/GｒｏupTｅst/iｎｄeｘ.jｓp3.3 集群系統(tǒng)負(fù)載均衡測試index.jsｐ[5][

在客戶端的掃瞄器中看到為其供給效勞的效勞器客戶端數(shù)量客戶端數(shù)量C權(quán)值處理懇求數(shù)量３ ０.5