1、負載均衡是由多臺服務器以對稱的方式組成一個服務器集合，每臺服務器都具有等價的地 位，都可以單獨對外提供服務而無須其他服務器的輔助。通過某種負載分擔技術，將外部發 送來的請求均勻分配到對稱結構中的某一臺服務器上，而接收到請求的服務器獨立地回應客 戶的請求。均衡負載能夠平均分配客戶請求到服務器列陣，籍此提供快速獲取重要數據，解 決大量并發訪問服務問題。這種群集技術可以用最少的投資獲得接近于大型主機的性能。網絡負載均衡的優點第一，網絡負載均衡能將傳入的請求傳播到多達32臺服務器上，即可以使用最多 32臺服務器共同分擔對外的網絡請求服務。網絡負載均衡技術保證即使是在負載很重的情 況下，服務器也能做出快

2、速響應；第二，網絡負載均衡對外只需提供一個IP地址（或域名）；第三，當網絡負載均衡中的一臺或幾臺服務器不可用時，服務不會中斷。網絡負載 均衡自動檢測到服務器不可用時，能夠迅速在剩余的服務器中重新指派客戶機通訊。這項保 護措施能夠幫助你為關鍵的業務程序提供不中斷的服務，并可以根據網絡訪問量的增加來相 應地增加網絡負載均衡服務器的數量；第四，網絡負載均衡可在普通的計算機上實現。網絡負載均衡的實現過程在Windows Server 2003中，網絡負載均衡的應用程序包括Internet信息服務（IIS）、 ISA Server 2000防火墻與代理服務器、VPN虛擬專用網、終端服務器、Windows

3、 Media Services（Windows視頻點播、視頻廣播）等服務。同時，網絡負載均衡有助于改善服務器的 性能和可伸縮性，以滿足不斷增長的基于Internet客戶端的需求。網絡負載均衡可以讓客戶端用一個邏輯Internet名稱和虛擬IP地址（又稱群集IP地 址）訪問群集，同時保留每臺計算機各自的名稱。下面，我們將在兩臺安裝Windows Server 2003的普通計算機上，介紹網絡負載均衡的實現及應用。這兩臺計算機中，一臺計算機名稱為A，IP地址為192.168.0.7;另一臺名為B，IP 地址為192.168.0.8。規劃網絡負載均衡專用虛擬IP地址為192.168.0.9。當正式應

4、用時，客 戶機只需要使用IP地址192.168.0.9來訪問服務器，網絡服務均衡會根據每臺服務器的負載 情況自動選擇192.168.0.7或者192.168.0.8對外提供服務。具體實現過程如下：在實現網絡負載均衡的每一臺計算機上，只能安裝TCP/IP協議，不要安裝任何其 他的協議（如IPX協議或者NetBEUI協議），這可以從“網絡連接屬性”中查看。第一步，分別以管理員身份登錄A機和B機，打開兩臺機的“本地連接”屬性界面， 勾選“此連接使用下列項目”中的“負載均衡”項并進入“屬性”對話框，將IP地址都設為 192.168.0.9（即負載均衡專用IP），將子網掩碼設置為255.255.255.

5、0;第二步，分別進入A機和B機的“Internet協議(TCP/IP)”屬性設置界面，點擊“高級” 按鈕后，在彈出的“高級TCP/IP設置”界面中添加IP地址192.168.0.9和子網掩碼設置為 255.255.255.0。第三步，退出兩臺計算機的“本地連接屬性”窗口，耐心等一會兒讓系統完成設置。以后，如果這兩臺服務器不能滿足需求，可以按以上步驟添加第三臺、第四臺計算 機到網絡負載均衡系統中以滿足要求。用IIS服務驗證網絡負載均衡網絡負載均衡配置好后，為了實現某項具體的服務，需要在網絡負載均衡的計算機 上安裝相應的服務。例如，為了實現IIS網站的負載均衡，需要在相應的網絡負載均衡服務 器上安

6、裝IIS服務。為了讓每個用戶在通過網絡負載均衡訪問到不同的計算機時，能夠訪問 到一致的數據，需要在網絡負載均衡的每臺計算機上保持數據的一致性。舉例來說，實現了 兩個節點的IIS的網絡負載均衡，為了保證兩個網站內容的一致性，除了這兩個IIS服務器 的配置相同外，相應的網站數據必須一致。為了檢驗網絡負載均衡，我們可以通過IIS來進行驗證，其他的一些應用如終端服 務、Windows Media服務與IIS的應用與之相類似。在其他計算機上的IE瀏覽器中鍵入 192.168.0.9，根據網絡的負載，網絡負載均衡會自動轉發到A機或B機。為了驗證效果， 你可以在瀏覽的時候，拔掉第一臺計算機的網線或拔掉第二臺

7、機器的網線，將會發現瀏覽到 的將是不同內容。當然，我們在測試的時候，為了驗證網絡負載均衡的效果，把兩個網站設 置成不一致的內容，而在正式應用的時候，網絡負載均衡群集的每個節點計算機的內容將是 一致的，這樣不管使用哪一個節點響應，都能保證訪問的內容是一致的。負載均衡在校園網中的應用校園網的應用除了用于教學、科研、管理、圖書情報資料檢索外，還承擔任著校內 外信息交流、電子郵件、公告、新聞發布，以及各種公共網絡口的訪問等任務。由于在網絡 上傳輸的信息不只是數字、文字和圖形，還會隨應用水平的提高，逐步增加語音、活動圖像 及視頻圖像等高帶寬的應用。因此，網絡的建設，尤其是主干網要求高帶寬與高速度，在校

8、園網的服務器中應用負載均衡技術不失為一種廉價的解決方案。為了提高服務器的性能和工作負載能力，企業通常會使用DNS服務器、網絡地址轉換 等技術來實現多服務器負載均衡，特別是目前企業對外的互聯網Web網站，許多都是通過 幾臺服務器來完成服務器訪問的負載均衡。目前企業使用的所謂“負載均衡服務器”，實際上它是應用系統的一種控制服務器， 所有用戶的請求都首先到此服務器，然后由此服務器根據各個實際處理服務器狀態將請求具 體分配到某個實際處理服務器中，對外公開的域名與IP地址都是這臺服務器。負載均衡控 制與管理軟件安裝在這臺服務器上，這臺服務器一般只做負載均衡任務分配，但不是實際對 網絡請求進行處理的服務器

9、。一、企業實現Web服務器負載均衡為了將負載均勻的分配給內部的多個服務器上，就需要應用一定的負載均衡策略。 通過服務器負載均衡設備實現各服務器群的流量動態負載均衡，并互為冗余備份。并要求新 系統應有一定的擴展性，如數據訪問量繼續增大，可再添加新的服務器加入負載均衡系統。對于WEB服務應用，同時有幾臺機器提供服務，每臺機器的狀態可以設為 regular（正常工作）或backup（備份狀態），或者同時設定為regular狀態。負載均衡設備根據管 理員事先設定的負載算法和當前網絡的實際的動態的負載情況決定下一個用戶的請求將被 重定向到的服務器。而這一切對于用戶來說是完全透明的，用戶完成了對WEB服務

10、的請求， 并不用關心具體是哪臺服務器完成的。二、使用網絡地址轉換實現多服務器負載均衡支持負載均衡的地址轉換網關中可以將一個外部IP地址映射為多個內部IP地址， 對每次TCP連接請求動態使用其中一個內部地址，達到負載均衡的目的。很多硬件廠商將 這種技術集成在他們的交換機中，作為他們第四層交換的一種功能來實現，一般采用隨機選 擇、根據服務器的連接數量或者響應時間進行選擇的負載均衡策略來分配負載。然而硬件實 現的負載控制器靈活性不強，不能支持更優化的負載均衡策略和更復雜的應用協議。基于網絡地址轉換的負載均衡器可以有效的解決服務器端的CPU和磁盤I/O負載， 然而負載均衡器本身的性能受網絡I/O的限制

11、，在一定硬件條件下具有一定的帶寬限制，但 可以通過改善算法和提高運行負載均衡程序的硬件性能，來提高這個帶寬限制。不同的服務 類型對不同的服務器資源進行占用，我們使用的負載衡量策略是使用同一個負載進行評估， 這對于大多數條件是適合的，然而最好的辦法是針對不同的資源，如CPU、磁盤I/O或網絡 I/O等，分別監視服務器負載，由中心控制器選擇最合適的服務器分發客戶請求。三、使用DNS服務器實現負載均衡訪問企業網服務器的用戶急劇增加，一臺服務器難以滿足用戶的訪問需要，那么如 何才能保證用戶的正常訪問呢?解決方法有很多，如使用Windows 2000或Windows Server 2003提供網絡負載均

12、衡服務，但該服務的設置非常復雜。而通過DNS服務器實現網絡負載 均衡則是一種比較簡單的方法。企業網通常由很多子網構成，為了降低網絡中的數據流量，客戶機最好能訪問處于 同一子網內的Web服務器。雖然實現了網絡負載均衡功能，但并不能保證客戶訪問的是本 子網的Web服務器。其實這個問題也很好解決，只要啟用DNS服務器的“啟用網絡掩碼排 序”功能即可。在DNS管理器窗口中，右鍵點擊DNS服務器，在彈出的菜單中選擇漏性”， 然后在屬性對話框中切換到“高級”選項卡，勾選“服務器選項”列表框中的“啟用網絡掩碼排 序”選項即可。這樣客戶機每次都能訪問到本子網內的Web服務器了。完成以上設置后，就 使DNS服務

13、器實現了網絡負載均衡功能，把客戶的訪問分擔到每個Web服務器上，并且還 減少了跨子網的網絡通信流量，大大降低了企業網的通信負擔。四、企業實現SQL Server數據庫服務器負載均衡MS SQL Server數據庫服務器可以說是應用范圍最廣的數據庫產品，并且越來越多 地在大型和比較關鍵的應用系統中提供服務。當企業應用越來越復雜、數據量越來越大的時 候，SQL Server數據庫要不停的進行處理、存儲、查詢的工作，這個時候企業就要考慮SQL Server數據庫服務器的性能和速度及安全性了。然而，長期以來，SQL SERVER數據庫服務 器都只有“熱備”的解決方案，而沒有“負載均衡”和“集群”的解決

14、方案。隨著數據庫路由器軟件ICX的出現，為基于MS SQL Server的數據庫系統提供了 一種更優秀的集群解決方案。它可以真正的實現SQL Server數據庫服務器的動態負載均衡， 提高性能和速度;它可以真正的保證SQL Server數據庫服務器不間斷的提供服務，在服務器 發生故障的時候實時切換到其他服務器上繼續提供服務，切換時間為“零”。數據庫路由器是 實時并發數據庫事務處理同步復制器和負載平衡器。所有的數據庫客戶都通過ICX訪問數據庫。當訪問、查詢SQL Server數據庫的時 候ICX可以根據實際情況分配服務器來提供服務，大大提高服務速度和優化性能，完成負 載均衡。ICX可以同時連接多

15、臺數據庫，這若干臺數據庫的內容在任何時刻由ICX保證是 完全一致的。也就是說，ICX采用了全新的并發事務處理的方式，向連接的N臺數據庫同 步復制事務處理，使得系統在任何時刻具有多個一致的最新邏輯數據庫數據集。當其中一臺 數據庫服務器發生故障的時候，ICX可以實時的、第一時間切換到其他服務器上來繼續提供 服務。真正的實現零時間的服務器切換，大大提高安全性，真正意義的實現服務器不間斷服 務。SQL Server 2005實現負載均衡作者：天津工業大學計算機技術與自動化學院李哲楊連賀Internet的規模每一百天就會增長一倍，客戶希望獲得7天x24小時的不間斷可用性及 較快的系統反應時間，而不愿屢次

16、看到某個站點“Server Too Busy-及頻繁的系統故障。隨著業務量的提高,以及訪問量和數據流量的快速增長，網絡各個核心部分的處理性能 和計算強度也相應增大，使得單一設備根本無法承擔。在此情況下，如果扔掉現有設備去做 大量的硬件升級，必將造成現有資源的浪費，而且下一次業務量的提升，又將導致再一次硬 件升級的高額成本投入。于是，負載均衡機制應運而生。對于負載均衡，筆者經常接觸的當屬Oracle的負載均衡機制。下面，我們先簡單了解 Oracle的負載均衡的實現方案。Real Application Clusters 是雙機并行服務器（8i 及以前版本稱作 Oracle Parallel Se

17、rver， OPS），用來在集群環境下實現多機共享數據庫，以保證應用的高可用性，同時可以自動實 現并行處理及均分負載，還能實現數據庫在故障時的排錯和無斷點恢復。它可以自動進行負 載平衡、故障修復和規劃停機時間，以支持高可用性應用程序。若并行服務器中某節點失效， 透明的應用程序容錯能夠把用戶自動轉接到另一節點上繼續運行，應用程序在用戶沒有察覺 的情況下繼續執行。這使周期性和非周期性發生故障的系統增大了連續可用性。進程的失效 可以完全透明地轉移到另一節點上去，通過適當地配置，可以指定所有查詢都在客戶端進行 緩存，這樣它們便可以在轉移后的節點上重新設置。下面我們重點介紹Sql Server 2005

18、是如何實現負載均衡的。Sql Server 2005 的新特性端到端拓撲的事務性復制SQL Server 2005對端到端(P2P)拓撲結構上事務性的復制加強了支持。P2P的拓撲結構 支持無限的發布服務器，它們彼此之間可以互相交換事務。P2P拓撲是SQL Server的一個巨大進步。現在，多端點服務器可以更改數據，并且向 其他的發布者復制事務。這就是說，訂閱服務器不再被限制在主要的報告環境中，可以通過 事務性負載全球共享的方式將服務器分布開來。當用戶的數量增加的時候，只要簡單地向這 個群體中添加服務器即可。除了將負載分布之外，這個拓撲結構還增加了可用性。如果任何一個點的服務器不可達，則 池中其

19、他服務器就會共享這個負載，因為每個服務器都有其他所有服務器上可獲得的全部數 據集合。數據庫鏡像和快照SQL Server 2005引入了數據庫鏡像的概念，來幫助獲得高可用性。特別提醒的是，只 要它正式發布了，數據庫鏡像就可以在SQL Server 2005上使用。然而，只有到SQL Server 2005 Service Pack 1才會支持鏡像。數據庫快照是SQL Server 2005中引入的另一項特性。快照是某一個時間點上的數據庫 的克隆。只要對鏡像數據庫進行了快照，就可以讓用戶查詢快照。快照的生成通常只需要幾 秒鐘，因為它實際上在這個過程中并沒有拷貝任何數據。因此，要把負載分布到主服務

20、器和 備用服務器上，就可以將數據庫做鏡像，然后階段性地對備份服務器進行快照。而且還可以 使用快照在主服務器上進行報告。軟件實現SQL Server 2005的負載均衡中間層實現數據庫的負載均衡技術，首先要有一個可以控制連接數據庫的控制端。在這里，它 截斷了數據庫和程序的直接連接，由所有的程序來訪問這個中間層，然后再由中間層來訪問 數據庫。這樣，我們就可以具體控制訪問某個數據庫了，然后還可以根據數據庫的當前負載 來調整每次連接到哪個數據庫。好處在兩個方面:首先，它成功地將數據庫放到了內網之中， 更好地保護了數據庫的安全性。如果數據庫也在公網上，1433端口是很容易被攻擊的，所 以要保護數據庫與之

21、的連接，就用到了中間層。它可以將數據庫更加好地保護在內網。其次， 連接數據庫的所有連接都可以控制，更方便DBA對數據的管理，看哪些連接更耗費數據庫 資源，以便更好地優化代碼。但是，也有兩點要注意:第一，必須要做成Windows的服務程序。Windows發展到今天， 如果以一個集成的大系統來講，做成服務程序更加穩定，也更加安全，這樣做即使用戶不登 錄機器，也可以使用。第二，必須要使用多個中間層。從中間層的作用可以看出，它承接了 數據庫的所有連接，所以，一旦出了問題，就會導致整個系統癱瘓。所以做多個中間層是必 要的，這樣，如果一個壞了可以登錄到另一個。實現多據庫數據同步中間層有了，下一步的工作是設

22、置構建數據庫集群。對于負載均衡，最重要的就是所有 服務器的數據都是同步的。這是一個集群所必需的，因為，如果數據不同步，那么用戶從一 臺服務器讀出的數據，就有別于從另一臺服務器讀出的數據，這是不能允許的。所以必須實 現一個數據庫的數據同步。這里設置一個用于寫入的數據庫，設置兩個用于讀出的數據庫， 因為據統計，一般來講，70%的數據庫操作為讀操作。首先，在寫入數據庫上做一個發布服務器，主要基于SQL Server 2005的復制技術，將 即將用到的表都選上。注意，在連接上要選用模擬用戶，然后共享時選擇sa用戶，這樣就 可以將數據共享了。其次，在兩個讀服務器上做訂閱服務，要注意同樣的事項，這樣一個一寫兩讀”的數據 庫集群就完成了。數據庫的安全備份在一個大的系統中，系統的無故障性是很重要的，但是在剛才的系統下，如果用于寫的 服務器突然壞了，整個系統就會出現問題，所以，再做個備份是必要的。數據庫鏡像是SQL Server 2005大力推出的，它就是要實現數據庫的安全轉移，所以需 要再單獨拿出一臺機器來做備份服務器，將完全鏡像寫入該服務器，這樣，即使寫入服務器 壞了，它也可以自動轉移到備份服務器上來，保證不影響用戶。這實際上就相當于