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1、服务器负载均衡原理1服务器负载平衡市场需求(3)2负载平衡典型流程(5)2.1通过VIP来截获适宜的需要负载平衡的流量(5)2.2服务器的健康监控和检查(5)2.3负载平衡和应用交换功能,通过各种策略导向到适宜的服务器(7)1服务器负载平衡市场需求随着Internet的普及以及电子商务、电子政务的发展，越来越多的应用系统需要面对更高的访问量和数据量。同时，企业对在线系统的依靠也越来越高，大量的关键应用需要系统有足够的在线率及高效率。这些要求使得单一的网络服务设备已经不能知足这些需要，由此需要引入服务器的负载平衡，实现客户端同时访问多台同时工作的服务器，一则避免服务器的单点故障，再则提高在线系统
2、的服务处理能力。从业界环境来讲，如下的应用需求更是负载平衡发展的推动力：?业务系统从Client-Server转向采用Browser-Server系统构造，关键系统需要高可用性?电子商务系统的高可用性和高可靠性需要?IT应用系统大集中的需要税务大集中,证券大集中,银行大集中?数据中心降低成本,提高效率负载平衡技术在现有网络构造之上提供了一种廉价、有效、透明的方法，来扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵敏性和可用性。它有两方面的含义：首先，大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间；其次，单个重负载的运算分担到多台节点设备上
3、做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度提高。BIG/IP利用定义在其上面的虚拟IP地址来为用户的一个或多个应用服务器提供服务。因而，它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载平衡服务。BIG/IP连续地对目的服务器进行L4到L7合理性检查，当用户通过VIP请求目的服务器服务时，BIG/IP根椐目的服务器之间性能和网络健康情况，选择性能最佳的服务器响应用户的请求。下列图描绘了一个负载平衡发生的流程：1.客户发出服务请求到VIP2.BIGIP接收到请求，将数据包中目的IP地址改为选中的后台服务器IP地址，然后将数据包发出到后台选定的服务器3.
4、后台服务器收到后，将应答包根据其路由发回到BIGIP4.BIGIP收到应答包后将其中的源地址改回成VIP的地址，发回客户端，由此就完成了一个标准的服务器负载平衡的流程。2负载平衡典型流程?通过VIP来截获适宜的需要负载平衡的流量?服务器监控和健康检查,随时了解服务器群的可用性状态?负载平衡和应用交换功能,通过各种策略导向到适宜的服务器2.1通过VIP来截获适宜的需要负载平衡的流量在BIGIP上通过设置VIP来截获需要进行负载平衡的流量，这个VIP地址能够是一个独立的主机地址和端口的组合例如：202.101.112.115:80可以以是一个网络地址和端口的组合例如：202.101.112.0:8
5、0，当流量经过BIGIP的时候，但凡命中VIP的流量都将被截获并根据规则进行负载平衡。2.2服务器的健康监控和检查服务器(Node)-Ping(ICMP)BIGIP能够定期的通过ICMP包对后台服务器的IP地址进行检测，假如在设定的时间内能收到该地址的ICMP的回应，则以为该服务器能提供服务服务(Port)ConnectBIGIP能够定期的通过TCP包对后台服务器的服务端口进行检测，假如在设定的时间内能收到该服务器端口的回应，则以为该服务器能提供服务扩展内容查证(ECV:ExtendedContentVerification)ECVECV是一种非常复杂的服务检查，主要用于确认应用程序能否对请求
6、返回对应的数据。假如一个应用对该服务检查作出响应并返回对应的数据，则BIG/IP控制器将该服务器标识为工作良好。假如服务器不能返回相应的数据，则将该服务器标识为宕机。宕机一旦修复，BIG/IP就会自动查证应用已能对客户请求作出正确响应并恢复向该服务器传送。该功能使BIG/IP能够将保护延伸到后端应用如Web内容及数据库。BIG/ip的ECV功能允许您向Web服务器、防火墙、缓存服务器、代理服务器和其它透明设备发送查询，然后检查返回的响应。这将有助于确认您为客户提供的内容正是其所需要的。扩展应用查证(EAV:ExtendedApplicationVerification)EAV是另一种服务检查，
7、用于确认运行在某个服务器上的应用能否对客户请求作出响应。为完成这种检查，BIG/IP控制器使用一个被称作外部服务检查者的客户程序，该程序为BIG/IP提供完全客户化的服务检查功能，但它位于BIG/IP控制器的外部。例如，该外部服务检查者能够查证一个Internet或Intranet上的从后台数据库中取出数据并在HTML网页上显示的应用能否正常工作。EAV是BIG/IP提供的非常独特的功能，它提供管理者将BIG/IP客户化后访问各种各样应用的能力，该功能使BIG/IP在提供标准的可用性查证之外能获得服务器、应用及内容可用性等最重要的反应。该功能对于电子商务和其它应用至关重要，它用于从客户的角度测
8、试您的站点。例如，您能够模拟客户完成交易所需的所有步骤连接到站点、从目录中选择项目以及验证交易使用的信誉卡。一旦BIG/ip把握了该“可用性信息，即可利用负载平衡使资源到达最高的可用性。BIG/ip已经为测试Internet服务的健康情况和状态，预定义的扩展应用验证(EAV)，它有二种用户界面：阅读器和CLI配置。BIG/IP预定义的应用检查：FTP、NNTP、SMTP、POP3和MSSQL。2.3负载平衡和应用交换功能,通过各种策略导向到适宜的服务器BIGIP是一台对流量和内容进行管理分配的设备。它提供12种灵敏的算法将数据流有效地转发到它所连接的服务器群。而面对用户，只是一台虚拟服务器。用
9、户此时只须记住一台服务器，即虚拟服务器。但他们的数据流却被BIGIP灵敏地平衡到所有的服务器。这12种算法包括：z轮询RoundRobin：顺序循环将请求一次顺序循环地连接每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从顺序循环队列中拿出，不参加下一次的轮询，直到其恢复正常。z比率Ratio：给每个服务器分配一个加权值为比例，根椐这个比例，把用户的请求分配到每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。z优先权Priority：给所有服务器分组，给每个组定义优先权，BIG/IP用户
10、的请求，分配给优先级最高的服务器组在同一组内，采用轮询或比率算法，分配用户的请求；当最高优先级中所有服务器出现故障，BIG/IP才将请求送给次优先级的服务器组。这种方式，实际为用户提供一种热备份的方式。z最少的连接方式LeastConnection：传递新的连接给那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。z最快形式Fastest：传递连接给那些响应最快的服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。
11、z观察形式Observed：连接数目和响应时间以这两项的最佳平衡为根据为新的请求选择服务器。当其中某个服务器发生第二到第7层的故障，BIG/IP就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。z预测形式Predictive：BIG/IP利用采集到的服务器当前的性能指标，进行预测分析，选择一台服务器在下一个时间片内，其性能将到达最佳的服务器相应用户的请求。(被bigip进行检测)z动态性能分配DynamicRatio-APM):BIG/IP采集到的应用程序和应用服务器的各项性能参数，动态调整流量分配。z动态服务器补充DynamicServerAct.):当主服务器群中因故障导致数量减少时，动态地将备份服务器补充至主服务器群。z服务质量(QoS)：按不同的优先级对数据流进行分配。z服务类型(ToS)：按不同的服务类型在TypeofField中标识对数据流进行分配。z规则形式：针对不同的数据流设置导向规则，用户可自行编辑流量分配规则，BIG/IP利用这些规则对通过的数据流施行导向控制。