玩轉(zhuǎn)Windows 2003負(fù)載平衡策略

　　什么是負(fù)載平衡?簡(jiǎn)單地說負(fù)載平衡就是將一個(gè)IP地址轉(zhuǎn)換為另一個(gè)IP地址，一般用于未經(jīng)注冊(cè)的內(nèi)部地址與合法的、已獲注冊(cè)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(shí)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(kuò)展性。于是，負(fù)載平衡幾乎是每個(gè)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(shí)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(shí)就是提供相同服務(wù)的一系列服務(wù)器同時(shí)監(jiān)聽服務(wù)請(qǐng)求，并允許在同一時(shí)間運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序?qū)嵗�。NLB的核心是位于網(wǎng)絡(luò)適配器驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)層之間的WLBS.SYS的篩選器驅(qū)動(dòng)。NLB把每個(gè)IP數(shù)據(jù)包分發(fā)到所有群集節(jié)點(diǎn)，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(gè)節(jié)點(diǎn)處理而其他節(jié)點(diǎn)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(gè)重點(diǎn)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(diǎn)的本地IP地址，唯一標(biāo)識(shí)群集的各節(jié)點(diǎn)。

　　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(diǎn)特定應(yīng)用程序的流量，而在windows2000中這是不能實(shí)現(xiàn)的。

　　優(yōu)先級(jí)(單一主機(jī)標(biāo)識(shí)符)：范圍在1-32之間(32是一個(gè)群集的最大節(jié)點(diǎn)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(jí)的主機(jī)(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(yùn)行，但不能在Token Ring(令牌環(huán))網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)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(huì)符合要求。

　　交換機(jī)和路由器的要求

　　當(dāng)計(jì)劃使用VLAN來防止交換數(shù)據(jù)洪水時(shí)，必須確保交換機(jī)支持VLAN設(shè)置;當(dāng)使用多播時(shí)，部分路由器不支持把單播IP地址映射為一個(gè)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(jì)

　　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(diǎn)數(shù)量的增加而線性變化的(因?yàn)殡S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(jì)和規(guī)劃負(fù)載平衡是至關(guān)重要的。

　　群集的實(shí)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(gè)用于負(fù)載客戶端的通訊，另一個(gè)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(jì)的重要一步。單播模式是指各節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)適配器被重新指定了一個(gè)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(diǎn)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(jī)的數(shù)據(jù)洪水，應(yīng)該結(jié)合VLAN使用。