【文章內(nèi)容簡介】 一界面，網(wǎng)絡(luò)管理員可在任何時候、任何地方，通過網(wǎng)絡(luò)來配置、控制和監(jiān)控帶寬分配情況。 輕松部署 硬 件帶寬管理器通常位于網(wǎng)絡(luò)瓶頸上，通常在路由器和核心交換機(jī)之間。為了網(wǎng)絡(luò)性能的考慮，帶寬管理器需要與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)順利集成，不需要任何新的協(xié)議或者重新配置路由器，也不需要修改拓樸結(jié)構(gòu)和桌面。它不能是一個網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)，如果帶寬管理器發(fā)生故障或者被關(guān)掉，它需要會像一根電纜一樣發(fā)揮作用。用于 IDC 的硬件帶寬管理器在當(dāng)前市場上主要有 Alteon 公司、 Packeteer 公司和Intel 公司的帶寬管理器。 利用路由器和交換機(jī)的特定 QOS（ Quality of Service）技術(shù)，也能實(shí)現(xiàn)帶寬管理。比如 Cisco 公司的 CAR（ Committed Access Rate）技術(shù)。 對本地帶寬管理也可以通過四層交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。 Foundry， Alteon 和 Cisco 公司的四層交換機(jī)都支持本地帶寬管理。 5 內(nèi)容交換 內(nèi)容交換提供數(shù)據(jù)流的負(fù)載均衡以提高 IDC 的網(wǎng)絡(luò)性能，特別是服務(wù)器的響應(yīng)性能。內(nèi)容交換同時對應(yīng)用層的數(shù)據(jù)提供適當(dāng)?shù)目刂埔詽M足應(yīng)用的要求，比如對 SSL（ Security Socket Layer）連接的控制。這在本節(jié)將有具體闡述。 內(nèi)容交換服務(wù)內(nèi)容交換服務(wù)基本托管服務(wù) 網(wǎng)站托管 ( 共享 ) 網(wǎng)站托管 ( 獨(dú)占 ) 主機(jī)托管高級安全服務(wù)P ri v a t e V LAN專用防火墻、專用入侵探測安全審計(jì)I n t e rn e t連接服務(wù)C om m i t t e d A c c e s s R a t e服務(wù)類別 ( C O S )內(nèi)容交換服務(wù)基于 IP 的負(fù)載均衡URL 負(fù)載均衡Co o ki e 負(fù)載均衡語言優(yōu)化終端設(shè)備類型優(yōu)化跨地域負(fù)載均衡 基于 IP的負(fù)載均衡 數(shù)據(jù)中心的 服務(wù)提供商除了向客戶提供一些基本的主機(jī)托管和網(wǎng)站托管服務(wù)外，還需要提供一些更高級別的增值服務(wù)來吸引用戶、拓展市場。作為數(shù)據(jù)中心托管用戶的主體，例如 ICP 網(wǎng)站、電子商務(wù)網(wǎng)站、企業(yè)網(wǎng)站等，它們托管或租用在數(shù)據(jù)中心的大部分服務(wù)器都是基于 Inter TCP/IP 協(xié)議的應(yīng)用服務(wù)器，例如 WWW 服務(wù)器、 FTP 服務(wù)器等。對于這些用戶而言，如何保證這些關(guān)鍵服務(wù)器的高可靠性、高可用性和可擴(kuò)展性是非常重要的。因此，如果數(shù)據(jù)中心的服務(wù)提供商能夠給客戶提供這種高可用性服務(wù)，就可以像保險(xiǎn)公司的保險(xiǎn)費(fèi)一樣，來向客戶收取一定的增值服 務(wù)費(fèi)用！并且對數(shù)據(jù)中心的各種類型用戶都帶來好處：對主機(jī)租用用戶來講，他們的服務(wù)器硬件本身都是租用數(shù)據(jù)中心的，因此自然希望數(shù)據(jù)中心能夠?qū)Ψ?wù)器系統(tǒng)的可用性提出更高的保證；對主機(jī)托管用戶來講，盡管服務(wù)器是自身攜帶的，但是除了極少部分大的網(wǎng)站有資金、有技術(shù)能力來自行解決關(guān)鍵服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性問題外，大多數(shù)的網(wǎng)站并不具備這樣的條件，他們希望數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商能夠作為他們的 Virtual IT 部門，能夠給他們提供一個完善的解決方案。 下面我們以數(shù)據(jù)中心中最為普遍的服務(wù)－ WWW 服務(wù)為例，來詳細(xì)講解如何實(shí)現(xiàn) Inter 服務(wù)的高可用性，即關(guān)鍵服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性。 以前作為一個網(wǎng)站通常采用的方式是 WWW 服務(wù)器由一臺硬件配置非常高的 UNIX 服務(wù)器來擔(dān)當(dāng)，盡管成本昂貴，但這樣做仍然不能保證它的可靠性、可用性、可維護(hù)性：一是因?yàn)橐慌_服務(wù)器仍作不到硬件級的完全容錯，保證不了可靠性；二是因?yàn)橐慌_服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，保證不了可用性；三是因?yàn)楫?dāng)這臺服務(wù)器進(jìn)行硬件或軟件升級時，不可避免地要中斷 WWW 服務(wù)，保證不了可維護(hù)性。 基于上述原因，人們提出了 DNS 輪詢方案（ DNS－ Round－ Robin）試圖解決 WWW 服務(wù)的可用性問題，即多臺 WWW 鏡像主機(jī)在 DNS 中對應(yīng)同一域名，當(dāng)用戶訪問 WWW，要求 DNS 服務(wù)器解析域名時， DNS 服務(wù)器按 DNS 請求的先后順序把域名依次解析成其中一臺 WWW 主機(jī)的 IP 地址，從而把任務(wù)平均分擔(dān)到數(shù)臺 WWW 主機(jī)上，來提高 WWW 服務(wù)的整體性能。它的優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)簡單、實(shí)施容易、成本低；但是，它的缺點(diǎn)也非常明顯：不是真正意義上的負(fù)載均衡， DNS 服務(wù)器將 HTTP 請求平均地分配到后臺的 WWW 服務(wù)器上，而不考慮每個 WWW 服務(wù)器當(dāng)前的負(fù)載情況；如果后臺的 WWW 服務(wù)器的配置和處理能力不同，最慢的 WWW 服務(wù)器將成為系統(tǒng)的瓶頸，處理能力強(qiáng) 的服務(wù)器不能充分發(fā)揮作用；另外未考慮容錯，如果后臺的某一臺 WWW 服務(wù)器出現(xiàn)故障， DNS服務(wù)器仍會把 DNS 請求分配到這臺故障服務(wù)器上，導(dǎo)致對客戶端的不能響應(yīng)。 而這最后一個缺點(diǎn)是致命的，有可能造成相當(dāng)一部分客戶不能訪問 WWW 服務(wù)，并且由于 DNS 緩存的原因，造成的惡劣后果要持續(xù)相當(dāng)長一段時間（一般 DNS刷新周期約 24 小時）。 此外，還有一些基于群集（ Cluster）技術(shù)的軟件解決方案來保證 WWW 服務(wù)的高可用性。它的通用做法是通過在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上安裝操作系統(tǒng)廠商的群集軟件或第三方的群集軟件（絕大多數(shù)支持 WWW 服務(wù) 的群集），例如 Microsoft Cluster Server、 Turbo Linux、 Cluster Server 等，來做到應(yīng)用級的互為備份或負(fù)載平衡?；閭浞荩?Active/Standby）方式下，其中一臺服務(wù)器缺省處于活動狀態(tài)（ Active/Primary），而另一臺處于睡眠狀態(tài)（ Standby/Backup），當(dāng)主服務(wù)器系統(tǒng)死機(jī)或應(yīng)用不能正常服務(wù)時，備份服務(wù)器會自動變成活動狀態(tài)，從而接管原主服務(wù)器的任務(wù)，保證應(yīng)用能夠繼續(xù)服務(wù)。負(fù)載平衡方式下，可以有多臺服務(wù)器，每一個服務(wù)器都承擔(dān)一定的應(yīng)用。它們之間即 可以互為備份，也可以有專門一臺備份服務(wù)器，它在群集正常時不承擔(dān)任何任務(wù)，但是當(dāng)群集中的某一臺服務(wù)器發(fā)生故障時，它會自動激活，從而接管故障服務(wù)器的任務(wù)。但是，它也存在以下缺點(diǎn)：安裝、配置復(fù)雜，難于維護(hù)和管理；群集軟件與服務(wù)器的硬件平臺和操作系統(tǒng)密切相關(guān)，不能做到設(shè)備無關(guān)性和無縫升級；實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡的算法簡單，一般是根據(jù)輪詢（ Round Robin），有些 WWW 群集軟件可支持設(shè)定權(quán)重（ Weighting）算法，但權(quán)重（ weighting）是人為設(shè)定，并不能客觀反映每一臺服務(wù)器的 HTTP請求響應(yīng)能力以及當(dāng)前負(fù)載情況 ；與硬件實(shí)現(xiàn)方案（ Layer4 的負(fù)載平衡交換設(shè)備）比較起來，性能較低，另外支持的 Web Site 的規(guī)模較小（ WWW 服務(wù)器最多可以到 16 臺）；不能實(shí)現(xiàn) HTTPS 等特殊應(yīng)用的負(fù)載平衡（這是因?yàn)樵?HTTPS 應(yīng)用中，客戶端和服務(wù)器端要進(jìn)行身份驗(yàn)證、交換證書和密鑰，所以客戶端和服務(wù)器端應(yīng)一一對應(yīng)，同一客戶的請求應(yīng)由同一臺服務(wù)器來處理）。當(dāng)然更為重要的一點(diǎn)是，作為數(shù)據(jù)中心的托管用戶，他們往往不希望數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商在他們的服務(wù)器上安裝任何軟件！ 正因?yàn)樯鲜龅慕鉀Q方案存在這樣或那樣的問題，因此，隨著 Inter 技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于應(yīng)用、甚至基于內(nèi)容的負(fù)載平衡設(shè)備，即我們通常所說的第四層、第七層智能負(fù)載平衡設(shè)備。它們通過硬件技術(shù)或?qū)Ｓ玫?ASIC 芯片來實(shí)現(xiàn)WWW 等應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載均衡和高可用性解決方案。通過這種技術(shù)可以提高 WWW 服務(wù)器的整體處理能力，并提高整個服務(wù)器系統(tǒng)的可靠性、可用性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性，保證 WWW 服務(wù)質(zhì)量的 QOS，提供基于 URL、基于內(nèi)容的交換（當(dāng)采用第七層負(fù)載平衡設(shè)備時），最終用一組低處理能力、低實(shí)現(xiàn)成本的主機(jī)提供大規(guī)模、高性能、可擴(kuò)展的 WWW 服務(wù)。 以下是關(guān)于采用第四層負(fù)載平衡設(shè)備實(shí)現(xiàn) WWW 服務(wù)的 負(fù)載平衡的一般介紹：在第四層負(fù)載平衡設(shè)備上設(shè)置 WWW 服務(wù)的虛擬 IP 地址（ Virtual IP Address），這個虛擬 IP 地址是 DNS 服務(wù)器中解析到的 WWW 服務(wù)器的 IP 地址，對客戶端是可見的。當(dāng)客戶訪問此 WWW 應(yīng)用時，客戶端的 HTTP 請求會先被第四層負(fù)載平衡設(shè)備接收到，它會基于第四層交換技術(shù)實(shí)時檢測后臺 WWW 服務(wù)器的負(fù)載，根據(jù)設(shè)定的算法進(jìn)行快速交換，交給當(dāng)前最可用、負(fù)載最輕的服務(wù)器來處理。常見的算法有以下幾種：輪詢（ Round Robin）、權(quán)重（ Weighting）、最少連接（ Least connection）、隨機(jī)（ Random）、響應(yīng)時間（ Response Time）等。通過這種技術(shù)可將大量的、并發(fā)性的用戶請求分配到多個服務(wù)器來處理，從而降低單個服務(wù)器的負(fù)載，避免服務(wù)器的死機(jī)或響應(yīng)延遲過大！另外，這種負(fù)載平衡設(shè)備還可以幾乎實(shí)時地檢測到后臺服務(wù)器的硬件、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)甚至應(yīng)用級別的狀態(tài)，從而避免客戶的請求被失效的服務(wù)器處理。 應(yīng)用負(fù)載均衡 第七層應(yīng)用負(fù)載平衡設(shè)備是近一、兩年才出現(xiàn)的最新技術(shù)，它主要用于實(shí)現(xiàn)WWW 應(yīng)用的負(fù)載平衡和服務(wù)質(zhì)量保證。它與第四層負(fù)載平衡設(shè)備比較起來：第七層負(fù)載平衡設(shè)備不僅能檢查 TCP/IP 數(shù)據(jù)包的 TCP、 UDP 端口號（ Transportation Layer），從而轉(zhuǎn)發(fā)給后臺的某一個服務(wù)器來處理，而且它能從會話層（ Session Layer）以上來分析 HTTP 請求的 URL，根據(jù) URL 的不同將不同的 HTTP 請求交給不同的服務(wù)器來處理（可以具體到某一類文件，甚至某一個文件），甚至同一個 URL 請求可以讓多個服務(wù)器來響應(yīng)以分擔(dān)負(fù)載（當(dāng)客戶訪問某一個 URL，發(fā)起 HTTP 請求時，它實(shí)際上要與服務(wù)器建立多個會話連接，得到多個對象－Object，例如。 txt/。 gif/。 jpg 文檔，當(dāng)這些對象都下 載到本地后，才組成一個完整的頁面）。 跨地域負(fù)載均衡 前面講述的都是關(guān)于如何在本地局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn) WWW 等應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載平衡，那么如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器的廣域網(wǎng)上的負(fù)載平衡，從而保證應(yīng)用的冗災(zāi)備份，以及如何有效的根據(jù)客戶的地域分布、廣域網(wǎng)絡(luò)的連通狀態(tài)或延遲時間來將客戶定向到他們最適合訪問的站點(diǎn)呢？這些都涉及到廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡技術(shù)（ Global Server Load Balance），常見的廣域網(wǎng)負(fù)載平衡產(chǎn)品都是基于 DNS 重定向原理來實(shí)現(xiàn)的，即當(dāng)客戶訪問某一個網(wǎng)站時，例如 。 mysite。 時，客戶的關(guān)于這個網(wǎng)站的 DNS 域名解析請求會被這個廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡設(shè)備來處理，而這個廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡設(shè)備會基于客戶端的 IP 地址范圍、客戶端與各節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)延遲、各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及負(fù)載等參數(shù)，然后根據(jù)一定的算法來判斷那個節(jié)點(diǎn)最適合用戶訪問，從而將這個節(jié)點(diǎn)的 IP 地址或 VIP 地址返回給客戶。常見的廣域網(wǎng)負(fù)載平衡算法有：輪詢（ Round－ Robin）、加權(quán)輪詢（ Weighted Round－ Robin）、隨機(jī)（ Random）、最少連接數(shù)（ Least Connection）、最低 CPU 利用率（ Lowest CPU Utilization）、 HTTP 重定向（ HTTP Redirection）等。 Cookie 和 SSL 會話的連接鎖定 為了使得一個電子商務(wù)的事務(wù)成功，客戶必須被鎖定到指定的服務(wù)器上直到事務(wù)完成。保持到一個服務(wù)器持續(xù)的連接，稱為“鎖定”，這是任何創(chuàng)造利潤的電子商務(wù) WEB 站點(diǎn)的關(guān)鍵。 Web 交換機(jī)可以讀到分布在多個包中的 Cookie 并有能力識別一個Cookie。 Cookie 可以由 Web 交換機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生或在服務(wù)器上產(chǎn)生。一旦 Cookie 被設(shè)定，用戶的瀏覽器就被透明地刷新。可以產(chǎn)生 Cookie 對電子商務(wù)站點(diǎn)基于Cookie 使流量具有優(yōu) 先級是有益的。如果進(jìn)入一個請求并且提供了一個 Cookie，用戶的優(yōu)先級字段就會決定那個服務(wù)器群接受請求。如果沒有提供 Cookie，請求要么被送到認(rèn)證服務(wù)器，要么交換機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生一個新的 Cookie。這個請求就有一個有優(yōu)先級設(shè)置的 Cookie，這個優(yōu)先級會把用戶定向到合適得服務(wù)器群。 保護(hù)基于 Web 的商務(wù)的最常用的方法就是使用流行的 SSL（ Secure Socket Layer）協(xié)議。 SSL 是端到端的加密機(jī)制，是當(dāng)今 Web 商務(wù)加密的主要方 法。 基于 SSL 會話 ID 維持持續(xù)性優(yōu)化了電子商務(wù)的商務(wù)完整性，保證了安全和性能的均衡。在一個安全的事務(wù)中， Web 交換機(jī)維持從用戶 Cookie（購物）到 SSL 會話 ID（結(jié)帳）的轉(zhuǎn)化。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)?Cookie 處于為進(jìn)行 SSL事務(wù)而加密的 HTTP 頭部，所以維持鎖定連的 Web 交換機(jī)不能讀到。用戶瀏覽器與服務(wù)器之間開始的 SSL Hello 消息含有一個空的會話 ID 字段（如果要建立一個新的 SSL 會話）或上一次客戶使用得 SSL 會話。但是，這并不是下面的電子事務(wù)使用的 SSL 會話 ID。作為客戶 Hello 消息的響應(yīng)，服務(wù)器挑選一個新的會話 ID 并把 自己的帶有會話 ID 的 Hello 發(fā)回到客戶端。 CSS 交換機(jī)在服務(wù)器的Hello 中檢測到這個新的 SSL 會話 ID 并把請求路由到這一時刻最合適的服務(wù)器。后續(xù)的有這個會話 ID 的請求都將被轉(zhuǎn)到同一臺服務(wù)器。 為了優(yōu)化資源，當(dāng)一個會話在一個定義的時間段處于休止?fàn)顟B(tài)后， Web服務(wù)器會終止這個會話。當(dāng)幾分鐘沒有操作后，服務(wù)器會做超時處理，釋放這個會話 ID。當(dāng)用戶發(fā)送一個新的請求時，服務(wù)器把它作為一個新用戶處理，會建立一個新的會話。如果用戶填了一個很長的表格，比如抵押申請或信用證明，那么所有剛填寫的信息都會丟失，必須重新來過