【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，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)，就可以像保險公司的保險費一樣，來向客戶收取一定的增值服 務(wù)費用！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：一是因為一臺服務(wù)器仍作不到硬件級的完全容錯，保證不了可靠性；二是因為一臺服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，保證不了可用性；三是因為當(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)點是：實現(xiàn)簡單、實施容易、成本低；但是，它的缺點也非常明顯：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：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?。?WWW 服務(wù)器最多可以到 16 臺）；不能實現(xiàn) HTTPS 等特殊應(yīng)用的負(fù)載平衡（這是因為在 HTTPS 應(yīng)用中，客戶端和服務(wù)器端要進(jìn)行身份驗證、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！ 正因為上述的解決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)實現(xiàn) WWW 等應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載平衡，那么如何實現(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)點的網(wǎng)絡(luò)延遲、各節(jié)點的狀態(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)點最適合用戶訪問，從而將這個節(jié)點的 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?？梢援a(chǎn)生 Cookie 對電子商務(wù)站點基于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。這一點很關(guān)鍵，因為 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