相信很多人對負載均衡技術并不陌生。即使是沒有接觸數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡技術的人，從字面上理解也能猜個大概。負載均衡是一種用來擴展網(wǎng)絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡的靈活性的技術，其最大的作用在于可以讓網(wǎng)絡流量更加平滑、均勻。負載均衡技術在二層到七層的每個網(wǎng)絡層面上都可以實現(xiàn)，包括軟件上的實現(xiàn)，也有硬件上的實現(xiàn)，不管是處于哪個網(wǎng)絡層的負載均衡技術，都可以適當緩解單機負載能力的局限性。負載均衡技術包含有很多種，本文拿幾種典型的均衡技術加以說明，讓大家對負載均衡技術有個基本了解，起到畫龍點睛的作用。

硬件負載均衡技術

硬件技術主要包括兩大部分，基于應用層和網(wǎng)絡層的技術。基于網(wǎng)絡層的技術主要由網(wǎng)絡設備來完成，這些網(wǎng)絡設備大都支持聚合和等價路由技術，鏈路聚合負載均衡技術是將網(wǎng)絡系統(tǒng)中的多條物理鏈路，當作單一的聚合邏輯鏈路來使用，使網(wǎng)站系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量由聚合邏輯鏈路中所有的物理鏈路共同承擔，流量分擔到不同的鏈路上。等價路由則是將三層網(wǎng)絡層流量均勻分擔到不同的網(wǎng)絡下一跳接口上，同樣達到流量均衡的目的。這些技術可以在不改變現(xiàn)有的線路結構，不增加現(xiàn)有帶寬的基礎上大大提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)吞吐量，節(jié)約成本。基于應用層的主要由單獨的硬件設備完成，一般是負載均衡服務器，業(yè)界領先的有兩款，F(xiàn)5和A10，它們基本上都是對應用無關的，獨立于操作系統(tǒng)的流量有效，特別適合大流量、簡單應用。還有硬件遠遠高于軟件，一般軟件負載均衡支持到5萬級并發(fā)已經(jīng)很困難了，硬件負載均衡可以輕松支持，而且商用硬件負載均衡，經(jīng)過了良好的嚴格的測試，從經(jīng)過大規(guī)模使用，在穩(wěn)定性方面高，有些均衡設備還具有防火墻、防DDOS攻擊等安全功能。與軟件負載均衡技術相比，硬件能達到更好的負載均衡效果。不過，硬件技術缺點也尤為明顯，硬件負載均衡技術需要額外的增加負載均衡器，成本比較高，所以適用于流量高的大型網(wǎng)站系統(tǒng)。硬件負載均衡技術是在多臺服務器間安裝相應的負載均衡設備，也就是負載均衡器來完成均衡負載技術，這些硬件設備擴展能力差，對于五到七層的流量無能為力，流量負載分擔簡單粗暴。在這種情況下，有不少的數(shù)據(jù)中心客戶將目標鎖定到軟件負載均衡技術上。

軟件負載均衡技術

軟件技術包含內容更加豐富，從四層到七層都有各種負載均衡技術，大部分都是基于七層應用層的技術。軟件負載均衡技術適用于一些中小型網(wǎng)站系統(tǒng)，可以滿足一般的均衡負載需求。這種軟件可以很方便地安裝在服務器上，并且實現(xiàn)一定的均衡負載功能。軟件負載均衡技術配置簡單、操作也方便，最重要的是成本很低，這些技術都是基于Linux的開源免費負載均衡軟件，所以費用非常低廉，這種方式越來越受到互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的歡迎，這促使軟件負載均衡技術得到了極大的發(fā)展。軟件負載均衡也是包羅萬象，有不少的技術。比如HTTP重定向負載均衡、DNS負載均衡、Nginx、LVS、HAProxy、SLB、GSLB等等。當用戶發(fā)來請求的時候，Web服務器通過修改HTTP響應頭中的Location標記來返回一個新的URL，然后瀏覽器再繼續(xù)請求這個新URL，實際上就是頁面重定向。通過重定向，來達到“負載均衡”的目標。例如，我們在下載PHP源碼包的時候，點擊下載鏈接時，為了解決不同國家和地域下載速度的問題，它會返回一個離我們近的下載地址。重定向的HTTP返回碼是302。HTTP負載均衡實現(xiàn)簡單，但需要瀏覽器兩次請求服務器才能完成一次訪問，性能較差，另外重定向服務自身的處理能力有可能成為瓶頸。DNS用于實現(xiàn)地理級別的負載均衡，在DNS中為多個地址配置同一個名字，因而查詢這個名字的客戶機將得到其中一個地址，從而使得不同的客戶訪問不同的服務器，達到負載均衡的目的。Nginx和LVS用同一地點內機器級別的負載均衡。Nginx是軟件的7層負載均衡，Nginx支持HTTP、Email等協(xié)議;LVS是內核的4層負載均衡，和協(xié)議無關，幾乎所有應用都可以做，例如聊天、數(shù)據(jù)庫等。HAProxy 可以說是Nginx的升級版，補充了Nginx的一些缺點，支持Session保持，CooKie的引導，同時支持通過獲取指定的URL來檢測后端服務器的狀態(tài)，比Nginx更有效率，在并發(fā)處理上優(yōu)于Nginx。SLB服務器負載均衡主要功能就是將內部的多臺服務轉換為外部的虛擬IP和端口，已達到服務器群之間負載作用。GSLB全局負載均衡技術，主要是對不同的訪問請求以一定規(guī)則算法做Hash，回應不同的服務器地址，這種算法可以是服務器輪詢最小連接數(shù)和最短響應時間。在vMotion環(huán)境下可以通過GSLB和SLB配合，使用不同的SLB配合GSLB就可解決vMotion前后虛擬機服務IP相同的遷移切換問題，虛擬機管理平臺可直接通知GSLB實現(xiàn)快速切換的效果。

由此可見，無論是從軟件實現(xiàn)，還是采用硬件完成數(shù)據(jù)中心的流量負載均衡，各自都包含很多的技術，這些技術之所以存在就有其存在的道理，各有各的優(yōu)缺點，滿足于各種各樣需求各異的數(shù)據(jù)中心客戶。不管這些技術如何、如何的復雜，實現(xiàn)的機制差異如何大，最終的目的都一樣，就是可以為數(shù)據(jù)中心緩解擁擠的帶寬問題，提升數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理能力。具體到數(shù)據(jù)中心采用哪種技術，可以根據(jù)以上的介紹，綜合考慮，作為數(shù)據(jù)中心內部最好的流量整形工具，負載均衡是不可缺少的。