portfast和bpduguard应用 TCP负载均衡地址转换 802.1Q理论技术
portfast和bpduguard应用
PortFast 加快终端主机连接入stp网络的收敛.
只适用于,在交换机与主机(电脑)相连的端口, 不应该在交换机与交换机,路由器,hub互连的网络设备的端口使用.
把一个port设置了portfast，就是让那个port不再使用STP的算法。
在STP中，port有5个状态：disable、blocking、listening、learning、forwarding。
只有forwarding状态，port才能发送用户数据。如果一个port一开始是没有接pc，一旦pc接上，就会经历blocking->listening->learing->forwarding，每个状态的变化要经历一段时间，这样总共会有3个阶段时间，缺省的配置要50秒钟。这样从pc接上网线，到能发送用户数据，需要等50秒的时间，但如果设置了portfast，那就不需要等待这50秒了。
portfast只能用在接入层,也就是说交换机的端口是接HOST的才能起用portfast,如果是接交换机的就一定不能启用,否则会造成新的环路.
起用portfast往往是因为一些应用的要求,cisco是建议将符合条件的port设置成portfast的.
PS:
将SWITCH的端口设置为spanning-tree portfast后，如果这个端口接到其他SWITCH或者HUB上就可能造成环路问题。加上spanning-tree bpduguard enable之后，当这个端口在收到BPDU包后就会进入errdisable 状态，从而避免环路。
BPDU GUARD的功能是当这个端口收到任何的BPDU就马上设为Error-Disabled状态.
我们知道,当交换机STP功能启用的时候,默认所有端口都会参与STP,并发送和
接受BPDU. 当这个端口下如果有自回环的环路,那么它发出去的BPDU在小交换机上回环后就会被自己接收到, 这个时候BPDU GUARD就会把它立刻设为Error-Disabled状态,这个端口就相当于被关闭了,不会转发任何数据,也就切断了环路,保护了整个网络.
Portfast和bpduguard配置：
switch（config)#interface range f0/1 - 5
switch(config-if-range)#spanning-tree portfast
switch(config-if-range)#spanning-tree bpduguard enable
BPDU Guard使具备PortFast特性的端口在接收到BPDU时进入err-disable状态来避免桥接环路，其可在全局或接口下进行配置（默认关闭），可使用errdisable recovery cause bpduguard命令开启端口状态的自动恢复。
不同于BPDU防护，BPDU Filter配置于全局/接口模式时，功能有所不同，当启用于PortFast端口模式时，交换机将不发送任何BPDU，并且把接收到的所有BPDU都丢弃；而启用于全局模式时，端口在接收到任何BPDU时，将丢弃PortFast状态和BPDU过滤特性，更改回正常的STP操作，BPDU Filter特性默认关闭。
当同时启用bpduguard与bpdufilter时，bpdufilter优先级较高，bpduguard将失效。
loopguard特性的非指定端口上停止接收BPDU时，交换机将使得端口进入STP“不一致环路”（inconsistentports）阻塞状态，当不一致端口再次收到BPDU时，端口将根据BPDU自动过滤到STP状态。通过sh spanning-tree inconsistentports命令可以查看不一致端口状态。loopguard特性默认开启。
BPDU GUARD
的功能是当这个端口收到任何的BPDU就马上设为Error-Disabled状态。我们知道，当交换机STP功能启用的时候,默认所有端口都会参与STP,并发送和接受BPDU，当BPDU GUARD开启后,在正常情况下，一个下联的端口是不会收到任何BPDU的，因为PC和非网管换机都不支持STP,所以不会收发BPDU。当这个端口下如果有自回环的环路，那么它发出去的BPDU在非网管换机上回环后就会被自己接收到，这个时候BPDU GUARD就会把它立刻设为Error-Disabled状态,这个端口就相当于被关闭了，不会转发任何数据，也就切断了环路,保护了整个网络。
BPDU Guard特性可以全局启用也可以基于基于接口的启用,两种方法稍有不同.
当在启用了Port Fast特性的端口收到了BPDU后，BPDU Guard将关闭该端口，使该端口处于err-disable 状态，这时必须手动才能把此端口回复为正常状态。
配置BPDU Guard:
Switch(config)# spanning-tree portfast bpduguard default /---在启用了PortFast特性的端口上启用BPDUguard---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpduguard enable /---在没启用PortFast特性的情况下启用BPDUguard---/
BPDU Filtering
特性和BPDU Guard特性非常类似.通过使用BPDU Filtering,将能够防止交换机在启用了Port Fast特性的端口上发送BPDU给主机。
如果全局配置了BPDU Filtering，当某个Port Fast端口接收到了BPDU,那么交换机将禁用Port Fast和BPDU Filtering特性,把端口更改回正常的STP状态.
如果在单独的Port Fast端口启用BPDU Filtering,此端口将不发送任何的BPDU并忽略所有接收到的BPDU.
注意,如果在连接到其他交换机的端口(不是连的主机的端口)上配置了BPDUFiltering,那么就有可能导致层2环路（Prevent from sending and receiving BPDU）.另外,如果在与启用了BPDU Filtering的相同端口上配置了BPDU Guard特性,所以BPDU Guard将不起作用,起作用的将是BPDU Filtering.
配置BPDU Filtering:
Switch(config)# spanning-tree portfast bpdufilter default /---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Filtering---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpdufilter enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Filtering---/
ROOT Guard
阻止未经授权的交换机成为根网桥。
工作原理：当一个端口启动了此特性，当它收到了一个比根网桥优先值更优的BPDU包，则它会立即阻塞该端口，使之不能形成环路等情况。这个端口特性是动态的，当没有收到更优的包时，则此端口又会自己变成转发状态了。
ROOT Guard在DP(designated port)指定端口上做，该端口就不会改变了，只会是DP了，这样可以防止新加入的交换机成为root，该端口就变成了永久的DP了，（show spann inconsistentport），若新加入的交换机想成为root，则它的端口不能工作，直到这个新交换机委曲求全做RP为止。
Loop Guard
Loop Guard：防止一个阻断的端口由于链路不正常（不能双向通信等）接不到BPDU后变成转发，配了此项后，即使接不到BPDU也是阻断的loop-inconsistent blocking state（启用loop guard时自动关闭root guard）；
Loop guard在RP接口或替代端口启用：
Switch(config-if)# spanning-tree guard loop
全局启用：
Switch(config)#spantree global-default loopguard enable
如果在一个启用了root guard的端口上启用loop guard，loop guard将禁用root guard功能。
TCP负载均衡地址转换
【实验名称】
TCP负载均衡地址转换
【实验目的】
掌握多台服务器复用同一IP地址时的TCP负载均衡地址转换技术。
【背景描述】
你是某网站的高级网络管理员，你的网站为了更好的给外界提供下载服务，用两台服务器共同承担外界对你网站的FTP下载。但是网站的FTP下载地址已经固定唯一，请你能实现两台服务器对同一服务的负载分担，且不能让外界探测到你服务器的数量。
【实现功能】
多台主机共享一个虚拟IP地址，实现服务负载分担。
【实验拓扑】
【实验设备】
R2624（2台）
【实验步骤】
第一步：基本配置
Red-Giant>enable
Red-Giant#configure terminal
Red-Giant(config)#hostname R1
R1(config)#interface serial 0
R1(config-if)#ip address 200.198.12.1 255.255.255.0 R1(config-if)#clock rate 64000
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#exi
R1(config)#interface fastethernet 0
R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#end
Red-Giant#configure terminal
R2(config)#interface serial 0
R2(config-if)#ip address 200.198.12.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exi
R2(config)#interface fastethernet 0
R2(config-if)#ip address 100.100.100.1 255.255.255.0
R2(config-if)#end
验证测试：R2#ping 200.198.12.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echoes to 200.198.12.1 timeout is 2 seconds:
!!!!!
第二步：配置TCP负载均衡地址转换
R1(config)# ip nat pool realhosts 10.1.1.2 10.1.1.3 netmask 255.255.255.0 type rotary
！定义真实地址负载分担
R1(config)#access-list 1 permit 10.1.1.100
R1(config)#ip nat inside de
R1(config)#ip nat inside destination list 1 pool realhosts
！定义一个虚拟的IP地址表现为代表几个主机的唯一地址
R1(config)#interface serial 0
R1(config-if)#ip nat outside
R1(config-if)#exi
R1(config)#interface fastethernet 0
R1(config-if)#ip nat inside
验证测试：
R1#sh ip nat translations
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
Tcp 10.1.1.100:21 10.1.1.2:21 100.100.100.100:1178 100.100.100.100:1178 Tcp 10.1.1.100:21 10.1.1.3:21 100.100.100.50:1024 100.100.100.50:1024
【注意事项】
●不要把inside和outside应用的接口弄错
●要建立一个虚拟地址代表多台服务器
【参考配置】
R1#sh run
Building configuration...
Current configuration:
version 6.14(2)
!
hostname "R1"
!
ip subnet-zero
!
interface FastEthernet0
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
ip nat inside
!
interface FastEthernet1
no ip address
shutdown
!
interface FastEthernet2
no ip address
shutdown
!
interface FastEthernet3
no ip address
shutdown
!
interface Serial0
ip address 200.198.12.1 255.255.255.0
ip nat outside
clock rate 64000
!
interface Serial1
no ip address
shutdown
!
ip nat pool realhosts 10.1.1.2 10.1.1.3 netmask 255.255.255.0 type rotary
ip nat inside destination list 1 pool realhosts ip classless
access-list 1 permit 10.1.1.100
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
login
end
R2#sh run
Current configuration:
!
version 6.14(2)
!
hostname "R2"
!
ip subnet-zero
!
interface FastEthernet0
ip address 100.100.100.1 255.255.255.0 !
interface FastEthernet1
no ip address
shutdown
!
interface FastEthernet2
no ip address
shutdown
!
interface FastEthernet3
no ip address
shutdown
!
interface Serial0
ip address 200.198.12.2 255.255.255.0 !
interface Serial1
no ip address
shutdown
!
ip classless
!
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
login
!
802.1Q技术
目录
第1章简介 (10)
第2章802.1Q介绍 (11)
2.1 VLAN原理 (11)
2.2 VLAN分类方式 (11)
2.3 802.1Q协议帧 (12)
第3章802.1Q的组网技术 (14)
3.1 单臂路由器组网模式 (14)
3.2 子网隔离 (16)
简介
本章主要讲述802.1Q的原理。
本章主要内容：
●802.1Q简介
●802.1Q的组网技术
802.1Q介绍
802.1Q协议是由IEEE于1999年颁布的用以标准化VLAN实现方案的草案。VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，主要实现用于数据链路层上广播域的隔离，以及更为方便、有效地对交换式以太网进行扩展和管理。
VLAN原理
VLAN技术允许网络管理员将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN），每个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播以及单播流量都不会转发到其他VLAN中，这有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性等。
而802.1Q协议是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议，它主要在以太网帧的基础上增加了VLAN头，从而用VLAN ID把用户划分为更小的工作组，限制了不同工作组间的用户二层互访。每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。
同一个VLAN中的所有成员共同拥有一个VLAN ID，组成一个虚拟局域网络；同一个VLAN中的成员均能收到同一个VLAN中的其他成员发来的广播包，但收不到其他VLAN中成员发来的广播包；不同VLAN成员之间不可直接通信，需要通过路由支持才能通信，而同一VLAN中的成员通过VLAN 交换机可以直接通信，不需路由支持。
VLAN分类方式
VLAN成员主要有四种分类方式：
1、基于端口划分的VLAN：这种方式主要是根据以太网交换机的端口来划分，该方法是目前定义VLAN最广泛的方法，IEEE802.1Q规定了依据以太网交换机的端口来划分VLAN的国际标准。其优点
户离开了原来的端口，到了一个新的交换机的某个端口，则必须重新定义。
2、基于MAC地址划分VLAN：这种方式主要是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC 地址的主机都配置它属于哪个组。其优点是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其它的交换机时，VLAN不用重新配置。其缺点是在初始化时，所有用户都必须进行配置，另外因为每个交换机端口都可能存在很多个VLAN组的成员，就无法限制广播包，也导致了交换机执行效率的降低。
3、基于网络层划分VLAN：这种划分VLAN的方式是根据每个主机的网络层地址或协议类型（如果支持多协议）划分的，但它主要利用生成树算法进行桥交换，而和网络层的路由无关。其优点是用户的物理位置改变不需要重新配置所属的VLAN，而且可以根据协议类型来划分VLAN，另外一点重要的是这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN，这样可以减少网络的通信量。但缺点是效率较低，因为需要检查每个数据包的网络层地址。
4、基于IP组播划分VLAN：这种方法认为一个组播组就是一个VLAN，这种划分将VLAN扩大到了广域网，因此这种方法具有更大的灵活性，而且也很容易通过路由器进行扩展，当然这种方法不适合局域网，主要是效率不高。
目前，在大部分网络实现中广泛采用第一种方法，因为其最简单，而且有效，并且不用考虑端口所连接的设备。
802.1Q协议帧
802.1Q协议定义了基于端口的VLAN模型，即在标准的以太网帧中源地址后增加一个四字节的802.1Q帧头。如下图所示：
标准以太帧格式
IEEE802.1Q标准帧格式
图1 标准以太帧格式与IEEE802.1Q标准帧格式
由上图可以看出，这4个字节的802.1Q标签头包含了2个字节的标签协议标识（TPID--Tag Protocol Identifier，它的值是8100），和两个字节的标签控制信息（TCI--Tag Control Information）。TPID是IEEE 定义的新的类型，表明这是一个加了802.1Q标签的帧。两个字节的TCI包含三个域，分别为Priority（三个比特，表示帧的优先级）域，CFI（CFI--Canonical Format Indicator，一个比特，称为规范格式指示符）域以及VLAN ID（十二个比特，表示一个VLAN的ID号）域。
802.1Q协议加入的Tag字段可以根据其携带的VLAN信息，表明该数据帧属于哪个VLAN，从而确定数据帧的属性。
802.1Q的组网技术
若以太网支持802.1Q协议，可以将其划分成多个子网，每个子网对应一个VLAN。当数据帧流经交换机时，交换机会按照802.1Q标准定义的帧格式对其重新进行封装，增加一个四字节的Tag标签，在标签中描述该数据帧所属于的VLAN。这样，当路由器的以太口接收到此帧时，就会根据其所携带的Tag标签来判断这个数据帧属于哪个VLAN，并与接收接口所对应的VLAN进行比较。如果接收接口和数据帧属于同一个VLAN，接口则接收此帧，否则将此帧丢弃。
同样，路由器在发送数据帧时，也按照802.1Q标准帧格式封装标签，并指明标签的VLAN与发送接口所对应的VLAN相同。因此，通过VLAN这种方式就在数据链路层上实现了数据帧的隔离，也就是说，在数据链路层上，同一个VLAN中的设备可以任意通信，不同VLAN间不能通信。
因此，支持802.1Q的路由器主要在不同的VLAN之间作为广播域或者网关，即作为单臂路由器与交换机相连来解决VLAN之间的通信，以及在数据链路层上对广播域进行隔离。
单臂路由器组网模式
为实现VLAN之间的路由通信，最简单的方法是在路由器和交换机之间使用多个连接。即将路由器的一个以太口和交换机的一个端口连接，以太口和连接的交换机的端口在同一个VLAN中，并作为该VLAN的网关和其它VLAN进行路由通信。如下图所示：
router
Vlan1port2-8
Vlan2
图2 普通路由器实现VLAN 路由
上面这种做法很简单，但没有有效利用路由器的接口，因此提出了单臂路由器的概念。 所谓的单臂路由器，也就是路由器只有一个物理以太接口和交换机相连，通过路由器的快速以太口配置子接口和交换机的中继端口实现VLAN
间的路由通信。其典型组网模式如下图所示：
router
Vlan2
图3 单臂路由器实现VLAN 路由
在上图中，交换机被配置成两个VLAN，而端口8作为中继端口既属于VLAN1也属于VLAN2。在路由器的快速以太口上配置两个子接口，每个子接口被配置一个独立的IP子网上，并分别属于VLAN1和VLAN2，从而实现VLAN间的路由通信。
子网隔离
缺省情况下，在路由器上配置了两个子接口以及它们相应的VLAN，通过路由就可以实现这两个VLAN相互间的通信。但在某些应用场合下不允许VLAN之间相互通信，即一个VLAN内的成员不能访问另外一个VLAN内的成员。这时，需要创建访问列表来过滤两个VLAN间的通信，并且将访问列表应用到VLAN的相应子接口上即可实现两个VLAN之间不能互相通信。
负载均衡设备主要参数配置说明
（初稿）Radware负载均衡设备 主要参数配置说明 2007年10月 radware北京代表处
目录 一、基本配置 (3) 1.1 Tuning配置 (3) 1.2 802.1q配置 (4) 1.2 IP配置 (6) 1.3 路由配置 (7) 二、四层配置 (8) 2.1 farm 配置 (8) 2.2 servers配置 (10) 2.3 Client NAT配置 (11) 2.4 Layer 4 Policy配置 (16) 三、对服务器健康检查 (18) 3.1 基于连接的健康检查 (19) 3.2 高级健康检查 (21) 四、常用系统命令 (25)
一、基本配置 Radware负载均衡设备的配置主要包括基本配置、四层配置和对服务器健康检查配置。注：本文档内容，用红色标注的字体请关注。 1.1 Tuning配置 Rradware设备tuning table的值是设备工作的环境变量，在做完简单初始化后建议调整tuning值的大小。调整完tuning table后，强烈建议，一定要做memory check，系统提示没有内存溢出，才能重新启动设备，如果系统提示内存溢出，说明某些表的空间调大了，需要把相应的表调小，然后，在做memory check，直到没有内存溢出提示后，重启设备，使配置生效。 点击service->tuning->device 配置相应的环境参数，
在做一般的配置时主要调整的参数如下：Bridge Forwarding Table、IP Forwarding Table、ARP Forwarding Table、Client Table等。 Client NAT Addresses 如果需要很多网段做Client NAT，则把Client NAT Addresses 表的值调大。一般情况下调整到5。 Request table 如果需要做基于7层的负载均衡，则把Request table 的值调大，建议调整到10000。 1.2 80 2.1q配置 主要用于打VLAN Tag Device->Vlan Tagging
服务器负载均衡技术
HUAWEI USG6000V系列NFV防火墙技术白皮书之---服务器负载均衡技术白皮书 华为技术有限公司 Huawei Technologies Co., Ltd.
目录 1背景和概述 (2) 2全局服务器负载均衡（GSLB） (3) 3本地服务器负载均衡（LSLB） (4) 3.1使用目的MAC地址转换的服务器负载均衡（DR） (4) 3.2使用网络地址转换实现的服务器负载均衡（L4 SLB） (5) 3.3使用轻量代理和网络地址转换的服务器负载均衡（L4 lwProxy SLB） (7) 3.4使用全量Socket 代理的服务器负载均衡（L7 Socket Proxy SLB） (9) 3.4.1socket代理加业务会话关联保持 (9) 3.4.2根据URL类型不同的分担，静态资源访问和动态计算访问分开多种服务 器10 3.4.3SSL卸载 (10) 3.4.4链路优化：压缩、协议优化、本地cache、多路复用 (11) 3.5业务保持技术 (13) 4华为USG防火墙支持的SLB功能列表 (14)
1 背景和概述 随着互联网的快速发展，用户访问量的快速增长，使得单一的服务器性能已经无法满足大量用户的访问，企业开始通过部署多台服务器来解决性能的问题，由此就产生了服务器负载均衡的相关技术方案。 在实际的服务器负载均衡应用中，由于需要均衡的业务种类以及实际服务器部署场景的不同（比如是否跨地域、跨ISP数据中心等），存在多种负载均衡的技术。如下典型的组网方式如图所示： 服务提供方为了支撑大批量的用户访问，以及跨不同地域、不同接入ISP的用户都能够获得高质量的业务访问体验，其已经在不同地域、不同ISP数据中心搭建了服务器，这样就带来一个需求，也就是客户的访问能够就近、优先选择同一个ISP数据中心的服务器，从而获得高质量的业务访问体验。 同时，基于单台服务器能够提供的业务访问并发是有限的，那么就自然想到使用多台服务器来形成一个“集群”，对外展现出一个业务访问服务器，以满足大量用户访问、而且可以根据业务访问量的上升可以动态的进行业务能力扩容的需要。
TD-LTE-负载均衡参数优化
负载均衡MLB方案验证与建议配置参数 1.背景描述 随着LTE业务的不断的发展，热点区域、高业务量区域、景区突发高用户数区域等相继出现。针对容量不足问题，小区扩容、站点新建等措施不断开展，而通过监控现网KPI指标发现，同覆盖小区间的容量差异问题日益严重，一个因资源耗尽而无法使用正常业务，另一个却因空闲而资源浪费。 移动性负载均衡功能作为业务分担的有效策略，在早期版本中已实现落地。由最开始的PRB利用率触发方式，到现在的仅用户数触发和PRB与用户数联合触发方式等多种策略方案，为解决业务分担不均问题，提供了的有力的解决方案。 MLB方案在实际落地过程中，室分同覆盖场景的优化效果相对明显，但针对宏站同覆盖场景，却收效甚微。为研究问题原因，解决宏站同覆盖业务分担不均问题，针对MLB方案涉及的相关参数进行充分验证，指导后续优化并推广应用。 2.方案概述 2.1. 基本流程 MLB流程整体分为三个阶段如下： 第一步：本区监测负载水平，当负载超过算法触发门限时，触发MLB算法，交互邻区负载信息，作为算法输入。 第二步：筛选可以作为MLB的目标邻区和执行UE 第三步：基于切换或者重选完成MLB动作。 2.2. 适用场景 异频负载均衡的主要适用场景包括如下几类： ?同站同覆盖场景 ?同站大小覆盖场景
?同站交叠覆盖场景 ?异站交叠覆盖场景 ?宏微站交叠覆盖场景 3.实际问题 3.1. 异频策略 当前温州现网总体的FD频段策略如下： 1）D频段重选优先级高于F频段 2）F频段异频启测A2门限普遍为-82dBm，D频段为-96dBm 该策略的主要目的为F频段作为连续覆盖层，D频段作为容量层，用户在共覆盖区域优先主流D频段小区。由此，当区域用户集中增加时，D频段小区容易吸收过多用户，而F频段小区因启测门限过高而驻留能力偏弱，导致出现一个过忙一个过闲的现象。 3.2. MLB当前策略 针对如上异频策略，前期工作也已经采取了相关负载均衡的优化，但实际效果远没有达到预期。前期的主要策略如下： 1、打开异频负载均衡开关，选择仅用户数触发方式 2、开启连接态用户负载均衡，未开启空闲态用户负载均衡 3、自定义调整用户数（异频负载均衡用户数门限+负载均衡用户数偏置）触发门 限，一般选取同覆盖区域每小区平均用户数为触发门限
Tomcat集群与负载均衡
Tomcat集群与负载均衡（转载） 在单一的服务器上执行WEB应用程序有一些重大的问题，当网站成功建成并开始接受大量请求时，单一服务器终究无法满足需要处理的负荷量，所以就有点显得有点力不从心了。另外一个常见的问题是会产生单点故障，如果该服务器坏掉，那么网站就立刻无法运作了。不论是因为要有较佳的扩充性还是容错能力，我们都会想在一台以上的服务器计算机上执行WEB应用程序。所以，这时候我们就需要用到集群这一门技术了。 在进入集群系统架构探讨之前，先定义一些专门术语： 1. 集群(Cluster)：是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。 2. 负载均衡(Load Balance)：先得从集群讲起，集群就是一组连在一起的计算机，从外部看它是一个系统，各节点可以是不同的操作系统或不同硬件构成的计算机。如一个提供Web服务的集群，对外界来看是一个大Web服务器。不过集群的节点也可以单独提供服务。 3. 特点：在现有网络结构之上，负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。集群系统(Cluster)主要解决下面几个问题： 高可靠性（HA）：利用集群管理软件，当主服务器故障时，备份服务器能够自动接管主服务器的工作，并及时切换过去，以实现对用户的不间断服务。 高性能计算（HP）：即充分利用集群中的每一台计算机的资源，实现复杂运算的并行处理，通常用于科学计算领域，比如基因分析，化学分析等。 负载平衡：即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上，以减轻主服务器的压力，降低对主服务器的硬件和软件要求。 目前比较常用的负载均衡技术主要有： 1. 基于DNS的负载均衡 通过DNS服务中的随机名字解析来实现负载均衡，在DNS服务器中，可以为多个不同的地址配置同一个名字，而最终查询这个名字的客户机将在解析这个名字时得到其中一个地址。因此，对于同一个名字，不同的客户机会得到不同的地址，他们也就访问不同地址上的Web服务器，从而达到负载均衡的目的。 2. 反向代理负载均衡（如Apache+JK2+Tomcat这种组合） 使用代理服务器可以将请求转发给内部的Web服务器，让代理服务器将请求均匀地转发给多台内部Web服务器之一上，从而达到负载均衡的目的。这种代理方式与普通的代理方式有所不同，标准代理方式是客户使用代理访问多个外部Web服务器，而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web服务器，因此也被称为反向代理模式。 3. 基于NAT（Network Address Translation）的负载均衡技术（如Linux Virtual Server，简称LVS）
服务器负载均衡的设计与实现
服务器负载均衡的设计与实现 在该架构中OpenFlow控制器可以获取每个服务器的运行状态，并根据运行状态分发用户请求，最大程度地利用每台服务器的计算资源，并且可以在系统运行期间动态地添加或删除服务器，使系统具备很高的灵活性。 1、动态负载均衡架构的整体设计 负载均衡架构是在一个非结构化的网络中使用集中式的控制器实现多台服务器共同对外提供服务。OpenFlow网络中的所有交换机都连接在一个控制器上，每台服务器有两块网卡，一块网卡连接到OpenFlow网络对用户提供网络服务，另一块通过以太网交换机和控制器相连，以便控制器通过SNMP协议获取服务器的运行状态，具体架构如图所示。 在上述负载均衡架构中控制器是网络的核心，其主要功能有四个，分别为： 保证网络正常的通信、获取服务器的运行状态、通过负载均衡算法计算服务器的综合负载、向交换机下发流表项以转发用户请求；控制器的模块设计如图所示。 本文阐述的负载均衡架构可以工作在任意openflow网络中，而不是专门为某个服务器
所设计的负载均衡，控制器的首要任务就是保证网络可以提供正常的数据转发服务，为了保证网络既可以为其他服务提供基础支持又保证负载均衡能够正常工作，在控制器的转发控制中有两个模块，第一个模块负责负载均衡服务，第二个模块负责网络的基本通信。当一个数据包到达Openflow交换机后，如果交换机找不到可以匹配的流表项，就会向控制发送packet-in消息，控制器收到packet-in消息之后首先交给负载均衡模块，由负载均衡模块处理该消息，如果该数据包的目的IP 不是负载均衡所负责的网络服务，如果该数据包的目的IP不是负载均衡所负责的网络服务，负载均衡模块就不会做任何处理而是直接packet-in 消息传递给网络通信模块，以保证其它业务正常通信。如果该数据包的目的IP是负载均衡所负责的网络服务，负载均衡模块就向交换机下发流表项让交换机完成负载均衡服务。 为了有效地利用计算资源，控制器还需要根据服务器的运行状态转发用户请求，因此控制器还要完成这方面的工作。在此架构中每台服务器都有一块通过以太网交换机和控制器相连的网卡，控制器通过以太网交换机和服务器通信，利用SNMP协议获取服务器的运行状态。在此架构中就算没有和服务器相连的网卡，控制器也可以通过Openflow网络和服务器通信，本文之所以没有这么做是因为控制器直接和连接在openflow网络中的服务器通信需要交换机把所有服务器所发送的消息封装成packet-in消息发送给交换机，控制器也必须通过向交换机发送packet-out消息才能把数据发送给服务器，这样做会给交换机和控制器同时带来很大的压力。 因为服务器的运行状态必须由多条信息才能描述清楚，所以就算得到服务器的运行状态之后，也无法根据多条信息判断哪台服务器的负载最低。因此本文在控制器中运行了一个负载均衡算法，控制器会把服务的运行状态作为负载均衡算法的参数代入到服务器综合负载的运算中，计算出服务器的综合负载，并根据综合负载得到负载最小的服务器。 负载均衡的核心内容就是让交换机分发用户的请求，用户请求的第一个数据包到达交换级之后，交换机会通过packet-in消息把数据包发送给控制器，控制器中的负载均衡模块会通过SNMP协议获取所有服务器的运行状态，并根据运行状态计算服务器的综合负载，之后把用户的请求转发给综合负载最小的服务器。 2、动态负载均衡架构的设计与实现 负载均衡常用的算法有随机、轮训和最小连接数，原因是这三种算法很容易用硬件实现，这三种算法中最小连接数算法的效果是最理想的，但是如果集群中的服务器在CPU、内存、网络带宽上的配置不相同，这三个算法都不能充分地发挥服务器集群的计算能力。在openflow网络中，网络的控制层由软件制定，负载均衡算法也可以集成在控制器中，使用软件完成，这样可以更准确地评估服务器的负载情况。本文阐述的负载均衡方案中就设计了一个负载均衡算法，根据服务器的运行状态计算服务器的综合负载，并返回综合负载最小的服务器。该算法可以在服务器性能差距较大的集群中充分发挥每一台服务器的计算能力，算法的具体实现过程如下： 1）动态反馈当前服务器负载量 主要收集每台服务器CPU和内存的使用率，这些信息并不能直接表示一台服务器的负载情况，所以使用公式1把CPU和内存信息转换为服务器的负载量，其中LC为第i台服务器CPU的使用率，LM为第i台内存的使用率，r1和r2为权值，用于强调该服务类型对各个部分的不同影响程度，r1+r2=1,LS为计算得出的第i台服务器负载量 LS=r1LC+r2*LM 2）服务器处理能力计算； 集群中服务器的性能也可能不同，在计算服务器负载的时候还要考虑服务器的处理能力，第i台服务器的处理能力使用C(i)表示，C的计算方法如公式所示，其中P为第i台服务器CPU的个数，M为第i台服务器内存的大小，r1和r2为权值，r1+r2=1。
软件负载均衡配置方案V1.0
在线考试系统负载均衡配置方案 目录 方案背景 (3)
运行环境要求 (3) 硬件要求 (3) 软件要求 (3) 配置方案 (4) 软硬件负载均衡比较 (7)
方案背景 在线考试系统的软件和需求分析已经结束。针对于此，给出此配置方案，硬件的要求和运行效果都将详细列明指出。 运行环境要求 数据库服务器内存要求：建议16GB以上 客户端内存要求：建议256M以上 应用服务器内存要求：建议8G以上 硬件要求 软件要求 应用服务器： ●OS：Microsoft Windows 2000 Server (Advance Server) ●Microsoft Windows 2003 Server 数据库服务器： DBMS：SQL SERVER2008
客户端： OS：Windows 2000、Windows XP、Windows Vista 浏览器：IE6以上 配置方案 一台服务器： 一台服务器的情况，硬件配置： 用户同时在线数：2000-5000。最优化最稳定的范围在3500人左右。 五台服务器软件负载均衡 用户同时在线数：6000-15000。最优化最稳定的范围在7000人左右。 如果五台服务器支撑在线测试系统的运行，那么会考虑到采用apache+tomcat的方式来做负载均衡，确保系统运行的稳定性和准确性。 负载均衡说明图：
五-十台服务器硬件负载均衡
用户同时在线数：6000-40000。最优化最稳定的范围在15000-30000人左右。 如果五台以上服务器支撑在线测试系统的运行（最多十台），那么会考虑到采用硬件的方式来做负载均衡，确保系统运行的稳定性和准确性。 负载均衡说明图：
负载均衡的基础原理说明
大家都知道一台服务器的处理能力，主要受限于服务器自身的可扩展硬件能力。所以，在需要处理大量用户请求的时候，通常都会引入负载均衡器，将多台普通服务器组成一个系统，来完成高并发的请求处理任务。 之前负载均衡只能通过DNS来实现，1996年之后，出现了新的网络负载均衡技术。通过设置虚拟服务地址（IP），将位于同一地域（Region）的多台服务器虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池；再根据应用指定的方式，将来自客户端的网络请求分发到
服务器池中。网络负载均衡会检查服务器池中后端服务器的健康状态，自动隔离异常状态的后端服务器，从而解决了单台后端服务器的单点问题，同时提高了应用的整体服务能力。 网络负载均衡主要有硬件与软件两种实现方式，主流负载均衡解决方案中，硬件厂商以F5为代表目前市场占有率超过50%，软件主要为NGINX与LVS。但是，无论硬件或软件实现，都逃不出基于四层交互技术的“转发”或基于七层协议的“代理”这两种方式。四层的转发模式通常性能会更好，但七层的代理模式可以根据更多的信息做到更智能地分发流量。一般大规模应用中，这两种方式会同时存在。 2007年F5提出了ADC（Application delivery controller）的概念为传统的负载均衡器增加了大量的功能，常用的有：SSL卸载、压缩优化和TCP连接优化。NGINX也支持很多ADC的特性，但F5的中高端型号会通过硬件加速卡来实现SSL卸载、压缩优化这一类CPU密集型的操作，从而可以提供更好的性能。 F5推出ADC以后，各种各样的功能有很多，但其实我们最常用的也就几种。这里我也简单的总结了一下，并和LVS、Nginx对比了一下。
负载均衡解决方案设计设计
一、用户需求 本案例公司中现有数量较多的服务器群： WEB网站服务器 4台 邮件服务器 2台 虚拟主机服务器 10台 应用服务器 2台 数据库 2台（双机+盘阵） 希望通过服务器负载均衡设备实现各服务器群的流量动态负载均衡，并互为冗余备份。并要求新系统应有一定的扩展性，如数据访问量继续增大，可再添加新的服务器加入负载均衡系统。 二、需求分析 我们对用户的需求可分如下几点分析和考虑： 1.新系统能动态分配各服务器之间的访问流量；同时能互为冗余，当其中 一台服务器发生故障时，其余服务器能即时替代工作，保证系统访问的 不中断； 2.新系统应能管理不同应用的带宽，如优先保证某些重要应用的带宽要 求，同时限定某些不必要应用的带宽，合理高效地利用现有资源；
3.新系统应能对高层应用提供安全保证，在路由器和防火墙基础上提供了 更进一步的防线； 4.新系统应具备较强的扩展性。 o容量上：如数据访问量继续增大，可再添加新的服务器加入系统； o应用上：如当数据访问量增大到防火墙成为瓶颈时，防火墙的动态负载均衡方案，又如针对链路提出新要求时关于Internet访问 链路的动态负载均衡方案等。 三、解决方案 梭子鱼安全负载均衡方案总体设计 采用服务器负载均衡设备提供本地的服务器群负载均衡和容错，适用于处在同一个局域网上的服务器群。服务器负载均衡设备带给我们的最主要功能是：
当一台服务器配置到不同的服务器群（Farm）上，就能同时提供多个不同的应用。可以对于每个服务器群设定一个IP地址，或者利用服务器负载均衡设备的多TCP端口配置特性，配置超级服务器群（SuperFarm），统一提供各种应用服务。
集群的负载均衡技术综述
集群的负载均衡技术综述 摘要：当今世界，无论在机构内部的局域网还是在广域网如Internet上，信息处理量的增长都远远超出了过去最乐观的估计，即使按照当时最优配置建设的网络，也很快会感到吃不消。如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配，使之不致于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况，负载均衡机制因此应运而生。本组在课堂上讲解了《集群监控与调度》这一课题，本人在小组内负责负载均衡部分内容，以及PPT的制作。 关键词：负载均衡集群网络计算机 一、前言 负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务：解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性；为用户提供更好的访问质量；提高服务器响应速度；提高服务器及其他资源的利用效率；避免了网络关键部位出现单点失效。 其实，负载均衡并非传统意义上的“均衡”，一般来说，它只是把有可能拥塞于一个地方的负载交给多个地方分担。如果将其改称为“负载分担”，也许更好懂一些。说得通俗一点，负载均衡在网络中的作用就像轮流值日制度，把任务分给大家来完成，以免让一个人累死累活。不过，这种意义上的均衡一般是静态的，也就是事先确定的“轮值”策略。 与轮流值日制度不同的是，动态负载均衡通过一些工具实时地分析数据包，掌握网络中的数据流量状况，把任务合理分配出去。结构上分为本地负载均衡和地域负载均衡(全局负载均衡)，前一种是指对本地的服务器集群做负载均衡，后一种是指对分别放置在不同的地理位置、在不同的网络及服务器群集之间作负载均衡。 服务器群集中每个服务结点运行一个所需服务器程序的独立拷贝，诸如Web、FTP、Telnet或e-mail服务器程序。对于某些服务（如运行在Web服务器上的那些服务）而言，程序的一个拷贝运行在群集内所有的主机上，而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配。对于其他服务（例如e-mail），只有一台主机处理工作负载，针对这些服务，网络负载均衡允许网络通讯量流到一个主机上，并在该主机发生故障时将通讯量移至其他主机。 二、负载均衡技术实现结构 在现有网络结构之上，负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务： 1.解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性 2.为用户提供更好的访问质量 3.提高服务器响应速度
F5负载均衡双机热备实施方案
F5双机热备实施说明 2012/12/4
一、项目拓扑图及说明 两台F5负载均衡设备采用旁挂的方式连接至交换机，设备地址和虚拟地址在服务器的内网地址段中划分；使用F5为认证应用服务器进行流量负载均衡。 二、设备信息及IP分配表 三、实施步骤及时间
3.1、F5设备加电测试 3.2、配置F5及F5双机，需2.5小时 3.3、测试F5双机切换，需0.5小时，这部分作为割接准备工作。3.4、先添加认证服务器单节点到F5设备192.168.100.150的虚拟服务中，在内网测试应用，需0.5小时 3.5、将应用服务器从双机模式更改为集群模式，将认证服务器两个节点添加到F5设备，这个时间取决于服务器模式更改的时间。 3.6、在防火墙上更改认证服务器的映射地址，将原来的地址更改为F5设备上的虚拟服务IP地址192.168.100.150 ，TCP 协议80端口。 四、回退方法 在外部网络不能访问认证服务时，回退的方法是在防火墙上把F5设备虚拟服务器192.168.100.150地址映射，更改为原单台认证服务器IP地址，将认证服务器集群模式退回双机模式。 五、F5设备配置步骤 5.1、设置负载均衡器管理网口地址 F5 BIG-IP 1600 设备的面板结构: BIG-IP 1600应用交换机具备四个10/100/1000M自适应的网络接口及二个光纤接口. 10/100/1000 interface — 4个10/100/1000 M 自适应的网络接口 Gigabit fiber interface — 2个1000M 多模光纤接口
Serial console port —一个串口命令行管理端口 Failover port —一个串口冗余状态判断端口。Mgmt interface —一个10/100M 管理端口 注：互为双机的两台BIG-IP必须用随机附带的Failover线相连起来。 BIG-IP上电开机以后，首先需要通过机器前面板右边的LCD旁的按键设置管理网口(设备前面板最左边的网络接口)的IP地址。管理网络接口有一个缺省的IP地址，一般为192.168.1.245。 注：管理网络接口的IP地址不能与业务网络在同一网段，根据业务网络的地址划分，相应的调整管理网络接口的网络地址。如果，在SMS中负载均衡口的external vlan和internal vlan 已经采用了192.168.1.0/24的网段，必须修改管理网口缺省的IP地址到另外一个网段。 通过LCD按键修改管理网口IP地址的方法如下： 1、按红色X按键进入Options选项； 2、在液晶面板上通过按键按以下顺序设置管理网口的网络地址： Options->System->IP Address/Netmask->Commit 如果通过LCD按键修改完IP地址以后，选择Commit，地址无法成功改变(例如出现IP地址为全零的情况)，很有可能是管理口IP地址与系统内已经配置发生冲突。出现这种情况，关机重启以后，另选一个IP网段来设置管理网口地址。 警告：在设置好网络管理口地址以后，通过网络登陆到BIG-IP上进行其它配置更改时，都要保证网络管理口的网络连接完好。否则有时会出现修改的配置无法被成功加载应用的情况，因为网络管理口为Down的情况会妨碍配置文件的加载。 5.2、登录BIGIP的WEB管理界面 管理BIGIP有两种方式,一种是基于WEB的https管理方式，另一种是基于ssh的命令行管理方式。除特别配置外，采用WEB的管理方式即可。 WEB登录方式如下： 1．在管理员的IE地址栏内输入BIGIP设备的IP地址，https://192.168.1.245 2．回车后出现系统警告信息
思科负载均衡的配置实例
1.负载均衡的介绍 软/硬件负载均衡 软件负载均衡解决方案，是指在一台或多台服务器相应的操作系统上，安装一个或多个附加软件来实现负载均衡，如DNS 负载均衡等。它的优点是基于特定环境、配置简单、使用灵活、成本低廉，可以满足一般的负载均衡需求。硬件负载均衡解决方案，是直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备，这种设备我们通常称之为负载均衡器。由于专门的设备完成专门的任务，独立于操作系统，整体性能得到大量提高，加上多样化的负载均衡策略，智能化的流量管理，可达到最佳的负载均衡需求。一般而言，硬件负载均衡在功能、性能上优于软件方式，不过成本昂贵。[1] 本地/全局负载均衡 负载均衡从其应用的地理结构上，分为本地负载均衡和全局负载均衡。本地负载均衡是指对本地的服务器群做负载均衡，全局负载均衡是指在不同地理位置、有不同网络结构的服务器群间做负载均衡。本地负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题，并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器，可充分利用现有设备，避免服务器单点故障造成数据流量的损失。有灵活多样的均衡策略，可把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器，来共同负担。即使是再给现有服务器扩充升级，也只是简单地增加一个新的服务器到服务群中，而不需改变现有网络结构、停止现有的服务。全局负载均衡，主要用于在一个多区域拥有自己服务器的站点，为了使全球用户只以一个IP地址或域名就能访问到离自己最近的服务器，从而获得最快的访问速度，也可用于子公司分散站点分布广的大公司通过Intranet （企业内部互联网）来达到资源统一合理分配的目的。 更高网络层负载均衡 针对网络上负载过重的不同瓶颈所在，从网络的不同层次入手，我们可以采用相应的负载均衡技术来解决现有问题。更高网络层负载均衡，通常操作于网络的第四层或第七层。第四层负载均衡将一个Internet上合法注册的IP地址，映射为多个内部服务器的IP地址，对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部IP地址，达到负载均衡的目的。第七层负载均衡控制应用层服务的内容，提供了一种对访问流量的高层控制方式，适合对HTTP服务器群的应用。第七层负载均衡技术通过检查流经的HTTP报头，根据报头内的信息来执行负载均衡任务。 [编辑本段] 网络负载平衡的优点 1、网络负载平衡允许你将传入的请求传播到最多达32台的服务器上，即可以使用最多32台服务器共同分担对外的网络请求服务。网络负载平衡技术保证即使是在负载很重的情况下它们也能作出快速响应。 2、网络负载平衡对外只须提供一个IP地址（或域名）。 3、如果网络负载平衡中的一台或几台服务器不可用时，服务不会中断。网络负载平衡自动检测到服务器不可用时，能够迅速在剩余的服务器中重新指派客户机通讯。此保护措施能够帮助你为关键的业务程序提供不中断的服务。可以根据网络访问量的增多来增加网络负载平衡服务器的数量。 4、网络负载平衡可在普通的计算机上实现。在Windows Server 2003中，网络负载平衡的应用程序包括Internet信息服务(IIS)、ISA Server 2000防火墙与代理服务器、VPN虚拟专用网、终端服务器、Windows Media Services（Windows视频点播、视频广播）等服务。同时，网络负载平衡有助于改善你的服务器性能和可伸缩性，以满足不断增长的基于Internet 客户端的需求。
分布式与集群的区别
1、Linux集群主要分成三大类( 高可用集群，负载均衡集群，科学计算集群)（下面只介绍负载均衡集群） 负载均衡集群(Load Balance Cluster) 负载均衡系统：集群中所有的节点都处于活动状态，它们分摊系统的工作负载。一般Web服务器集群、数据库集群和应用服务器集群都属于这种类型。 负载均衡集群一般用于相应网络请求的网页服务器，数据库服务器。这种集群可以在接到请求时，检查接受请求较少，不繁忙的服务器，并把请求转到这些服务器上。从检查其他服务器状态这一点上看，负载均衡和容错集群很接近，不同之处是数量上更多。 2、负载均衡系统：负载均衡又有DNS负载均衡（比较常用）、IP负载均衡、反向代理负载均衡等，也就是在集群中有服务器A、B、C，它们都是互不影响，互不相干的，任何一台的机器宕了，都不会影响其他机器的运行，当用户来一个请求，有负载均衡器的算法决定由哪台机器来处理，假如你的算法是采用round算法，有用户a、b、c，那么分别由服务器A、B、C来处理； 3、分布式是指将不同的业务分布在不同的地方。 而集群指的是将几台服务器集中在一起，实现同一业务。 分布式中的每一个节点，都可以做集群。 而集群并不一定就是分布式的。 举例：就比如新浪网，访问的人多了，他可以做一个群集，前面放一个响应服务器，后面几台服务器完成同一业务，如果有业务访问的时候，响应服务器看哪台服务器的负载不是很重，就将给哪一台去完成。 而分布式，从窄意上理解，也跟集群差不多，但是它的组织比较松散，不像集群，有一个组织性，一台服务器垮了，其它的服务器可以顶上来。 分布式的每一个节点，都完成不同的业务，一个节点垮了，哪这个业务就不可访问了。
A10服务器负载均衡解决方案解读
1SJ tit works ***** 单位 A10负载均衡解决方案 A10 Networks Inc. 1SJ tit works
目录 1.项目概述 (1) 2.需求分析及讨论 (1) 2.1应用系统所面临的共性问题 (1) 2.2需求分析 (2) 3.A10公司负载均衡解决方案 (3) 3.1网络结构图 (3) 3.2A10负载均衡解决方案 (3) 3.2.1APP Server负载均衡的实现 (4) 3.2.2应用优化的实现 (4) 3.3解决方案说明 (5) 3.4方案的优点 (6) 4.A10 AX的优点及各型号指标总结 (7) 5.A10公司简介 (7) 6.AX介绍 (8) 6.1 A10公司AX简介 (8) AX系列功能 (8)
1. 项目概述 2. 需求分析及讨论 2.1应用系统所面临的共性问题 随着用户量增大及业务的发展，一个应用系统往往会出现各种问题。瓶颈可能出现在服务器、存储、网络设备，带宽等的性能不足，而运行一旦出现故障给业务带来的影响范围是巨大的，服务器可能出现的问题表现为如下几点： ?高可用问题 关健性应用要求7*24稳定运行不被中断，高可用性问题被放在首要位置。 ?利用“不平衡”现象 数据的大集中使得服务器的访问压力日益增大，服务器性能往往会成为一个系统的瓶颈，随着性能问题的产生，单点故障的发生也将比较频繁，为了解决这些问题，传统的方式多为采取更换更好的服务器并且采用双机备份系统提供服务的方式，这样必然存在 一半的资源浪费的情况，而在压力不断上升的情况下，这种动作讲不断的重复，不但服务器的利用率不平衡，而且持续引起投资的浪费。 ?“峰值”问题 服务器的处理多存在“波峰”和“波谷”的变化。而且“波峰”时，业务量大小的变化又不规律，这就使服务器不得不面对“峰值堵塞”问题。原有解决方法为增加服务器或主机数量，提高处理能力。但仍存在性能不平衡问题，且这样做，投资成本大。 ?多米诺”现象 单台服务器的设置，不可避免会出现“单点故障”，需要进行服务器“容错”。为实现容错，往往在主服务器旁安置一台或多台备份服务器。但这样做，平时只有一台服务器工作，其它服务器处于空闲状态，无法完全利用所有服务器的处理资源，当出现“峰值堵塞”时，“多米 诺”效应往往会发生，即所有服务器连续被“堵”至“死”。最终的结果将导致系统的瘫痪。 ?“扩展”不便 随着物理和应用的集中，服务器上所要处理的数据量(traffic )增大，客户交易产生
服务器负载均衡三种部署方式典型配置..
目录 服务器负载均衡三种部署方式典型配置 (2) 【应用场景】 (2) 【工作原理】 (2) 【三种方式的典型配置方法】 (3) 一、服务器负载均衡NA T模式配置 (3) 1、配置拓扑 (3) 2、拓扑说明 (3) 3、设备配置及说明 (4) 二、服务器负载均衡DR模式配置 (16) 1、配置拓扑 (16) 2、拓扑说明 (16) 3、设备配置及说明 (16) 三、服务器负载均衡NA T模式旁路部署配置 (23) 1、配置拓扑 (23) 2、拓扑说明 (23) 3、设备配置及说明 (23)
服务器负载均衡三种部署方式典型配置 服务器负载均衡部署方式可以分为三种方式：网络地址转换模式（NAT）、直接路由（DR）模式、NAT模式旁路部署。 【应用场景】 1、NA T模式应用场景：用户允许修改网络拓扑结构，此模式同时可以实现加速和流控的功 能。 2、DR模式应用场景：用户不允许修改网络拓扑结构，但是此模式配置需要修改服务器配 置。 3、NA T模式旁路模式应用场景：用户既不允许修改网络拓扑结构，也不允许修改服务器配 置。 【工作原理】 1、NAT模式：负载均衡设备分发服务请求时，进行目的IP地址转换（目的IP地址为实服务的IP），通过路由将报文转发给各个实服务。 客户端将到虚拟IP的请求发送给服务器群前端的负载均衡设备，负载均衡设备上的虚服务接收客户端请求，依次根据持续性功能、调度算法，选择真实服务器，再通过网络地址转换，用真实服务器地址重写请求报文的目标地址后，将请求发送给选定的真实服务器；真实服务器的响应报文通过负载均衡设备时，报文的源地址被还原为虚服务的虚拟IP，再返回给客户，完成整个负载调度过程。 2、DR模式：负载均衡设备分发服务请求时，不改变目的IP地址，而将报文的目的MAC 替换为实服务的MAC后直接把报文转发给实服务。 DR方式的服务器负载均衡时，除了负载均衡设备上配置了虚拟IP，真实服务器也都配置了虚拟IP，真实服务器配置的虚拟IP要求不能响应ARP请求。实服务除了虚拟IP，还需要配置一个真实IP，用于和负载均衡设备通信，负载均衡设备和真实服务器在同一个链路域内。发送给虚拟IP的报文，由负载均衡设备分发给相应的真实服务器，从真实服务器返回给客户端的报文直接通过交换机返回。
服务器负载均衡
服务器集群方案 LVS项目简介 LVS--Linux Virtual Server（Linux虚拟服务器）。针对高可伸缩、高可用网络服务的需求，LVS采用了基于IP层和基于内容请求分发的负载平衡调度解决方法，并在Linux内核中实现了这些方法，将一组服务器构成一个实现可伸缩的、高可用网络服务的虚拟服务器。一组服务器通过高速的局域网或者地理分布的广域网相互连接，在它们的前端有一个负载调度器。负载调度器能无缝地将网络请求调度到真实服务器上，从而使得服务器集群的结构对客户是透明的，客户访问集群系统提供的网络服务就像访问一台高性能、高可用的服务器一样。客户程序不受服务器集群的影响不需作任何修改。系统的伸缩性通过在服务机群中透明地加入和删除一个节点来达到，通过检测节点或服务进程故障和正确地重置系统达到高可用性。二、IP虚拟服务器软件IPVS 在调度器的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中有通过网络地址转换（Network Address Translation）将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器，称之为VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Translation），大多数商品化的IP负载均衡调度器产品都是使用此方法，如Cisco的LocalDirector、F5的Big/IP和 Alteon的ACEDirector。在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上，LVS提供通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling），和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR （Virtual Server via Direct Routing），它们可以极大地提高系统的伸缩性。所以，IPVS软件实现了这三种IP负载均衡技术，它们的大致原理如下： 1、Virtual Server via Network Address Translation（VS/NAT）通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器；真实服务器的响应报文通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。 2、Virtual Server via IP Tunneling（VS/TUN）采用NAT技术时，由于请求和响应报文都必须经过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题，调度器把请求报文通过IP隧道转发至真实服务器，而真实服务器将响应直接返回给客户，所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多，采用 VS/TUN技术后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
负载均衡方案及详细配置
Apache+Tomcat+mod_jk实现负载均衡方案 一、概述： 原理图： 提高系统可用性，对系统性能影响较小。对于一台服务器Down机后，可自动切换到另 最少需要两台机器，Tomcat1 和Tomcat2可在同一台服务器上。若条件允许最好是各用一台服务器。 二、详细配置步骤： 1、Apache http Server安装 32位的按照提示操作即可。 64位系统的不是安装包。 64位安装配置： 以管理员身份运行cmd 执行：httpd -k install 若无法运行并提示配置错误，请先安装vcredist_x64.exe后再执行。 安装后在Testing httpd.conf...时会报错，不影响。 httpd -k start 启动Apache、httpd -k shutdown 停止Apache 、httpd -k restart重启测试Apache：
在IE中输入：127.0.0.1 打开网页显示It work就OK 2、将Mod_jk的压缩包解压，找到mod_jk.so 复制到Apache目录下modules目录下 64位的下载mod_jk1.2.30_x64.zip 32位的下载tomcat-connectors-1.2.35-windows-i386-httpd-2.0.x.zip 3、修改Apache conf目录下的httpd.conf文件 在最后增加:Include conf/extra/mod_jk.conf 4、在conf/extra 下创建mod_jk.conf文件 增加如下： #load module mod_jk.so LoadModule jk_module modules/mod_jk.so #mod_jk config #load workers JkWorkersFile conf/workers.properties #set log file JkLogFile logs/mod_jk.log #set log level JkLogLevel info #map to the status server #mount the status server JkMount /private/admin/mystatus mystatus JkMount /* balance 5.在conf目录下创建workers.properties文件 增加：worker.tomcat1 中的tomcat1和tomcat2必须和Tomcat中的配置相同。Tomcat配置下面介召 worker.list=balance,mystatus #first worker config worker.tomcat1.type=ajp13 worker.tomcat1.host=192.168.8.204 worker.tomcat1.port=8009 #Tomcat的监听端口 worker.tomcat1.lbfactor=1 worker.tomcat1.socket_timeout=30 worker.tomcat1.socket_keepalive=1 #second worker config worker.tomcat2.type=ajp13 worker.tomcat2.host=192.168.8.204 worker.tomcat2.port=8010 #Tomcat的监听端口实验是在同一机器上做的，所以两个不同
(完整版)F5服务器负载均衡解决方案要点
F5服务器负载均衡解决方案 目录 一．大量数据处理所面临的问题 (2) 1．目前存在隐患 (3) 2．应用系统问题综述 (3) 1)“峰值”问题 (4) 2)多米诺”现象 (4) 3)“N+1”方式 (4) 4)“扩展”不便 (5) 5)“免疫力”差 (5) 6)“容灾”.................................................................................... 错误!未定义书签。 7)应用与网络脱节 (6) 二．F5解决方案 (6) 2.1 网络结构 (6) 2.2 方案优势 (7) 2.2.1避免“不平衡”现象 (7) 2.2.2解决因“峰值堵塞”带来的性能调整“不平衡” (9) 2.2.3避免“多米诺”现象 (9) 2.2.4更好的提供系统容错，提高系统可靠性 (10) 2.2.5“扩展”灵活 (11) 2.2.6“免疫力”强 (12) 2.2.7“容灾” (13) 2.2.8网络感知应用，应用控制网络 (14) 三．相关技术资料 (17) BIG-IP提供支持99.999%的正常运行 (17) 四．成功案例 (19) F5为中国某税务机关提供高可用性解决方案 (19)
一．大量数据处理所面临的问题 在现今的企业中，不论是否提供关键性任务的服务，都需要一个持续运行不断的高可用性网络计算环境以维持不间断的高品质服务。所谓高可用性的环境，也是信息管理人员所必须考虑的四件事： 1.使数据有一个安全的存储和运作方式，即使在设备故障时仍能保持数据的完整 一致。 2.使服务器系统持续运行，即使发生故障仍然让服务持续下去。 3.使整个计算环境能更好的管理，如何容错、容灾、集群共享。 4.如何使投资有最好的效益，使系统有最佳的扩充能力，有最低的整体拥有成本， 也就是在任何情况之下均能确保数据的完整一致，系统持续运行，使服务不间 断，同时有最好的投资回报率。 高可用性被定义为计算系统的连续运行。根据故障停机的业务影响，应用系统需要不同的可用性水平。要想实现一个应用系统的高可用性，所有组件(包括应用和数据库服务器、存储设备以及端到端网络)都需要提供连续的服务。 企业和机构对网络化应用及Internet 的日益依赖，加上语音和数据的集成，创造了对高可用性应用的增加需求。任何类型的系统故障停机都可能意味着收入、信誉和客户满意的巨大损失。 高度网络可用性的利用，企业实施高可用性网络来： ?防止财务损失 ?防止生产力损失 ?改进用户满意度 ?改进客户满意/信任 ?降低反应性IT支持成本，提高IT生产力 ?部署关键任务应用支持新业务实践的好处 ?典型的业务要求 为了实现高度的网络可用性，需要部署下列组件：