负载均衡在高校校园网建设中的研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇负载均衡在高校校园网建设中的研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

中图分类号：O25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0342-01

随着高校人数的不断增加，网络规模的不断扩大，访问校园用户的需求也随着网络通信的不断发展变得更加多样化，对应用服务的要求也越来越严格，如何充分利用服务 资源，提高用户访问及应用服务响应速度，确保用户的不间断访问以及应用、数据库、Web服务器的正常运转和切换，已经成为提高用户服务质量，争取更多用户认可的首要难题。

目前负载均衡的方法有很多，常见的负载均衡方法如下：

一、用户手动选择方法

这是一种较为古老的方式。通过在主站首页入口提供不同线路、不同服务器连接的方式，来实现负载均衡。这种方式在一些提供下载的网站中比较常见。

二、DNS轮询方式

大多域名注册商都支持对同一主机名添加多条A记录，这就是DNS轮询，DNS服务器将解析骑牛按照A记录的顺序，随机分配到不同的IP上，这样就完成了简单的负载均衡。

虽然DNS轮询的成本非常低，但是，DNS负载均衡存在两个明显的缺点。

1.可靠性低

假设一个域名DNS轮询多台服务器，如果其中的一台服务器发生故障，那么所有的访问该服务器的请求将不会有所回应，这是任何人都不愿意看到的。即使从DNS中去掉该服务器的IP，但在Internet上，各地区电信、网通等宽带接入商将众多的DNS存放在缓存中，以节省访问时间，DNS记录全部生效需要几个小时，甚至更久。所以，尽管DNS轮流在一定程度上解决了负载均衡问题，但是却存在可靠性不高的缺点。

2.负载分配不均衡

DNS负载均衡采用的是最简单的轮询负载算法，不能区分服务器的差异，不能反映服务器的当前运行状态，不能做到为性能较好的服务器多分配请求，甚至会出现客户请求集中在某一台服务器上的情况DNS服务器是按照一定的层次结构组织的，本地DNS服务器会缓冲已解析的域名到IP地址的映射，这会导致使用该DNS服务器的用户在一段时间内访问的是同一台Web服务器，导致Web服务器间的负载不均衡。

此外，用户本地计算机也会缓存已解析的域名到IP地址的映射。当多个用户计算机都缓存了某域名到IP地址的映射时，而这些用户继续访问该域名下的网页，这是也会导致不同Web服务器件的负载分配不均衡。

负载不均衡可能导致的后果有：某几台服务器负荷很低，而另几台服务器负荷很高、处理缓慢；配置高的服务器分配到的请求少，而配置的服务器分配的请求多。

因此，DNS轮询方式仅适用于一些可靠性要求不高的服务器集群，例如：图片服务器群、纯静态网页服务器集群等。

三、四/七层负载均衡设备

由于DNS轮询的缺点，一些对可靠性要求较高的服务器集群，则通过采用四/七层负载均衡设备来实现服务器的负载均衡。

四、多线多地区智能DNS解析与混合负载均衡方式

以新浪首页为例，负载均衡同时用到了“多线多地区智能DNS解析、DNS轮询、四/七层负载均衡交换机”等技术。智能DNS解析能够根据用户本地设置的DNS服务器线路和地区，将对同一个域名请求解析到不同的IP上。

在走访周边多个高校，运用较多且能够有效达到效果的为Internet链路负载均衡方案。该方案采用两台7层IP应用交换机NSAE-NL分别提供防火墙和服务器的负载均衡服务。7层IP应用交换机之间的容错可以通过Fail Over Cable实现，同时7层IP应用交换机可以通过Fail Over Cable 检查对方的运行状态，复制对方的所有的Session 和状态信息。

而对于从Internet进入的访问流量负载均衡，相应二条路由建立2个对应的虚拟服务器，各自的地址分别属于2个ISP的网段；Link Control内置了3DNS功能完全替代了传统的DNS功能，同时又增加了对各个虚拟服务器的状态和可达链路状态的监控，确保给用户真正能够提供服务的服务器；用户请求教务系统均由Link Control进行解析，Link Control可依据用户在27种策略中选定的方案分配用户通过哪条链路访问，或者完全由Link Control实现动态分配；Link Control可同时监控服务器的状态和链路状态，并且监控链路状态时可以看该链路上的多个HOP。

对于从内网至Internet流量的负载均衡，Link Control上为两个默认路由端建立路由组VIP=0.0.0.0；Link Control依据预先设定的策略以及当时线路状况动态智能选择外出流量通过的路由； 若有必要，Link Control可以作相应的地址转换工作，将用户的地址依其将通过的ISP转换成相应网段的地址，以确保返回的数据包从同一链路返回。

局域网通过服务方式访问Internet的节点有1千多台，由于受到单台服务器的性能瓶颈和系统故障等问题， 影响了访问Internet的稳定性。为此，我们采用服务器的负载均衡机制解决这一问题。我们在七层交换机设置虚拟IP地址（VIP由IP地址和 TCP/UDP 应用的端口组成）为了用户的一个或多个目标服务器。因此，它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。

七层交换机连续地对目标服务器进行L4到L7合理性检查，当用户通过VIP请求目标服务器服务时，BIG/IP根椐目标服务器之间性能 和网络健康情况，选择性能最佳的服务器响应用户的请求。如果能够充分利用所有的服务器资源，将所有流量均衡地分配到各个服务器，这样就可以有效地避免“不 平衡”现象的发生。七层交换机是一台对流量和 内容进行管理分配的设备。它提供12种灵活的算法将数据流有效地转发到它所连接的服务器群。而面对用户，它只是一台虚拟服务器。用户此时只须记住一台服务 器，即虚拟服务器。但它们的数据流却被L7灵活地均衡到所有的服务器。

作者简介

焦小齐，性别：男，出生年月：1995年6月5日（焦小齐），单位：河南省新乡市新乡学院计算机与信息工程学院，职位：学生，学历：本科。

黄琴，性别：女，出生年月：1992年12月10日（黄琴），单位：河南省新乡市新乡学院计算机与信息工程学院，职位：学生，学历：本科。