各显神通 服务器加速技术一览(1)

中华网科技 http://tech.china.com 2005-12-20 15:45:15

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　　获取信息的速度快慢已经成为制约互联网发展的重要因素。如何在现有的网络资源下提高用户获取信息的速度，已成为困扰众多数据中心、ISP和企业的一大难题。以负载均衡器为代表的互联网加速产品应运而生。它们将成为未来互联网上不可或缺的一部分。

　　为了不再看到“Server Too Busy”

　　上网过程中用户最不满意的是什么？来自CNNIC的最新调查报告表明，用户认为上网过程中最不能令人满意的地方是速度太慢。

　　电子商务逐步走入众多传统企业时遇到的最大阻力是什么？网络平台的性能和服务水平仍不可靠显然是重要的因素之一。

　　由于用户急剧增长，获取信息的速度快慢已经成为制约互联网发展的重要因素。尤其随着电子商务的迅速发展，企业的信息中心已经从侧重计算与数据处理的计算中心和侧重网络与数据通讯的网络中心发展成为一个将计算中心与网络中心功能平衡优化的集成一体的数据中心。作为企业电子商务网络的基础核心，数据中心将汇集高性能计算、数据通讯、语音通讯等处理功能于一体，成为支持企业未来电子商务系统应用的必然平台。

　　但是，作为企业网的心脏，数据中心面临着众多的挑战。扩展性、灵活性、高性能、可靠性、高密度和安全性无一不是数据中心不可或缺的要求，尤其是在数据流急剧增长的时候还要进行持续稳定的运行。很难想象用户会在屡次遇到“Server Too Busy”后还能再次访问这个网站；更难以想象正在进行信用卡支付时遇到掉线会有多么严重的后果。那么，如何解决这个瓶颈问题呢？如何才能切实提高网络的服务质量呢？

　　显然，传统的网络结构已经不能满足这种高质量的需求。在仅靠不断增加带宽的方式提高访问速度收效甚微的情况下，想切实提高网络服务质量，就需要在现有网络层次结构中专门增加一层，以专门用于提高网络的响应时间。

　　目前这种用于加速互联网络的产品有许多，代表技术有负载均衡、高速缓存、SSL/XML加速、流量与带宽管理等。目前，此系列产品已经越来越普遍地被各数据中心、ISP、企业网站使用。他们往往分布在应用服务器和路由器/交换机之间，有人称之为“前端基础设施”。

　　所有这些技术都能改善网络速度、提高服务质量，但机理不同，适用的范围也不尽相同。以下详细介绍各个技术的特点和适用范围。

　　负载均衡技术

　　现在互联网上有多少客户？十分钟后客户数目会增长吗？这些问题恐怕谁也回答不了。互联网的快速增长已经使网络服务器面对的访问数量大大增加并且更加不可预知。如今，服务器必须具备提供大量并发访问服务的能力，其处理能力和I/O能力已经成为提供服务的瓶颈。如果客户的增多导致通信量超出了服务器能承受的范围，那么其结果必然是——宕机。

　　显然，单台服务器有限的性能不可能解决这个问题，一台普通服务器的处理能力只能达到每秒几万个到几十万个请求，无法在一秒钟内处理上百万个甚至更多的请求。但若能将10台这样的服务器组成一个系统，并通过软件技术将所有请求平均分配给所有服务器，那么这个系统就完全拥有每秒钟处理几百万个甚至更多请求的能力。这就是负载均衡最初的基本设计思想。

　　最早的负载均衡技术是通过DNS来实现的，在DNS中为多个地址配置同一个名字，因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址，从而使得不同的客户访问不同的服务器，达到负载均衡的目的。DNS负载均衡是一种简单而有效的方法，但是它不能区分服务器的差异，也不能反映服务器的当前运行状态。

　　其实，这种负载均衡的基本设计思想只能算是负载均衡技术的最初应用。现代负载均衡技术除了可以做到合理、平均、实时地均衡系统负载外，还能够确保系统正常运行的高可用性和高可靠性。

　　负载均衡服务能够平衡服务器群中所有的服务器和应用之间的通信负载，根据实时响应时间进行判断，将任务交由负载最轻的服务器来处理，以实现真正的智能通信管理和最佳的服务器群性能。

　　假设每个服务器能响应的请求为每秒10万个。如果不采用负载均衡，那么该系统就只能达到每秒10万个的响应，即使采用三台服务器，也有可能在不到每秒30万个响应的时候就会出现某台服务器由于访问量过大而宕机；如果某台服务器出现故障，则可能导致数万个请求不能得到正确的响应。但如果采用负载均衡，不仅当服务器出现故障时可以自动将指向该服务器上的响应分担到其他服务器，还可以在数据量不太大时也将任务分配到各个服务器中，避免出现有些服务器数据量很小而有的已因数据量接近极限导致性能急剧下降的现象。如果数据量超出了服务器的响应能力，只需增加服务器数目就可以平滑升级。也就是说，负载均衡技术不仅可以维持网络系统中负载的均衡分配，还能够维护网络系统的高可用性运行，因而是保证网络系统高性能的重要技术。

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