网络负载均衡实践指南

网络负载均衡（Network Load Balancing，NLB）服务是从Windows 2000服务器操作系统中开始提供，并在以后的Windows Server操作系统中得到加强。网络负载均衡提高了使用在诸如Web服务器、FTP服务器和其他关键任务服务器上的因特网服务器程序的可用性和可伸缩性。运行Windows服务器操作系统的单一计算机可以提供有限级别的服务器可靠性和可伸缩性。但是，通过将两个或两个以上运行Windows服务器操作系统的主机组成群集，网络负载均衡就能够提供关键任务服务器所需的可靠性和性能。

在组成网络负载均衡群集之后，每个主机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信量流到一个主机上，并在该主机发生故障时将通信量移至其他主机。

在配置网络负载均衡时，有一个或多个“群集地址”，这个群集地址即对外服务地址，客户端访问群集地址，由网络负载均衡将客户端的连接请求转发到群集内可用的计算机中，以实现负载均衡。

网络负载平衡（NLB）功能使用TCP/IP网络协议在多台服务器之间分配流量。NLB可通过将运行应用程序的两台或多台计算机组合到单个虚拟群集，来提供Web服务器和其他执行关键任务的服务器所需的可靠性和性能。

NLB群集中的服务器称为主机，每个主机都运行服务器应用程序的单独副本。NLB将传入的客户端请求分发给群集中的各个主机。可以配置将由每个主机处理的负载。还可以动态地向群集中添加主机，以处理增长的负载。NLB还可以将所有流量引导至指定的单个主机，该主机称为默认主机。

NLB允许使用同一组IP地址指定群集中所有计算机的地址，而且它还为每个主机保留一组唯一且专用的IP地址。对于负载平衡的应用程序，当主机出现故障或者脱机时，负载会自动重新分发给仍在运行的计算机。准备就绪时，可以将脱机计算机以透明方式重新加入群集，并重新获取其工作量共享，以便使群集中的其他计算机处理更少的流量。

网络负载均衡为共同工作且使用两个或两个以上主机群集的Web、DNS、IIS等服务器提供了高度可用性和可伸缩性。Internet客户使用单一的IP地址（或一个多主主机的一组地址）访问群集。客户不能将单一服务器从群集中区分开来。服务器程序不能识别它们正运行于一个群集中。但是，由于网络负载均衡群集即使在群集主机发生故障的情况下仍能提供了不间断的服务，故而，它与运行单一服务器程序的单一主机大相径庭。与单一主机相比，群集还能对客户需求做出更迅捷的反应。

NLB有助于确保无状态的应用程序（如运行Internet信息服务（IIS）的web服务器）尽可能减少停机时间，同时具有可伸缩性（通过在负载增加时添加更多的服务器）。以下内容介绍了NLB如何支持运行这些应用程序的群集服务器的高可用性、可伸缩性和可管理性。

（1）高可用性

通过最大程度地减少停机时间，高可用性系统能够可靠地提供可接受级别的服务。为提供高可用性，NLB包括一些内置功能，这些功能可自动执行以下操作：

●检测群集主机是否发生故障或脱机，然后进行恢复。

●在添加或删除主机时平衡网络负载。

●在十秒之内恢复并重新分发负载。

（2）可伸缩性

可伸缩性是度量计算机、服务或应用程序如何更好地改进以满足持续增长的性能需求的标准。对于NLB群集而言，可伸缩性是指当群集的全部负载超过其能力时逐步将一个或多个系统添加到现有群集中的功能。为支持可伸缩性，可通过NLB执行以下操作：

●平衡NLB群集上对各个TCP/IP服务的负载请求。(www.xing528.com)

●在一个群集中最多支持32台计算机。

●平衡群集中多个主机之间的多个服务器负载请求（来自同一个客户端或来自几个客户端）。

●随着负载的增加，将主机添加到NLB群集，这样不会导致群集发生故障。

●在负载降低时从群集中删除主机。

●通过全部实现管道化提高性能并降低开销。管道允许向NLB群集发送请求，而无需等待响应上一个请求。

（3）可管理性

为支持可管理性，可通过NLB执行以下操作：

●使用NLB管理器或NLB Windows PowerShell cmdlet从单个计算机管理和配置多个NLB群集和群集主机。

●使用端口管理规则，可以为单个IP端口或端口组指定负载平衡行为。

●为每个网站定义不同的端口规则。如果你对多个应用程序或网站使用相同的一组负载平衡服务器，则端口规则基于目标虚拟IP地址（使用虚拟群集）。

●使用可选的单主机规则，将所有客户端请求引导至单个主机。NLB将客户端请求路由到运行特定应用程序的特定主机。

●阻止对某些IP端口进行不需要的网络访问。

●群集主机上的Internet组管理协议（IGMP）支持，可用来在多播模式下运行时控制交换机端口泛洪（其中传入的网络数据包会发送到交换机上的所有端口）。

●通过使用Windows PowerShell命令或脚本，远程启动、停止和控制NLB操作。

●查看Windows事件日志以检查NLB事件。NLB在事件日志中记录所有操作和群集更改。