作者: eWEEK
日期: 2002年01月22日

服务器负载分担（SLB）设备的功能越来越高级，有越来越多的产品通过解释URL等HTTP头中的应用种类信息来分流数据
。SLB设备既可以应用于面向执行交易处理的手机站点，也可以按客户端种类将通信分流到特定服务器。支持防火墙设备、VPN设备和入侵检测系统（IDS，Intrusion Detection System）的负载分担设备相继出台。

负载分担的主要用法

负载分担的目的不同，对产品所要求的功能也不同。负载分担设备有以下几种主要用法：(1)将来自用户的接入请求分散给多个服务器，要求这种产品有SLB功能和3/4层交换功能；(2)将通信流量分散给多台防火墙设备、入侵检测系统和VPN设备；(3)将来自用户的接入请求分散给Internet上不同站点的服务器，要求这种产品有站点间的负载分担功能；(4)将交易处理分散给适当的服务器，要求这种产品有支持应用层的负载分担功能。其中，需求量最大的是(1)。

精确识别HTTP头

支持应用层的SLB设备，具有识别应用种类信息并据此分配通信流量的功能。在EC站点，对于交易类处理过程，有时同一客户端与服务器之间要有多次反复的数据交换；在这种情况下，需要有管理会话、将来自同一用户的通信量分配给同一个服务器的能力。

作为负载分配条件，可以利用下述4种信息：(1)URL；(2)Cookie ；(3)SSL会话ID；(4)源IP地址和端口号。其中(1)、(2)是包含在HTTP头中的信息，这是只有支持应用层才会有的功能。过去的SLB产品中也支持(2)～(4)，最近，也开始向支持(1)的方向发展。支持应用层的所有SLB设备，都已经或计划不久要支持(1)。

支持服务器ID

在执行交易处理的接收手机接入请求的站点中，为了有效进行负载分担，有越来越多可以利用服务器ID的产品问世。这种产品通过识别存储在URL中的服务器ID，将通信量分配给适当的服务器。支持应用层的产品，基本上都有这个功能。若将来自特定用户的接入请求分配给同一个服务器，可以使系统既容易构筑，也不易形成瓶颈。因此，要利用各种信息来实现会话管理，将会话ID存储到由服务器返给用户的URL参量和Cookie中，或利用SSL会话ID对会话进行管理。SLB设备参照会话管理信息，将交易处理的通信量分配给适当的服务器。

在接收手机上网的站点中，多数采用将会话ID存储到URL的方法。现在的浏览器电话基本上都支持Cookie和SSL，过去的SLB设备，不能参照存储到URL的信息来决定分配对象，而最近的产品基本上都做到了这点。但是，如果利用URL和Cookie等HTTP头信息来管理会话，要大量消耗SLB设备CPU的处理能力。随着同时进行会话数目的增加，要检测的会话ID也增多，CPU的负荷越来越重。于是，存储在URL中的 服务器ID应运而生，在服务器端与会话ID一起，作为用于识别服务器的ID发布，附加在URL中返给用户。此后，SLB设备按服务器ID来分配通信量即可。而且，即使同时的会话数增加，对SLB设备的影响也不大。

按不同终端来切换服务器

通过识别URL等HTTP头来分配通信量的功能，除用于会话管理外，还可用于其它用途，如按客户端种类和所要求的处理来分配通信量。用HTTP头的“User-Agent”项，判断浏览器类型（客户机类型）， 可以将通信传送给保有相应客户机内容的服务器。如果希望由不同服务器分别提供面向手机的内容和面向PC的内容，这是个非常方便的功能。此外，还可将对HTML文件和图像文件等静态数据的请求传送给缓存服务器；将对CGI和JSP等动态数据的请求传送给应用服务器。

均等分配服务器负载

哪个产品都能用Ping来确认服务器的响应速度，用TCP/UDP端口来确定 不同“应用”类型的状态
。但仅靠这样的功能，实际上还无法弄清楚分配目标服务器是否是轻载。如果能深入检测到应用的状态，就能确实做到由负荷轻的服务器处理通信。同时，也可以避免发生这样的问题：将请求分配到了TCP/IP处于运行状态而Web服务器等的应用却处于宕机状态的服务器。

美国Hydraweb Technologies公司的Hydra系列 、Coyote Point Systems公司 的Equalizer 系列和以色列Radware公司的WSD-Pro+ 系列，在服务器中装入专用代理软件，具有根据CPU和内存利用率来分配通信的功能。例如，两台Web服务器的CPU利用率分别是25%和50%，可以按2:1的比例来分配通信量。

利用代理功能可以详细把握服务器和应用的状况，但在服务器端安装代理软件比较费事。要想省事，还有一种方法就是利用SNMP的信息。如果利用支持SNMP的服务器和OS，不装入代理软件也能掌握服务器的状态。F5 Networks公司的BIG-IP、思科的Local Director、CSS系列 和WSD-Pro+等产品，支持SNMP监视功能。另外，还可以从应用侧来控制通信的分配。例如，在用某个检索数据库进行重要处理之际，将更多的通信分配给参照其它检索数据库的Web服务器。

加速HTTP通信的产品

可加速Web服务器响应速度、减轻负荷的产品现在已经上市，如BIG-IP和美国Clickarray Networks公司的 Array 系列产品。这种产品具有减少HTTP通信中“建立/切断TCP连接”开销的功能。

在通常的HTTP通信中，每次传输文件都要建立和断开TCP连接。TCP连接的建立/切断，对于HTTP通信来说是开销，会引起响应速度下降和负荷增加。因此，在HTTP/1.1中，规定用一次TCP连接、集中传输多个文件。在一页上有多个图像文件的站点中，由于削减了建立/切断TCP连接的开销，可望大幅提高响应速度。在SLB设备中，有两种情况可以建立永久性TCP连接：(1)在SLB设备与Web服务器之间，用永久性TCP连接集中传输多个用户请求的多个文件；(2)在客户机和SLB设备之间，每个客户端实现一个TCP连接，集中传输多个文件。这种通信方法通常叫做“保持通话连接(Keep Alive)”。

支持多重防火墙的产品

还有在多重防火墙和VPN设备中可使用的负载分担设备。如BIG-IP、Alteon系列等。在构筑大规模Intranet和使用VPN进行企业内外频繁通信时，防火墙和VPN往往会成为瓶颈。在这种情况下，最好导入支持防火墙负载分担的产品。在导入这些产品时，要设置两台负载分担设备，将多个防火墙和VPN设备夹在中间来分散流向防火墙和VPN的通信量。这种情况下，如果 “往返” 的通信不是通过同一个防火墙和VPN，就不能正确工作。因此，在Internet侧和Intranet侧设置的负载分担设备要相互协调。

还有支持IDS的负载分担的产品，如Alteon 和美国Toplayer公司的AppSwitch3500 等。如果简单分散流向IDS的通信量，恐怕不能检测出诸如DoS(Denial of Service)这类连续通信构成的攻击。因此，支持IDS的负载分担产品具有这样的功能：以送达目标IP地址作为判定条件，将一连串连续的通信分配给特定的IDS。

通过Internet进行站点间负载分担

有的产品具有通过Internet实现站点间负载分担的功能。最近，越来越多的产品标准配置有站点间负载分担功能或通过“可选项”追加这个功能。

Array系列和Foundry公司的ServerIron系列的标准配置有站点间负载分担功能；BIG-IP和Equalizer系列，可以通过“选项”选择支持站点间负载分担功能。

F5 Networks公司的3DNS、思科的Content Router 4400、北电的Personal Content Director以及Hydra 等都是用于站点间负载分担的专用设备。这些专用设备与站点内的SLB设备并用，可以掌握各站点的负荷状况，精确控制分配对象。

URL改写与CDS联合

在不改变服务器上内容的情况下，具有支持CDS(Content Delivery Service)功能的产品也开始面市。利用CDS时，必须将内容中的URL改写成专用的标识。尽管有改写工具，但要一个一个的改写服务器上的内容也很烦琐。使用URL的改写功能，就无须变更服务器上的内容。今后，与CDS联合起来实现负载分担也是一种方向。如果利用配置有逆向代理缓存（Reverse Proxy cache ）功能的Array系列，也可以构筑简易CDS。

SLB设备的选择标准


注意吞吐量—在选择产品时，吞吐量是重要的技术指标。在识别应用层时，必须将分割成包的信息复元成“应用”，这无疑加重了处理负担。目标吞吐量的计算方法，各个厂家往往不同。在安装必要的处理时是否能达到所需要的吞吐量，必须要得到厂家的确认。在使用SSL时，为了识别应用层的信息，事先必须要解密SSL。如果要选择配置有加速器功能的产品和可追加加速器功能的产品，SSL的处理不会成为瓶颈。Intel的7180/7185 e-Commerce Director和Array 系列，其标准配置有加速器，BIG-IP用选项可以追加。

注意各产品分配条件定义上的差异—在分配条件的定义方法上，各产品是有差别的。例如，在HTTP头中包含有特定字符串时，作为分配通信的判定方法，BIG-IP系列产品和其它产品就有所不同。另外，对HTTP头内容的解释，不同产品也有所不同。在SLB设备中，有的产品只能解释Cookie和URL等有限的HTTP头，有的产品能解释的字节数有限制。在应用时，一定要充分确认是否满足识别HTTP头所需要的条件。（责任编辑：王岳）