一、簡單介紹負載均衡

負載均衡也稱負載共享，它是指負載均衡是指通過對系統(tǒng)負載情況進行動態(tài)調(diào)整，把負荷分攤到多個操作節(jié)點上執(zhí)行，以減少系統(tǒng)中因各個節(jié)點負載不均衡所造成的影響，從而提高系統(tǒng)的工作效率。
在常用的大型服務(wù)器系統(tǒng)當(dāng)中都存在著負載均衡組件，常用的像微軟的網(wǎng)絡(luò)負載平衡NLB、甲骨文的Oracle RAC、思科的負載均衡(SLB)，Apach+Tomcat 負載均衡，它們能從硬件或軟件不同方面實現(xiàn)系統(tǒng)各節(jié)點的負載平衡，有效地提高大型服務(wù)器系統(tǒng)的運行效率，從而提升系統(tǒng)的吞吐量。本篇文章以微軟的網(wǎng)絡(luò)負載平衡NAT為例子，簡單介紹Windows Server 2008 R2 負載平衡的安裝與使用方式。
在Windows Server 2008 R2當(dāng)中，存在著 “網(wǎng)絡(luò)負載平衡” 功能 (簡稱 NLB, Network Load Balancing)，它以TCP/IP 為基礎(chǔ)的服務(wù)，可以將一個已注冊的IP地址映射到多個內(nèi)部域的IP地址當(dāng)中，讓多臺主機為同時對網(wǎng)絡(luò)請求作出反應(yīng)。使用NLB網(wǎng)絡(luò)負載均衡最多可以連接到32臺主機上，讓32臺主機共同分擔(dān)大量的服務(wù)壓力。在Windows Server 2008 R2 中還具備 “故障轉(zhuǎn)移群集” 功能，它是利用負載共享的方式，把多臺服務(wù)器的共用信息進行持久化儲存，當(dāng)其中某臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時，請求會自動分攤到其他服務(wù)器當(dāng)中。使用 “故障轉(zhuǎn)移群集” 功能，更能保證 “網(wǎng)絡(luò)負載平衡集群”的正常運行，有利于統(tǒng)籌管理分布式系統(tǒng)中的各種資源，利用共享信息及其服務(wù)機制擴大系統(tǒng)的處理能力�！肮收限D(zhuǎn)移群集” 功能將在下一篇文章再作詳細介紹。

二、NLB 主要功能

支持群集功能，一個群集最多支持32臺服務(wù)器。支持網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）功能，能把請求自動轉(zhuǎn)發(fā)到 NLB 群集上對各臺服務(wù)器。實現(xiàn)管道化式管理，允許向 NLB 群集同時發(fā)送多個請求。支持多地址多端口管理，每臺服務(wù)器可以綁定多個虛擬 IP，每個虛擬 IP 可建立多個開放式端口。支持故障快速恢復(fù)功能，當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)故障重啟后將自動恢復(fù)群集聯(lián)機。支持單播、多播、IGMP多播多種群集操作模式。支持事件日志管理，可以快速查閱群集事件記錄。

NLB安裝

三、NLB 使用方式

3.1.  打開 “服務(wù)管理器”，添加 “網(wǎng)絡(luò)負載平衡” 功能。

3.2. 安裝完成后，打開“網(wǎng)絡(luò)負載平衡管理器”

3.3.新建群集，連接到作為群集服務(wù)器當(dāng)中的一臺主機

3.4.為此主機綁定優(yōu)先級數(shù)，和專用的IP地址，一臺主機可以綁定多個IP地址

3.5.建立群集IP地址以進行負載平衡，若存在多個IP地址系統(tǒng)將會以第一個IP作為此群集的IP對信息進行檢測。

3.6.設(shè)定群集參數(shù)，此處可設(shè)定群集完整的Internet名稱，確定其操作模式。此處需要稍作解釋：

3.6.1 單播模式
指把各主機節(jié)點重時指向同一個虛擬MAC地址，在此情況下各節(jié)點之間不能實現(xiàn)通訊。

3.6.2 多播模式
指各主機節(jié)點都保留原有的MAC地址，此外再外加專用于NLB的通訊MAC地址，使各節(jié)點之間能正常實現(xiàn)通訊。但并非所有的路由器或交換機都支持多播模式，使用時需要謹慎處理。

3.6.3 IGMP多播模式
建立在多播模式功能之上，在默認情況下每隔60秒發(fā)送一次IGMP信息。它可以確保發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集的通訊只通過服務(wù)于群集主機的端口，而不是所有交換機端口。

注意: 由于并非所有路由器或交換機都支持多播模式，所以在不確定的情況下最好使用雙網(wǎng)卡單播模式，并且預(yù)先設(shè)置好ARP，否則可能造成跨網(wǎng)段無法訪問群集ip的錯誤。

3.7 綁定群集開放的端口，此處可為主機設(shè)置一定范圍內(nèi)的開放端口。置于TCP、UDP協(xié)議就不多作解釋，一般設(shè)置只使用TCP協(xié)議使數(shù)據(jù)傳輸更具備可靠性和安全性。此處對篩先模式稍作解釋：

3.7.1 多主機
該參數(shù)指定了群集中多個主機處理與端口規(guī)則相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通訊。通過在多個主機之間分布網(wǎng)絡(luò)負載，該篩選模式提供了可縮放性能以及容錯。可以指定在主機之間均衡分布負載，或每個主機處理指定的負荷量。在多主機相似性選項中，存在3種選擇:

 1、“無”選項：指定來自同一客戶端 IP 地址的多條連接可由不同的主機（無客戶端的相似性）進行處理。第一次請求可能指向主機A，第二次請求可能指向主機B，為了實現(xiàn)在多臺主機之間共享session，系統(tǒng)應(yīng)該預(yù)先把session作出持久化處理。若使用ASP.NET進行開發(fā)時，可通過命令：
aspnet_regsql.exe -S 〈SQL Server IP> -U 〈User Name> -P 〈Password> -E -ssadd -sstype c -d 〈Database Name>
建立用于Session持久化保存的數(shù)據(jù)庫
 2、“單一”選項：指定網(wǎng)絡(luò)負載平衡應(yīng)該將來自同一客戶端 IP 地址的多個請求導(dǎo)向同一臺群集主機。這是相似性的默認設(shè)置。
 3、“網(wǎng)絡(luò)”選項：指相似性指定網(wǎng)絡(luò)負載平衡將來自同一個 TCP/IP C 類地址范圍的多個請求定向到同一臺群集主機。比如在客戶端使用了多臺代理服務(wù)器對群集進行訪問時，請求看起來像源自不同的計算機。啟用“網(wǎng)絡(luò)”相似性選項，可以正確處理同一客戶端多個代理服務(wù)器的session會話數(shù)據(jù)。
3.7.2 單一主機
該參數(shù)指定群集中的單個主機根據(jù)指定的處理優(yōu)先級來處理相關(guān)端口規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)通訊。該篩選模式為處理網(wǎng)絡(luò)通訊提供了端口專用的容錯性能。

3.7.3 禁用該端口范圍
該參數(shù)指定阻止相關(guān)端口規(guī)則的所有網(wǎng)絡(luò)通訊。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)負載平衡驅(qū)動程序?qū)⒑Y選所有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)報。該篩選模式可讓您阻止傳送到特定范圍的端口的網(wǎng)絡(luò)通訊。

3.8 在完成群集配置后，在群集上按右鍵，選擇 “添加主機到群集”，重復(fù) 3.3 、3.4安裝步驟，可連接多臺群集主機。

四、網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集系統(tǒng)測試

建立一個ASP.NET項目，加入以下 Default.aspx 頁面，然后建立一個群集，綁定IP為192.168.1.110，在編輯 “端口規(guī)則” 時，選擇 “多主機無相關(guān)性” 篩選模式。最后分別在群集加入Virtual-PC-A1、Virtual-PC-A2兩臺主機。使用第三方客戶端進行訪問時，多次點擊 NewPage 連接時，可檢測到系統(tǒng)會把請求連接到不同的主機之上。

測試結(jié)果

五、NLB 安裝注意事項

5.1.如果需要使用“域”服務(wù)，一般在安裝 “網(wǎng)絡(luò)負載平衡” 管理器前，先添加“Active Directory 域服務(wù)” 角色，并進行林、域配置。

 
若服務(wù)器需要使用IIS或者ASP.NET，那么在安裝 NLB 前建議先添加Web服務(wù)器（IIS）服務(wù)器角色和 .NET Framework 3.5 功能

5.2.要建立 “網(wǎng)絡(luò)負載平衡群集” ，需要先在 “高級共享設(shè)置” 中打開 “啟用網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)” 功能。

若無法打開 “啟用網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)” 功能，可先在服務(wù)管理器中打開以下3項服務(wù)：

Function Discovery Resource PublicationSSDP Discovery UPnP Device Host

5.3. 若使用VMware、Hyper-V等虛擬化工具，在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)信息共享時無法查找到其他虛擬主機，可嘗試檢查虛擬機設(shè)置時“網(wǎng)絡(luò)適配器”是否使用同一種“網(wǎng)絡(luò)連接方式”，并且已打開“網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)”功能。

5.4.在“網(wǎng)絡(luò)負載平衡管理器”中建立群集，群集連接主機時顯示“RPC連接服務(wù)器不可用”等錯誤信息，可嘗試檢查主機有否打開“Remote Procedure Call（RPC）”和“Remote Procedure Call（RPC）Locator” 服務(wù)，并查檢“Remote Procedure Call（RPC）的屬性——依存關(guān)系——依賴服務(wù)” 的“狀態(tài)”是否已經(jīng)全部設(shè)置為 “已經(jīng)啟動” 或 “啟動類型” 設(shè)置為 “自動”。

5.5. 若使用虛擬化工具克隆主機，在群集連接主機時顯示 “指定主機沒有可用于安裝新的群集的任何接口”，這可能是在克隆主機時多臺主機使用同一個MAC造成的，此時可以嘗試卸載網(wǎng)絡(luò)適配器的驅(qū)動程序，然后再進行驅(qū)動軟件更新。

5.6.若在群集連接主機時顯示出現(xiàn)錯誤提示 “在主機 ‘MyPC上的NLB管理器' 不能繼續(xù)，因為沒有安裝Microsoft群集服務(wù)” �？梢詸z查服務(wù)器上是否已經(jīng)成功安裝 “網(wǎng)絡(luò)負載平衡” 服務(wù)，然后打開 “本地連接-屬性”，選擇“網(wǎng)絡(luò)負載平衡（NLB）”。

結(jié)束語

為滿足大型企業(yè)內(nèi)部需求,實現(xiàn)企業(yè)服務(wù)器的高性能、高可用度、高可靠度,各大軟、硬件提供商都構(gòu)建起一系列的解決方案，而微軟的網(wǎng)絡(luò)負載平衡（NLB）只是其中一種。但鑒于本人知識度有限，且并非網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理類專家，所以本文只牽涉到NLB入門安裝方面的知識。