基于網絡探測技術的服務器負載均衡問題研究

張 鵬（內蒙古民族大學數學學院，內蒙古 通遼 028000）

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基于網絡探測技術的服務器負載均衡問題研究

張 鵬
（內蒙古民族大學數學學院，內蒙古 通遼 028000）

摘 要：通過使用網絡探測技術，開發新的關于最佳引導網絡流量的技術，所提供的全局負載均衡機制能夠與檢測業務應用可用性的機制相結合，在應用這種機制的設備上，它能夠采集不同管轄的網絡域的周期信息，從而隨時獲得網絡的最新狀況，實現為用戶訪問在最短的時間內選擇最佳的服務器。本文將從其技術的研究現狀入手，通過探索負載均衡問題

關鍵詞：網絡探測技術；服務器；負載均衡問題

0　前言

隨著中國信息技術的發展，網絡逐漸普及我們的生活，網頁的應用得到迅猛的發展，如何將質量高、利率好的服務提供給客戶成為運營網站人員如今急需解決的問題。因而我們需要探索更加合理，反應更加快速的負載均衡技術，從而滿足如今這個社會對于網頁的需求，實現系統對于這種技術帶來的服務保障。

1　服務器負載均衡技術的研究現狀

如今，網頁的應用得到了迅猛的發展，從而使得服務器負載均衡的技術也得到了迅猛的發展與應用，在前言中我們以及提及到這種技術主要是為了解決流量的分配問題，能夠根據用戶智能處理用戶訪問中的信息數據，從而從多臺服務器中做出最佳選擇。然而在中國，由于運營商之間的數據互通效果不理想，而面對的有些在吞吐量以及業務時延上有較高要求的互聯網用戶，既要考慮建立異地系統來的數據容災，又要考慮就近反問的問題，這是全局負載均衡便是很好的解決技術。

如今，負載均衡技術已被分為基于應用層請求重定向的負載均衡、基于路由協議的負載均衡、基于三角傳輸的負載均衡、基于DNS 解析的負載均衡四大類，它們分別利用不同的實現方法來分別實現傳輸負載優化、傳輸代價最小、選擇最佳服務IP。

2　服務器負載均衡技術的問題所在

如今隨著社會信息化程度提高，盡管這幾種技術能從不同角度環節服務器承受的訪問量帶來的流量壓力，然而依然存在許多問題需要改進，且不同的實現技術都存在各自的缺陷。

在基于應用層請求重定向類的負載均衡技術僅僅支持應用重定向的協議，性能有待提高；而三角傳輸的負載均衡技術由于他對用戶的請求處理方式不同于其他方式，要經過廣域網的三角方式的因而不是直接找到最佳的IP，從而使得其性能也較差，且效果不太理想；而對于DNS解析類的則存在倘若用戶的DNS的配置發生錯位，將會出現重定向準確度不高的問題；而主機播放的技術的策略過于簡單，僅根據就近路由來選擇，導致無法由客戶自己選擇。

面對這些問題，文本將致力于在保證原本優點的基礎之上，解決了DNS在重定向準確度中的問題，改善解決了實現廣域網絡上的負載調配問題，同時除了需要解決上述出現的一些問題，我們還可以避免用戶在使用服務器時出現了請求業務失敗的現象。

3　服務器負載均衡技術的解決方案

在這個解決的系統中，負載均衡控制的設備和探測點兩個部分作為它的核心主要架構，網絡中的拓撲和延遲時間等信息都是通過探測點來進行探測更新，并將最近變化的信息提供給負載均衡控制設備，從而實現更有效、更快捷的的流量分配方案。

工作運行的過程主要由負載均衡設備、客戶機、探測點與服務器等構成，其中探測點負責與負載均衡控制設備的請求響應，并給出探測的結果，同時它分布在多個網絡的區域中，從而避免出現服務器路徑阻斷的現象；而負載均衡控制設備則通過IP地址等客戶機的屬性來對服務器進行選擇，同時能夠在對網絡的連接、時間延誤等信息進行探測，從而做出更加合理的選擇，同時避免用戶返回頁面的IP為失效的地址；而客戶機與服務器并不是系統的核心的系統，發揮的僅僅是銜接傳輸作用。

接下來我們以一個運作過程為例說明系統實現這種技術的流程：主要是利用負載均衡控制設備來進行域名解析，從而達到訪問業務的最終目的。其具體流程如下：

（1）利用探測點發送的周期性的探測信息給負載均衡控制設備；（2）負載均衡控制設備從戶機中得知業務的請求內容；（3）用戶的請求得到響應，根據探測點的將其屬性返回，從而計算最佳的IP；（4）負載均衡控制設備的應答作為用戶對服務的發出連續的請求的依據；（5）客戶的業務請求被服務器響應從而建立了連接；（6）探測點驗證后，實現訪問，數據被傳輸。

到這一步位置，完整的經過負載均衡控制設備準確計算并進行分析后的一個數據通通信流程結束，在此之后，為了證明這個方案的效果與可行性，可通過一個模擬的實驗平臺的搭建來驗證其效果，并可以將響應時間作為衡量的主要標準，從而證實我們的設計方案與其他方案相比的優劣性及穩定性是否可靠。

根據上述所描述的流程和設備分布及功能介紹，我們差不多可以看到一個關于網絡探測技術下的服務器負載均衡設計，我們在這個的基礎上，采用了與對業務應用的可用性進行檢測的機制相結合的負載均衡流量分配引導的機制。在這里面，負載均衡控制設備能夠對不同管轄地區的網絡域的信息進行周期性的采集，從而最先獲得網絡的最新狀態變化。而用戶的消息通過負載均衡控制設備來獲得，從而能夠找到最近并且具有可用性的服務IP給用戶，同時為了避免出現當用戶再返回的服務器的IP為無效的地址的現象，這個方案中，我們在他們做出這個操作之前利用負載均衡控制設備對業務被應用所處的服務器進行檢測，看它是否可用，從而保證能夠為用戶提供更加高質量的IP地址，讓用戶滿意。

4　結論

如今這個社會科技在不斷的進步，人們對于許多技術的要求也越來越高，尤其是網頁它與我們息息相關，因而對系統技術的不斷提高與改善成為它一直不被時代所淘汰的前提。在內容這篇文章主要講述的根據關于網絡探測技術的服務器的負載均衡的問題提出解決方案，希望能夠對同領域人員研究解決流量分配問題的負載均衡技術有所幫助。

參考文獻：

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項目資助：內蒙古民族大學科學研究基金（項目編號：NMDYB1439）

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.132

作者簡介：張鵬（1982-），男，內蒙古通遼人，碩士，講師，研究方向：軟件工程。