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试析服务器负载均衡技术在高校图书馆网络应用(2)

2013-08-25 01:05 从而达到负载均衡的目的。这种代理方式与普通的代理方式有所不同，标准代理方式是客户使用代理访问多个外部Web服务器，而这种代理方式是多个客户使用它访问内部Web服务器.因此也被称为反向代理模式。使用反向代理的好处是，可以将负载均衡和代理服务器的高速缓存技术结合在一起，提供有益的性能，具备额外的安全性，外部客户不能直接访问真实的服务器。可以采用较好的负载均衡策略，将负载非常均衡地分给内部服务器，不会出现负载集中到某个服务器的偶然现象。缺点就是首先必须为每一种服务专门开发一个反向代理服务器，并且针对每一次代理，代理服务器就必须维护一个对外的连接、一个对内的连接，因此对于响应要求特别高的连接请求时，代理服务器的负载也就非常大，容易成为服务的瓶颈。

    (3)基于NAT的负载均衡技术。网络地址转换(NAT)指在内部地址和外部地址之间进行转换，使得具备内部地址的计算机能访问外部网络，而当外部网络中的计算机访问地址转换网关拥有的某一外部地址时，地址转换网关能将其转发到一个映射的内部地址上。因此，如果地址转换网关能将每个连接均匀转换为不同的内部服务器地址，此后外部网络中的计算机就各自与自己转换得到的地址对应的服务器进行通信，从而达到负载分担的目的。NAT负载平衡是一种比较完善的负载平衡技术，起着NAT负载平衡功能的设备一般处于内部服务器到外部网间的网关位置，如路由器、防火墙、四层交换机、专用负载平衡器等，平衡算法也较灵活，如随机选择、最少连接数及响应时间等来分配负载。
    NAT负载平衡可以通过软硬件方式来实现。通过软件方式来实现 NAT负载平衡的设备往往受到带宽及系统本身处理能力的限制。由于NAT比较接近网络的低层，因此就可以将它集成在硬件设备中，通常这样的硬件设备是第四层交换机和专用负载平衡器，第四层交换机的一项重要功能就是NAT负载平衡。 （科教范文网 fw.nseac.com编辑发布）
　　2负载均衡技术在图书馆网络中的应用
    图1中，图书馆的各个服务器连接到核心交换机，并通过防火墙与校园网连接。在实施负载均衡前，每个服务器都承担一种Web服务，服务器配置的差异和各种数据库访问量的差异造成了服务器负载的差异。系统中CNKI系列数据库、WWW书目检索系统的访问量大，致使服务器负载过高，不能为用户提供高质量的服务。超星数字图书馆服务器在有读者下载图书时，突发访问量大，而大多的时间比较空闲。万方数据库服务器和图书馆网站服务器则负载较轻。另外，在任何一台服务器发生故障时，此服务器承担的服务也就无法进行。为此，我们计划优化图书馆网络信息平台，建立负载均衡系统，要求具有较高的吞吐能力和处理能力，网络各层均不存在阻塞，具备对突发流量的承受能力和容灾能力。经过研究，我馆决定采用F5 BIG-IP5000来实现负载均衡。

    FS BIG-IP 5000是F5 Networks公司对流量和内容进行管理分配的设备。它拥有24个端口、具备4-7层全部软件能力的2/3层交换机，能够按照众多业务规则和参数对IP流量进行分类(截听、检查、传送和引导)。可确保流量被智能地路由到最高效的目的地进行高速缓存、流量整型或是确定用户行为。F5利用虚拟IP地址来为用户提供服务，F5连续地对目标服务器进行L4,L7合理性检查，当用户通过虚拟IP地址求目标服务器服务时，FS根据预先设定的负载均衡算法，选择性能最佳的服务器响应用户的请求。
    在FS-5000上，我们对5台物理服务器进行配置，建立了2个虚拟服务站点，每个虚拟服务站点对应一个节点池。各节点池目前基本采用轮询算法，因为各个成员节点配置基本相同，将其权重系数和优先级都设置为1，正常工作时，用户将访问第二个虚拟服务器218.28. 191.160;80，负载均衡机在接收到用户请求后，根据均衡算法，将用户请求转发到节点池中的某个节点上，该节点在处理完后，将结果返回给用户。

    系统在采用了FS作应用负载均衡后，图书馆信息平台明显获得了性能的提升，服务器组所能承受的最大并发访问数能达到400-500个，用户的请求能得到及时的响应。同时，服务的高可靠性和稳定性得到提高，服务器故障、系统维护或数据维护时，仍可以保持在线信息服务，减少了信息平台的停机时间。

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    总之，在图书馆的发展过程中，用户需求不断提升，利用多台服务器，采用相应的负载平衡技术，不仅可以使老式服务器得到充分的利用，达到节约资金的目的，而且将会在很大程度上提高数字图书馆应用的可缩放性，更好地满足日益变化的读者需求。