前言：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的學(xué)習(xí)已成為一種新的學(xué)習(xí)理念和學(xué)習(xí)環(huán)境,并改變了高校園區(qū)內(nèi)師生的學(xué)習(xí)生活。但隨著訪問(wèn)量的激增,如何構(gòu)建面向全校的圖文信息資源中心共享平臺(tái),以確保平臺(tái)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和高服務(wù)品質(zhì)是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。尤其是當(dāng)大規(guī)模并發(fā)訪問(wèn)時(shí)所帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)核心部分業(yè)務(wù)量上升,訪問(wèn)量和數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng),相應(yīng)的處理能力和計(jì)算強(qiáng)度也迅速增大,從而引起核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過(guò)載,網(wǎng)絡(luò)瓶頸和網(wǎng)絡(luò)擁塞等問(wèn)題。在這種情況下,單純追求高性能硬件來(lái)解決問(wèn)題,無(wú)疑會(huì)造成高額的成本投入;而且,性能再優(yōu)秀的設(shè)備也無(wú)法應(yīng)對(duì)當(dāng)前和今后快速增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)量的需求。因此, 研究負(fù)載均衡技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用,成為解決上述問(wèn)題的重要手段。

項(xiàng)目概況：

· 該技術(shù)學(xué)院是一所教育部認(rèn)可的民辦三級(jí)學(xué)院，在校師生超過(guò)7000人。

· 該學(xué)院面向教育網(wǎng)絡(luò)化信息化，建立了一套完善的現(xiàn)代數(shù)字圖書(shū)館體系。系統(tǒng)整合了學(xué)院自動(dòng)化圖書(shū)查詢體系，中國(guó)期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，維普期刊，超星圖書(shū)，書(shū)生圖書(shū)，CNKI等多個(gè)子系統(tǒng)。

· 系統(tǒng)所有服務(wù)器都同時(shí)運(yùn)行著W eb 應(yīng)用、APP 應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù); 而資源利用率、服務(wù)器配置等的差異也造成了服務(wù)器負(fù)載的差異。例如,中國(guó)期刊網(wǎng)服務(wù)器和超星電子圖書(shū)服務(wù)器負(fù)載過(guò)高,不能提供高性能的應(yīng)用服務(wù)，而書(shū)生電子圖書(shū)服務(wù)器負(fù)載一般。

· 而且由于各種應(yīng)用不同，雜亂而沒(méi)有規(guī)劃，造成系統(tǒng)負(fù)荷居高不下，但用戶并發(fā)量卻上不去。例如附書(shū)光盤(pán)下載流量具有突發(fā)性,可以考慮采用最少連接數(shù)算法來(lái)提供服務(wù);圖書(shū)館書(shū)目檢索流量穩(wěn)定,占用服務(wù)器資源少,可考慮采用輪詢算法;學(xué)術(shù)期刊服務(wù)器采用優(yōu)先權(quán)算法,擁有全文數(shù)據(jù)的服務(wù)器優(yōu)先權(quán)高等。而這些，在之前的部署之中都是沒(méi)有考慮到的。 

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)： 

客戶需求： 

· 提供全面的多種應(yīng)用的服務(wù)器負(fù)載均衡實(shí)際方案。

· 通過(guò)HA方式保證系統(tǒng)的7x24小時(shí)服務(wù)，提供基于應(yīng)用的健康檢查機(jī)制。保證整體系統(tǒng)的穩(wěn)定，高可靠性。

· 應(yīng)用服務(wù)器群包含多個(gè)Web服務(wù)器、APP服務(wù)器和FTP服務(wù)器等；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器群由各種數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，如SQL Sever、TRS Server、MySql、KBASE和Sybase等組成，需要將Web應(yīng)用、App應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)在物理上分開(kāi)，提升信息平臺(tái)的整體性能；合理規(guī)劃應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行分流，增強(qiáng)帶寬使用，提高同時(shí)接入的用戶并發(fā)量。

· 建議的方案必須最小限度的影響現(xiàn)有系統(tǒng)，并且在將來(lái)有很好的擴(kuò)展性。

梭子魚(yú)負(fù)載均衡解決方案： 

· 采用兩臺(tái)梭子魚(yú)安全負(fù)載均衡機(jī)LB440的雙機(jī)HA冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)如下表所述的分項(xiàng)規(guī)劃每個(gè)應(yīng)用的負(fù)載均衡。

· 針對(duì)各種子系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀, 梭子魚(yú)LB440分別采用不同的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的流量管理(見(jiàn)下表) 。

· 采用梭子魚(yú)LB440豐富的會(huì)話保持機(jī)制，對(duì)應(yīng)用訪問(wèn)的一致性進(jìn)行控制。

· 采用梭子魚(yú)多種健康檢查方法，及梭子魚(yú)獨(dú)有的隱形心跳線設(shè)計(jì)支持下的秒級(jí)切換和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)切換時(shí)應(yīng)用的連貫性。

· 基于應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，便于以后更多系統(tǒng)無(wú)縫拓展。性價(jià)比最優(yōu)的解決方案，保護(hù)用戶的投資。

為什么選擇梭子魚(yú)： 

· 高性能：梭子魚(yú)LB440應(yīng)用交換機(jī)提供業(yè)界至強(qiáng)的服務(wù)器負(fù)載均衡性能，支持每秒100,000的新建連接， 900萬(wàn)的并發(fā)連接。

· 強(qiáng)大的安全保護(hù)：梭子魚(yú)安全負(fù)載均衡機(jī)內(nèi)置集成了IPS實(shí)時(shí)安全防護(hù)系統(tǒng)，可以檢測(cè)并阻擋1000多種入侵攻擊和DOS攻擊。

關(guān)鍵技術(shù)闡述：

·          IP及Cookie的會(huì)話保持 

梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)可以選擇采用IP或Cookie保持的方式，充分保證會(huì)話一致性，為各種關(guān)鍵應(yīng)用提供可靠的會(huì)話保持特性。

·         完全冗余鏡像/“心跳”技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控 

　　梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)的冗余配置非常簡(jiǎn)單，它們之間不需要任何的特殊電纜相連，只要可以IP尋址到即可，物理拓樸為簡(jiǎn)單易行的路由模式。當(dāng)一臺(tái)梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)由于檢修或故障的原因停機(jī)后，這時(shí)另一臺(tái)梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)會(huì)以最快的速度接管其工作。同時(shí)，梭子魚(yú)負(fù)載機(jī)秒級(jí)故障切換技術(shù)，確保了各應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行。

·         先進(jìn)的服務(wù)器管理技術(shù) 

　　梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)可以對(duì)不同性能的服務(wù)器進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，對(duì)性能好的服務(wù)器可以多分擔(dān)一些流量。對(duì)有用戶數(shù)限制的服務(wù)器，梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)通過(guò)連接數(shù)限制技術(shù)，從而保證服務(wù)器連接不會(huì)超過(guò)限制，同時(shí)也保證了性能一般的服務(wù)器不會(huì)因?yàn)檫B接太多而宕機(jī)。 梭子魚(yú)負(fù)載均衡共有兩種調(diào)度類(lèi)型，三種動(dòng)態(tài)權(quán)重調(diào)度方式。

·   多層實(shí)時(shí)的服務(wù)器健康檢查 

　　梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)地對(duì)后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行健康檢查，并決定在真實(shí)服務(wù)器不可用情況下服務(wù)如何處理。梭子魚(yú)負(fù)載均衡機(jī)服務(wù)監(jiān)控機(jī)制可以通過(guò)3/4層上（PING, PORT 等）以及7層 （DNS, HTTP, SMTP 等）來(lái)實(shí)現(xiàn)。