負(fù)載均衡探究和其在高校網(wǎng)絡(luò)出口管理中應(yīng)用

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1、負(fù)載均衡探究和其在高校網(wǎng)絡(luò)出口管理中應(yīng)用　　【摘要】本文主要研究流量負(fù)載均衡技術(shù)和帶寬管理技術(shù)，并討論它們在高校網(wǎng)絡(luò)出口管理中的應(yīng)用。通過對ProxyServer負(fù)載均衡、QoS、VRRP等原理的描述及分析，本文提出了高校網(wǎng)絡(luò)出口優(yōu)化管理方法，并提供了實施負(fù)載均衡技術(shù)的可行性方案。【關(guān)鍵詞】負(fù)載均衡；ProxyServer；VRRP；帶寬管理；網(wǎng)絡(luò)出口優(yōu)化【中圖分類號】TP393【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A1引言6隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，高校的信息化建設(shè)與應(yīng)用取得了很大的發(fā)展，校園網(wǎng)已經(jīng)成為高校教學(xué)、管理和科研的有力支撐。如何保障網(wǎng)絡(luò)的安全和高效運行，網(wǎng)絡(luò)出口

2、管理的顯得優(yōu)為重要。網(wǎng)絡(luò)出口是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與Internet之間的橋梁，如果出口故障，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)將成為信息孤島，不能進行信息的傳輸；如果出口慢了，將造成網(wǎng)絡(luò)的堵塞，甚至影響教學(xué)、科研和辦公業(yè)務(wù)等。在保證保障出口的安全、高效、穩(wěn)定方面，通過多年的研究與實踐，提出了基于代理服務(wù)器負(fù)載均衡和VRRP的負(fù)載均衡技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，從而以較低成本消除網(wǎng)絡(luò)瓶頸，避免了單機擁塞或單機故障造成的不良影響，便于擴展，保證服務(wù)需要，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性。2技術(shù)原理負(fù)載均衡是將負(fù)載（工作任務(wù)）進行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€操作單元上進行執(zhí)行，從而共同完成工作任務(wù)。它提供了一種廉價又

3、有效的方法擴展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。2.1基于代理服務(wù)器的負(fù)載均衡基于代理服務(wù)器的負(fù)載均衡是利用負(fù)載均衡和代理服務(wù)器的高速緩存技術(shù)結(jié)合在一起，可以較好實現(xiàn)負(fù)載均衡策略，將負(fù)載可以非常均衡的分給代理服務(wù)器，不會出現(xiàn)負(fù)載集中到某個服務(wù)器的偶然現(xiàn)象，可以顯著提升網(wǎng)頁的訪問速度。代理服務(wù)器具有強大的緩沖功能，存儲空間較大，可將更新的數(shù)據(jù)不斷地儲存到代理服務(wù)器的Cache中，大大地提高了響應(yīng)速度和瀏覽效率，具有很高的安全性。2.2VRRP負(fù)載均衡VRRP（VirtualRouterRedundancyP

4、rotocol，虛擬路由器冗余協(xié)議）是一種容錯協(xié)議，VRRP將局域網(wǎng)的一組路由器（包括一個Master即活動路由器和若干個Backup即備份路由器）組織成一個虛擬路由器，如果備份組內(nèi)的Master路由器故障，Backup路由器將會通過選舉策略選出一個新的Master6路由器，繼續(xù)向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機提供路由服務(wù)。從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機不間斷地與外部網(wǎng)絡(luò)進行通信。為了保障業(yè)務(wù)的持續(xù)運行，一般高校都會有多條ISP提供線路，由此來保障在任何時間都至少有一條或一條以上的Internet線路在工作，有效避免單一鏈路發(fā)生故障后網(wǎng)絡(luò)中斷的問題，而無需修改動態(tài)路由協(xié)議

5、、路由發(fā)現(xiàn)協(xié)議等配置信息。3網(wǎng)絡(luò)出口拓樸結(jié)構(gòu)設(shè)計針對高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用繁多、流量巨大、上網(wǎng)行為復(fù)雜的特點，把校園網(wǎng)的出口設(shè)計為二大類：一類是HttpProxy出口；另一類是NAT出口。由于高校用戶量高度集中，網(wǎng)頁并發(fā)訪問數(shù)據(jù)量大，我們充分利用ProxyServer中緩存，設(shè)計了代理服務(wù)器負(fù)載均衡，客戶請求平均分配到服務(wù)器陣列，提高訪問速率。另一出口應(yīng)用了VRRP容錯協(xié)議，保證網(wǎng)絡(luò)出口的高效與穩(wěn)定。設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)如圖1所示。4負(fù)載均衡的技術(shù)實現(xiàn)4.1代理服務(wù)器的負(fù)載均衡設(shè)計首先，要建立代理服務(wù)器群。目前，校園內(nèi)共有在校師生20000多人，高峰期上

6、網(wǎng)計算機超過10000臺。為此，配置了5臺ProxyServ6er，并將他們組成服務(wù)器群，每臺服務(wù)器分配唯一的IP地址。其次，在負(fù)載均衡設(shè)備上設(shè)置一個虛擬IP地址（又稱群集IP地址）訪問群集，服務(wù)器集群可以為特定的應(yīng)用（比如CGI、流媒體、Cookie服務(wù)等等）進行調(diào)整，而且負(fù)載均衡產(chǎn)品會處理并分發(fā)所有的請求到保持連接的客戶端，如使用SSLWeb購物等。再次，還要配置對服務(wù)器健康檢查，檢查服務(wù)器是否還在運行，它還要檢查服務(wù)器的性能狀態(tài)。也就是說，如果一臺服務(wù)器負(fù)載過重，發(fā)進來的請求就會被轉(zhuǎn)發(fā)到其他機器上以保證負(fù)載在所有能夠獲得的資源里均衡分配。

7、4.2運行狀態(tài)監(jiān)視圖2是我校運行效果圖，健康狀態(tài)正常，每臺服務(wù)器之間的活動會話相對均衡。4.3測試運用流量監(jiān)控與管理，可以防止有限帶寬資源被少數(shù)用戶或者非關(guān)鍵應(yīng)用不合理地長期搶占，同時又能夠保持各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可用性，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的公平分配，構(gòu)建和諧的網(wǎng)絡(luò)資源使用環(huán)境。5結(jié)束語隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的進一步普及以及移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求也越來越高，構(gòu)建穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)出口環(huán)境中具有重要的意義。結(jié)合學(xué)校發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，負(fù)載均衡技術(shù)在我校網(wǎng)絡(luò)出口應(yīng)用研究，對提高網(wǎng)絡(luò)出口處理能力問題得到了有效解決，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠，數(shù)據(jù)傳輸速率得到提升

8、，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用效果良好。參考文獻(xiàn)[1]李祺.一種邊界網(wǎng)關(guān)流量整形與帶寬保障機制[J].6微處理機，2012.12.[2]韓偉紅，隋品波，賈焰.大規(guī)模