网络负载平衡(Network Load Balancing)的工作原理
- 在NLB群集中,每台服务器都会有一个属于自己的静态IP地址,同时NLB群集中的所有服务器还有一个共同的IP地址—NLB群集地址;
- 当客户向NLB群集(NLB的虚拟IP地址)发起请求时,其实客户的请求数据包是发送到所有的NLB节点(即:NLB算法需要NLB群集中的所有主机都能看到发往群集的每一个数据包。),然后运行在NLB节点上的NLB服务根据同样的NLB算法来确定是否应该由自己进行处理,如果不是则丢弃客户的请求数据包,如果是则进行处理。
- 网络负载平衡使得单个子网上的所有群集主机可以同时检测群集 IP 地址的传入网络通信。在每个群集主机上,网络负载平衡驱动程序充当群集适配器驱动程序和 TCP/IP 堆栈间的过滤器,以便在主机间分配通信。
NLB中的单播(Unicast)
- 由于NLB所使用的群集MAC地址没有绑定在某个具体的交换机端口上,所以所有的NLB通讯均通过在交换机的所有端口上广播进行,而不管此端口是否连接了NLB节点,这造成了额外的网络流量负担;
- 由于所有的NLB节点具有相同的MAC地址,NLB节点之间不能通过自己原有的专用IP地址进行通讯。
- 在Windows server 2003 SP1中,微软修改了NLB单播模式的驱动,从而支持阵列成员通过自己原有的专用IP地址进行通讯,详细信息请参见KB898867,Unicast NLB nodes cannot communicate over an NLB-enabled network adaptor in Windows Server 2003。
- 若我们在NLB创建时选择单播的模式,在“群集IP配置”中的“网络地址”是以“02 - BF”开头,后面紧跟IP地址的十六进制表示,该网络地址与实际主机的MAC地址相同,后续加入的主机也将修改为此MAC地址。
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc757150.aspx
单播模式下的多个网络适配器
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc786134.aspx
NLB中的多播(Multicast)
IGMP Multicast(IGMP多播)
NLB对路由器的要求
- 接受地址解析协议 (ARP) 应答,此应答在 ARP 结构的有效负载部分有一个媒体访问控制 (MAC) 地址,但正如以太网报头所确定的,它看上去像来自具有另一个 MAC 地址的站点。
- 接受单播 IP 地址的 ARP 应答,此应答在其 ARP 结构的有效负载部分有一个多播 MAC 地址。
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc759683.aspx
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc779600.aspx
单播的优点:
1. 服务器及时响应客户机的请求
2. 服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据,容易实现个性化服务。
单播的缺点:
1. 服务器针对每个客户机发送数据流,服务器流量=客户机数量×客户机流量;在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。
2. 现有的网络带宽是金字塔结构,城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5%。如果全部使用单播协议,将造成网络主干不堪重负。现在的P2P应用就已经使主干经常阻塞,只要有5%的客户在全速使用网络,其他人就不要玩了。而将主干扩展20倍几乎是不可能。
组播的优点:
1. 需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流,节省了服务器的负载。具备广播所具备的优点。
2. 由于组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发,所以服务端的服务总带宽不受客户接入端带宽的限制。IP协议允许有2亿6千多万个(268435456)组播,所以其提供的服务可以非常丰富。
3. 此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。
组播的缺点:
1.与单播协议相比没有纠错机制,发生丢包错包后难以弥补,但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。
2.现行网络虽然都支持组播的传输,但在客户认证、QOS等方面还需要完善,这些缺点在理论上都有成熟的解决方案,只是需要逐步推广应用到现存网络当中。
广播的优点:
1. 网络设备简单,维护简单,布网成本低廉
2. 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据,所以服务器流量负载极低。
广播的缺点:
1.无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2. 网络允许服务器提供数据的带宽有限,客户端的最大带宽=服务总带宽。例如有线电视的客户端的线路支持100个频道(如果采用数字压缩技术,理论上可以提供500个频道),即使服务商有更大的财力配置更多的发送设备、改成光纤主干,也无法超过此极限。也就是说无法向众多客户提供更多样化、更加个性化的服务。
3. 广播禁止在Internet宽带网上传输。
http://www.hanselman.com/blog/LoadBalancingAndASPNET.aspx
http://www.west-wind.com/presentations/loadbalancing/NetworkLoadBalancingWindows2003.asp
http://support.microsoft.com/kb/556068/zh-cn?spid=3198&sid=770
http://www.c-sharpcorner.com/UploadFile/gopenath/Page107182007032219AM/Page1.aspx
http://www.cnblogs.com/oscarxie/archive/2008/05/20/1203157.html
http://blog.joycode.com/hopeq/archive/2006/03/29/73762.aspx
http://support.microsoft.com/ph/3198/zh-cn?sid=770&aid=1&GSA_AC_More1
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc759510.aspx 中文
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc759510.aspx 英文
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/aa998796%28EXCHG.65%29.aspx
http://hi.baidu.com/hneli/blog/item/656725d3e5471433970a16bd.html
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b611a45010009hh.html
http://www.isaserver.org/articles/basicnlbpart2.html
http://www.microsoft.com/china/technet/community/columns/cableguy/cg0202.mspx
http://blog.csdn.net/kmajian/archive/2008/11/27/3389667.aspx
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc758275.aspx
http://www.msxfaq.de/verschiedenes/nlb.htm
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/bb742455[/url](en-us).aspx
http://cisco.chinaitlab.com/TCP/38035.html
转载于:https://blog.51cto.com/339651511/200544
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