Глобальная балансировка нагрузки серверов (1187397), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Принципы балансировки GSLBВ соответствии с протоколом TCP/IP, когда клиент предоставляетсимволическое имя («URL») для запроса доступа к прикладной программе илидругомутипупреобразованаресурса,вчасть имени узла URL-адреса должна бытьIP-адрессервера.http://www.foundrynet.com/index.htmНапример,включаетчастьURL-адресимениузлаwww.foundrynet.com, которая должна быть преобразована в IP-адрес. Частьимени хоста сначала предоставляется клиентом локальному распознавателюимен, который затем запрашивает локальный DNS-сервер, чтобы получитьсоответствующий IP-адрес. Если соответствующий IP-адрес локально некэширован во время запроса или если время жизни (TTL) соответствующегокэшированного IP-адреса истекло, DNS-сервер действует как преобразователь иотправляет рекурсивный запрос к другому DNS-серверу. Этот процессповторяется до тех пор, пока не будет достигнут авторитетный DNS-сервер длядомена, например, foundrynet.com в данном случае.
Авторитетный DNS-сервервозвращает один или несколько IP-адресов, каждый из которых соответствуетадресу, по которому может быть достигнут конечный сервер, на которомразмещено приложение («хост-сервер») под именем хоста. Эти IP-адресапередаютсяобратночерезлокальныйDNS-серверкисходномупреобразователю. Затем приложение на клиенте использует один изполученных IP-адресов для установления TCP-соединения с соответствующимхост-сервером.КаждыйразDNS-сервер кэширует список IP-адресов,полученных от авторитетного DNS, для ответа на будущие запросы,касающихся того же имени хоста, до истечения TTL IP-адресов.Чтобыобеспечитьнекотороераспределениенагрузкимеждухост-серверами, многие авторитетные DNS-серверы используют простой16циклический алгоритм для поворота IP-адресов в списке откликающихсяIP-адресов, чтобы одинаково распределять запросы на доступ средихост-серверов.
Традиционный метод, описанный выше для разрешения имениузла его IP-адресами, имеет несколько недостатков. Во-первых, авторитетныйDNSнеобнаруживаетсервер, который не работает. Следовательно,полномочный DNS-сервер продолжает возвращать IP-адрес запрещенногохост-сервера до тех пор, пока внешний агент не обновит записи авторитетногоDNS-сервера. Во-вторых, при предоставлении своего списка IP-адресовавторитетный DNS-сервер не учитывает расположение хост-серверов поотношению к клиенту.
Географическое расстояние между сервером и клиентомявляется фактором, влияющим на время ответа для доступа клиента к главномусерверу. Например, при равных условиях трафика клиент из Японии можетполучить меньшее время отклика с хост-сервера в Японии, чем с хост-сервера вНью-Йорке. Кроме того, обычный алгоритм DNS позволяет недействительнымIP-адресам (например, соответствующему не активному серверу) сохранятьсяна локальном DNS-сервере до тех пор, пока не истечет срок действия TTL длянедопустимого IP-адреса.Описываемая теоретическая реализация балансировщика обеспечиваетусовершенствованный способ и систему по предоставлению IP-адресов клиентуна основе выбранного набора метрик производительности.
Коммутаторбалансировки нагрузки глобального сервера (GSLB) предоставляется в качествепрокси-сервера для полномочного DNS-сервера, вместе с одним илинесколькими коммутаторами сайта, каждый из которых связан с одним илинесколькими серверами. Как GSLB устройство, так и коммутатор сайта могутбыть реализованы с использованием одного и того же типа коммутационногооборудования в одном варианте реализации.
Каждый коммутатор узлапредоставляет GSLB устройству текущую информацию об узле, связанную скоммутатором сайта. Когда полномочный DNS-сервер разрешает имя хоста в17запросе и возвращает один или несколько IP-адресов, устройство GSLBфильтрует IP-адреса, используя показатели производительности, собранные изинформации о конкретном сайте. Затем коммутатор GSLB возвращаетзапрашиваемому ранжированный или взвешенный список IP-адресов. ВдальнейшемIP-адрес,который,какожидается,будетобеспечиватьнаибольшую производительность работы с клиентом, помещается в верхнейчасти списка.Примерыподходящихпоказателейпроизводительностивключаютметрики доступности (состояние сервера или приложения), показатели загрузки(пропускная способность сеанса коммутатора узла или соответствующийзаданный порог) и метрики близости (время перехода туда и обратно междукоммутаторомсайтаизапрашивающийDNS-сервер,географическоерасположение хост-сервера, топологическое расстояние между хост-сервером иклиентской программой, где топологическое расстояние - это количествопереходов между сервером и клиентом.
Еще одним показателем близостиявляется скорость «мгновенного возврата» коммутатора сайта, то есть,насколькобыстрокоммутаторполучаетрезультатпроверкиработоспособности. Еще одним показателем является показатель загрузкиподключений, основанный на измерении новых соединений в секунду на сайте.Упорядоченный список также может регулироваться другими политиками,такими как наименее используемый хост-сервер.В последующем описании даны многочисленные конкретные детали,чтобы обеспечить полное понимание вариантов осуществления предметаисследования.
Однако специалист в соответствующей области признает, чтореализация может быть осуществлена на практике без одной или болееконкретных деталей или другими способами, компонентами и т.д. Некоторыеуказанные аспекты реализации не показаны или не описаны подробно,поскольку представляют собой коммерческую тайну.183.1 Общие принципы реализацииДанный пример иллюстрирует один вариант реализации устройстваGSLB,которыйобеспечиваетконфигурациюбалансировкинагрузкиглобального сервера.
Как показано на рис. 1 коммутатор 12 балансировкинагрузки глобального сервера (GSLB) подключен к Интернету 14 и действуеткак прокси-сервер 16 сервера доменных имен (DNS) для выбранного домена«foundrynet.com». Хотя фактическая служба DNS предоставляется сервером 16DNS, IP-адрес, известный остальной части Интернета для авторитетногоDNS-сервера домена «foundrynet.com», представляет собой виртуальныйIP-адрес, сконфигурированный на коммутаторе GSLB 12. Конечно, DNS-сервер16 может также действовать одновременно как авторитетный DNS для другихдоменов. Коммутатор 12 GSLB сообщает через Интернет 14 с коммутаторами18A и 18B на сайте 20, коммутаторами 22A и 22B на сайте 24 и любымидругимианалогичносконфигурированнымипереключателямисайта.Коммутаторы 18A, 18B, 22A и 22B участка показаны соединенными смаршрутизаторами 19 и 21 соответственно и с серверами 26A, , , , 26I,.
, , 26N.Некоторые или все из серверов 26A, . . . , 26I, . . . , 26Т могут работать сприложениями сервера, используя например, http и ftp. Эти серверы достигаютчерез коммутаторы 18A, 18B, 22A и 22B сайта, используя один или нескольковиртуальных IP-адресов, настроенных на коммутаторах сайта, которыедействуют как прокси-серверы. Подходящим коммутатором для реализациикоммутатора GSLB 12 или любого из коммутаторов 18A, 18B, 22A и 22B сайтаявляется, например, продукт «ServerIron», доступный от Foundry Networks, Inc.Изображение также показывает клиентскую программу 28, связанную сИнтернетом 14, и осуществляет связь с локальным DNS-сервером 30. Когдабраузер на клиенте 28 запрашивает веб-страницу, например, используяуниверсальныйуказательресурса(URL)на19http://www.foundrynet.com/index.htm,DNS-сервер30длязапросразрешенияотправляетсясимволическогоналокальныйименихостаwww.foundrynet.com на IP-адрес хост-сервера.
Клиентская программа получаетот DNS-сервера 30 список IP-адресов, соответствующих разрешенному именихоста. Этот список IP-адресов извлекается из кэша локального DNS-сервера 30,если TTL IP-адресов в кэше не истек или получен из коммутатора GSLB 12 врезультате рекурсивного запроса. Однако, в отличие от предшествующегоуровня техники, этот список IP-адресов упорядочен коммутатором 12 GSLB наоснове показателей производительности, более подробно описанных ниже.Далеепредполагается,чтосписоквозвращенных IP-адресов являетсявиртуальными IP-адресами, настроенными на прокси-серверах на коммутаторах18A, 18B, 22A и 22B (сайты Пункты 20 и 24).В одном варианте осуществления коммутатор 12 GSLB определяет, какойкоммутатор узла обеспечит наилучшую ожидаемую производительность(например, время ответа) для клиента 28 и вернет список IP-адресов свиртуальнымIP-адресом,сконфигурированнымнакоммутатореузла,расположенном в верхней части.
Клиентская программа 28 может получатьупорядоченный список IP-адресов и обычно выбирает первый IP-адрес всписке, чтобы получить доступ к соответствующему хост-серверу.20Рисунок 1.21На рис 2. изображена блок-схема, показывающая функциональныемодули коммутатора 12 GSLB и коммутатора 18A сайта, относящиеся кфункции глобального распределения нагрузки на сервер. Переключатель 12GSLB включает в себя контроллер 4L переключателя GSLB, модуль 402проверки работоспособности, модуль 403 прокси-сервера DNS, агент 404метрики, сборщик 405 метрики маршрутизации и сборщик 406 метрикиучастка.
Контроллер 401 переключателя GSLB предоставляет общие функцииуправленияпереключателемGSLB12.Модуль402проверкиработоспособности отвечает за периодический запрос или запрос потребованию хост-серверов и соответствующих приложений, размещенных нахост-серверах, для определения «работоспособности», независимо от того,доступен ли он или нет.
Сборщик 406 метрик на конкретном участкевзаимодействует с метрическими агентами в коммутаторах, специфичных длясайта, чтобы собирать метрики для конкретных сайтов, такие как количестводоступных сеансов на определенном хост-сервере и/или данные загрузкисоединения на этом хост-сервере.Рисунок 2.22Агент(ы) 407 метрики на уровне объекта могут выполнять сборинформации для получения метрий соединений в секунду на своемсоответствующем сайте, а затем получают средние значения нагрузки извыборок или выполняют другие вычисления. После этого узловой счетчик 406узла GLSB получает средние нагрузки от специализированного метрическогоагента(ов) 407 и предоставляет эти средние нагрузки контроллеру 401переключателя, чтобы позволить ему использовать эти показания дляранжирования IP-адресов в упорядоченном списке. В качестве альтернативыили в дополнение к метрическому агенту (агентам) 407 для конкретных сайтовконтроллер 401 коммутатора может выполнять, по меньшей мере, некоторыеили большинство вычислений нагрузки соединения из данных выборки,предоставляемых агентом(ами).Сборщик405метрикмаршрутизациисобирает информацию отмаршрутизаторов (например, топологические расстояния между узлами вИнтернете).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
