服务器七层负载均衡

发布时间:2020-07-07 21:05:49   来源:网络


L4服务器负载均街在截取数据流以后,对数据包的检查和分析仅局限于IP报文头部和tcp/udp报文头部,而并不关心tcp/udp数据包的有效载荷信息。而L7服务器负载均衡则要求负载均衡设备除了支持基于四层的负载均衡以外,还要解析数据包中四层以上的信息,即应用层的信息,例如解析HTTP内容,从而在数据包中提取出 HTTP URL或者Cookie信息,用来作为负载均衡的依据。
 
L7服务器负载均衡通过内容分析控制应用层服务分发,提供了一种高层的访问流量控制方式,与此前传统的L4负载均衡相比,L7负载均衡具有如下优点。
 
(1)能够根据数据包内容(例如判断数据包是图像文件、压缩文件或者多媒体文件等)把数据流量引向能够处理相应内容的服务器,提高系统可管理性和灵活性。
 
(2)能够根据连接请求的数据类型(例如根据URL判定用户发来的请求是和普通文本、图像等静态文档相关,还是和ASP、CGI等动态文档相关),把其引向相应的服务器处理,在提高系统性能的同时有助于改善安全性。
 
(3)能够根据应用层载荷保证会话持续性,相对于L4服务器负载均衡采用的基于地址的持续性保证方式更加精细。
 
L7服务器负载均衡与NAT方式L4服务器负载均衡在实现上非常类似,其主要区别是增加了服务组的概念。服务组是一个逻辑概念,是指依据一些公共属性将多台服务器划分为不同的组。例如:可以将服务器划分为静态资料存储服务器组和动态交换服务器组,或者划分为音乐服务器组视频服务器组和图片服务器组等,根据应用层属性划分的服务器组内部各台服务器更容易有相近的性能和特性。
 
负载均衡的工作流程。
 
(1)客户端与位于服务器集群前端的负载均衡设备之间建立TCP连接。
 
(2)客户端将发送到虚拟IP地址的服务请求发送给负载均衡设备,负载均衡设备接收客户端请求。
 
(3)负载均衡设备通过服务器可用性验证、会话持续性保证、服务组匹配策略、负载均衡算法调度等步骤,选择出负责响应和处理该请求的真实服务器。
 
(4)负载均衡设备利用客户端地址与真实服务器建立TCP连接。
 
(5)负载均衡设备将客户端请求报文的目的地址重写为真实服务器的ip地址,并将该请求发送给相应的服务器。
 
(6)真实服务器向负载均衡设备响应服务。
 
(7)报文在通过负载均衡设备时,源地址被还原为虚拟IP地址,再返回给客户端。
 
L7服务器负载均衡在负载均衡过程中能够对应用层协议进行深度识别,带来了很多更精细化均衡的可能,但它也对系统性能提出了非常高的要求,通常需要采用专用芯片以硬件电路的方式实现。同时,它需要针对每种应用层协议都配备相应的独立的识别机制,这极大地限制了L7服务器负载均衡的应用扩展性。由于HTTP协议应用广泛且协议相对简单,所以当前L7负载均衡技术对HTTP请求进行负载均衡的商用能力最强。
 
还要说明的是,在实际应用中,L4负载均衡和L7负载均衡往往是搭配使用的,当然最好是在同一台负载均衡设备上兼具四层和七层功能。负载均衡设备首先从报文中提取IP地址和端口号,进行四层负载均衡,如果发现有必要进行进一步的基于报文内容的转发,再实施七层负载均衡操作。
 
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