負(fù)載均衡設(shè)備選型

1、負(fù)載均衡設(shè)備選型負(fù)載均衡設(shè)備選型近年來，隨著云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長，眾多大型數(shù)據(jù)中心都在積極部署或是升級負(fù)載均衡設(shè)備，以保障數(shù)據(jù)中心更加通暢可靠的運(yùn)行。然而，負(fù)載均衡作為一種集硬件設(shè)備和解決方案于一體的系統(tǒng)型產(chǎn)品，并不像服務(wù)器或是那樣可通過配置參數(shù)來辨別。在一大堆廠商負(fù)載均衡設(shè)備參數(shù)中，究竟選擇哪家的才適合產(chǎn)品？要想選擇一款合適的負(fù)載均衡產(chǎn)品，主要可通過三方面來考慮：一是產(chǎn)品的性能，二是其所開啟的功能，三是如何滿足現(xiàn)有和未來的需求。我們先來看看什么叫負(fù)載均衡英文名稱為LoadBalance，其意思就是將負(fù)載（工作任務(wù)）進(jìn)行平衡、分?jǐn)偟蕉鄠€操作單元上進(jìn)行執(zhí)行，例如Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、

2、企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器和其它關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)器等，從而共同完成工作任務(wù)。它建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價有效透明的方法擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)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。鏈路負(fù)載均衡的選擇在選擇負(fù)載均衡產(chǎn)品之前，首先要明確這個產(chǎn)品的主要應(yīng)用范圍是鏈路負(fù)載還是服務(wù)器負(fù)載。這兩種場景的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式差異很大，將直接影響選型的參數(shù)。在鏈路負(fù)載中，負(fù)載均衡的選型更多地接近于普通的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)顯示出流量大，但新建并不高。從上圖可以看出，出口帶寬已經(jīng)達(dá)到1.5G，并發(fā)連接12萬左右，.設(shè)備每秒新建連接其實(shí)也就4000左右。因此，在鏈路負(fù)載場景中，吞吐量是最

3、重要的指標(biāo)。實(shí)際選擇中，用戶可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)出口帶寬、實(shí)際峰值流量來計(jì)算。在鏈路部署中，負(fù)載均衡通過根據(jù)IP地址、協(xié)議類型做轉(zhuǎn)發(fā)，主要工作在四層模式，因此用戶可以根據(jù)四層吞吐量來選擇合適的產(chǎn)品型號。當(dāng)然，如果設(shè)備上開啟了根據(jù)應(yīng)用協(xié)議的類型選路的功能，則需要考慮設(shè)備的七層吞吐量。算法如下：帶寬（或峰值流量）X150%+未來帶寬擴(kuò)容計(jì)劃=設(shè)備選型四層吞吐例如：某集團(tuán)出口帶寬2G,峰值流量1.2G,未來可能會擴(kuò)展到4G,此時選擇鏈路負(fù)載的性能就應(yīng)該是：1.2X150%+2=3.8Gbps這就意味著，用戶可以選擇3.5-4G吞吐的產(chǎn)品?，F(xiàn)在，某些廠商的負(fù)載產(chǎn)品支持按需負(fù)載”模式，支持該模式的負(fù)載產(chǎn)品，可以

4、在不更換硬件的情況下，通過軟件授權(quán)提升產(chǎn)品性能。這種模式下，用戶可以不考慮未來的擴(kuò)容升級，只購買匹配當(dāng)前流量的設(shè)備即可，避免了一次買過高性能設(shè)備的資金浪費(fèi)，有效地保護(hù)了自己的投資。需要注意的是，廠商標(biāo)稱吞吐量的方式并不相同，有些標(biāo)注的是HTTP有效吞吐，有些則標(biāo)稱的是UDP吞吐。標(biāo)稱UDP吞吐的值會更高些，但無法真實(shí)反映產(chǎn)品實(shí)際處理能力。所以，如果要通過JDP吞吐來選擇產(chǎn)品，建議將所需要的值雙倍、甚至三倍來計(jì)算最終需要的設(shè)備吞吐值。在鏈路負(fù)載中，新建通常并不高，因此，在這里僅僅作為參考即可。至于并發(fā)，以上圖為例，實(shí)際流量I.5G的出口，并發(fā)連接數(shù)才12萬個。這對現(xiàn)在動輒百萬級別的負(fù)載產(chǎn)品來說，

5、意味著并發(fā)的問題基本不用考慮了。服務(wù)器負(fù)載均衡的選擇如果說鏈路負(fù)載均衡主要了解吞吐就可以，但服務(wù)器負(fù)載則需要考慮得更多，它首先需要的是考慮訪問的用戶數(shù)。對于服務(wù)器應(yīng)用來說，其典型特點(diǎn)是，高新建、高并發(fā)、低流量。如下圖：liBr7圖上可以看出，在短短幾分鐘時間內(nèi)，新建連接峰值達(dá)到00.0個，并發(fā)超過12萬，但峰值流量卻只有不到300Mbps。所以在服務(wù)器負(fù)載的選擇中，首先要看負(fù)載產(chǎn)品的新建連接數(shù)。該指標(biāo)就像一個瓶子的瓶口：瓶口越大，服務(wù)器所能處理的用戶數(shù)就越高。至于帶寬，反而變成次要考慮的內(nèi)容。不過，會很多工程師說，“我不知道應(yīng)用場景里每秒新建連接數(shù)有多少?。扛灸貌坏竭@個數(shù)據(jù)。”這是事實(shí)，很多

6、時候，對業(yè)務(wù)的新建連接數(shù)，只有通過專業(yè)設(shè)備才能統(tǒng)計(jì)出來，很多用戶是不知道當(dāng)前業(yè)務(wù)的新建連接數(shù)量的。這該怎么辦呢？其實(shí)，這是可以推算出來的。例如，雖然不知道新建連接數(shù)，但用戶數(shù)是可以了解的。比如：某業(yè)務(wù)的用戶數(shù)有1000人，根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)估算出大概同時會有500人在線，再估計(jì)一下每個用戶訪問業(yè)務(wù)發(fā)起的連接數(shù)為20個（可以通過抓包查看），那最終該系統(tǒng)的負(fù)載設(shè)備新建連接選型就應(yīng)該是：（1000/2*20）*1.5+未來擴(kuò)容用戶數(shù)（1000/2*20）=2.5W也就是說，首先要選擇一個新建數(shù)不低于2.5W/S的負(fù)載設(shè)備。在這個基礎(chǔ)上，考慮下帶寬就可以了。需要注意的是：服務(wù)器負(fù)載要考慮負(fù)載設(shè)備上開啟的業(yè)務(wù)

7、，例如純四層業(yè)務(wù)就只需要考慮四層新建，如果開啟七層業(yè)務(wù)就要考慮七層新建。如果開啟對應(yīng)的HTTP的緩存、壓縮，那就要考慮負(fù)載設(shè)備上開啟相應(yīng)功能帶來的性能損耗。還有SSL卸載，如果有相應(yīng)的業(yè)務(wù)開啟，那么SSL新建、SSL吞吐的參數(shù)也要一并考慮。有人說，負(fù)載均衡產(chǎn)品選型是“亂花漸欲迷人眼”，但如果真正了解了負(fù)載均衡產(chǎn)品性能參數(shù)的含義，做一個合適的選型其實(shí)并不難。鏈路負(fù)載均衡特點(diǎn):高吞吐，低新建。四層吞吐=帶寬（或峰值流量）X150%+未來擴(kuò)容增加帶寬量例如：某集團(tuán)出口帶寬2G,峰值流量1.6G,未來可能會擴(kuò)容增加2Gbps帶寬，最終所需鏈路的四層吞吐=1.6Gx150%+2Gbps=4.4Gbps服

8、務(wù)器負(fù)載均衡特點(diǎn)：高新建，高并發(fā)。四層新建=在線用戶數(shù)*每用戶連接數(shù)*150%+未來擴(kuò)容增加在線用戶數(shù)*每用戶連接數(shù)四層吞吐=在線用戶數(shù)*每用戶帶寬數(shù)*150%+未來擴(kuò)容增加在線用戶數(shù)*每用戶帶寬數(shù)例如：某業(yè)務(wù)的用戶數(shù)有1000人，根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)估算出大概同時會有700人在線，再估計(jì)一下每個用戶訪問業(yè)務(wù)發(fā)起的連接數(shù)最多為40個（可以抓包查看），為保證用戶的良好應(yīng)用體驗(yàn)，系統(tǒng)建議用戶應(yīng)不少于2Mbps帶寬，并將系統(tǒng)的可承載人數(shù)擴(kuò)容一倍。最終系統(tǒng)所需的四層新建=700*40*150%+700*40=70K最終系統(tǒng)所需的四層吞吐=700*2Mbps*150%+700*2Mbps=3.5Gbps鏈路負(fù)載均衡特點(diǎn):高吞吐，低新建。四層吞吐=帶寬（或峰值流量）*2一33%例如：某集團(tuán)出口帶寬300Mbps，考慮鏈路性能，鏈路上下行峰值流量為200Mbps，并且內(nèi)外網(wǎng)流量轉(zhuǎn)換需要帶寬的2倍，未來可能會擴(kuò)展，因此設(shè)備利用率為33%。最終所需鏈路的四層吞吐=0.2G*2-33%二1.2Gbps服務(wù)器負(fù)載均衡特點(diǎn)：咼新建，咼并發(fā)。四層吞吐=在線用戶數(shù)*平均每秒業(yè)務(wù)大小-33%例如：某業(yè)務(wù)的用戶數(shù)有1000人，根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)估算出大概同時會有500人在線，再估計(jì)一下每個用戶每秒業(yè)務(wù)需要處理數(shù)據(jù)大小為350KB，并保證設(shè)備利用率為33%的冗余狀態(tài)。最終系統(tǒng)所需的