獲取信息的速度快慢已經(jīng)成為制約互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素。如何在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源下提高用戶獲取信息的速度，已成為困擾眾多數(shù)據(jù)中心、ISP和企業(yè)的一大難題。以負(fù)載均衡器為代表的互聯(lián)網(wǎng)加速產(chǎn)品應(yīng)運而生。它們將成為未來互聯(lián)網(wǎng)上不可或缺的一部分。

　　為了不再看到“Server Too Busy”

　　上網(wǎng)過程中用戶***不滿意的是什么?來自CNNIC的******調(diào)查報告表明，用戶認(rèn)為上網(wǎng)過程中***不能令人滿意的地方是速度太慢。

　　電子商務(wù)逐步走入眾多傳統(tǒng)企業(yè)時遇到的******阻力是什么?網(wǎng)絡(luò)平臺的性能和服務(wù)水平仍不可靠顯然是重要的因素之一。

　　由于用戶急劇增長，獲取信息的速度快慢已經(jīng)成為制約互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素。尤其隨著電子商務(wù)的迅速發(fā)展，企業(yè)的信息中心已經(jīng)從側(cè)重計算與數(shù)據(jù)處理的計算中心和側(cè)重網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通訊的網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)展成為一個將計算中心與網(wǎng)絡(luò)中心功能平衡優(yōu)化的集成一體的數(shù)據(jù)中心。作為企業(yè)電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)核心，數(shù)據(jù)中心將匯集高性能計算、數(shù)據(jù)通訊、語音通訊等處理功能于一體，成為支持企業(yè)未來電子商務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的必然平臺。

　　但是，作為企業(yè)網(wǎng)的心臟，數(shù)據(jù)中心面臨著眾多的挑戰(zhàn)。擴(kuò)展性、靈活性、高性能、可靠性、高密度和安全性無一不是數(shù)據(jù)中心不可或缺的要求，尤其是在數(shù)據(jù)流急劇增長的時候還要進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的運行。很難想象用戶會在屢次遇到“Server Too Busy”后還能再次訪問這個網(wǎng)站;更難以想象正在進(jìn)行信用卡支付時遇到掉線會有多么嚴(yán)重的后果。那么，如何解決這個瓶頸問題呢?如何才能切實提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量呢?

　　顯然，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足這種高質(zhì)量的需求。在僅靠不斷增加帶寬的方式提高訪問速度收效甚微的情況下，想切實提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，就需要在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中專門增加一層，以專門用于提高網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時間。

　　目前這種用于加速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品有許多，代表技術(shù)有負(fù)載均衡、高速緩存、SSL/XML加速、流量與帶寬管理等。目前，此系列產(chǎn)品已經(jīng)越來越普遍地被各數(shù)據(jù)中心、ISP、企業(yè)網(wǎng)站使用。他們往往分布在應(yīng)用服務(wù)器和路由器/交換機(jī)之間，有人稱之為“前端基礎(chǔ)設(shè)施”。

　　所有這些技術(shù)都能改善網(wǎng)絡(luò)速度、提高服務(wù)質(zhì)量，但機(jī)理不同，適用的范圍也不盡相同。以下詳細(xì)介紹各個技術(shù)的特點和適用范圍。

　　負(fù)載均衡技術(shù)

　　現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上有多少客戶?十分鐘后客戶數(shù)目會增長嗎?這些問題恐怕誰也回答不了。互聯(lián)網(wǎng)的快速增長已經(jīng)使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器面對的訪問數(shù)量大大增加并且更加不可預(yù)知。如今，服務(wù)器必須具備提供大量并發(fā)訪問服務(wù)的能力，其處理能力和I/O能力已經(jīng)成為提供服務(wù)的瓶頸。如果客戶的增多導(dǎo)致通信量超出了服務(wù)器能承受的范圍，那么其結(jié)果必然是——宕機(jī)。

　　顯然，單臺服務(wù)器有限的性能不可能解決這個問題，一臺普通服務(wù)器的處理能力只能達(dá)到每秒幾萬個到幾十萬個請求，無法在一秒鐘內(nèi)處理上百萬個甚至更多的請求。但若能將10臺這樣的服務(wù)器組成一個系統(tǒng)，并通過軟件技術(shù)將所有請求平均分配給所有服務(wù)器，那么這個系統(tǒng)就完全擁有每秒鐘處理幾百萬個甚至更多請求的能力。這就是負(fù)載均衡***初的基本設(shè)計思想。

　　***早的負(fù)載均衡技術(shù)是通過DNS來實現(xiàn)的，在DNS中為多個地址配置同一個名字，因而查詢這個名字的客戶機(jī)將得到其中一個地址，從而使得不同的客戶訪問不同的服務(wù)器，達(dá)到負(fù)載均衡的目的。DNS負(fù)載均衡是一種簡單而有效的方法，但是它不能區(qū)分服務(wù)器的差異，也不能反映服務(wù)器的當(dāng)前運行狀態(tài)。

　　其實，這種負(fù)載均衡的基本設(shè)計思想只能算是負(fù)載均衡技術(shù)的最初應(yīng)用。現(xiàn)代負(fù)載均衡技術(shù)除了可以做到合理、平均、實時地均衡系統(tǒng)負(fù)載外，還能夠確保系統(tǒng)正常運行的高可用性和高可靠性。

　　負(fù)載均衡服務(wù)能夠平衡服務(wù)器群中所有的服務(wù)器和應(yīng)用之間的通信負(fù)載，根據(jù)實時響應(yīng)時間進(jìn)行判斷，將任務(wù)交由負(fù)載最輕的服務(wù)器來處理，以實現(xiàn)真正的智能通信管理和******的服務(wù)器群性能。

　　假設(shè)每個服務(wù)器能響應(yīng)的請求為每秒10萬個。如果不采用負(fù)載均衡，那么該系統(tǒng)就只能達(dá)到每秒10萬個的響應(yīng)，即使采用三臺服務(wù)器，也有可能在不到每秒30萬個響應(yīng)的時候就會出現(xiàn)某臺服務(wù)器由于訪問量過大而宕機(jī);如果某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，則可能導(dǎo)致數(shù)萬個請求不能得到正確的響應(yīng)。但如果采用負(fù)載均衡，不僅當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)故障時可以自動將指向該服務(wù)器上的響應(yīng)分擔(dān)到其他服務(wù)器，還可以在數(shù)據(jù)量不太大時也將任務(wù)分配到各個服務(wù)器中，避免出現(xiàn)有些服務(wù)器數(shù)據(jù)量很小而有的已因數(shù)據(jù)量接近極限導(dǎo)致性能急劇下降的現(xiàn)象。如果數(shù)據(jù)量超出了服務(wù)器的響應(yīng)能力，只需增加服務(wù)器數(shù)目就可以平滑升級。也就是說，負(fù)載均衡技術(shù)不僅可以維持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中負(fù)載的均衡分配，還能夠維護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高可用性運行，因而是保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高性能的重要技術(shù)。

　　現(xiàn)代負(fù)載均衡技術(shù)通常操作于網(wǎng)絡(luò)的第四層或第七層。負(fù)載均衡器可以根據(jù)實際的響應(yīng)時間制定優(yōu)先級交付決策，從而實現(xiàn)高性能、智能化流量管理，達(dá)到******的服務(wù)器群性能。采用第七層應(yīng)用控制還可以減少通信高峰期的錯誤訊息，因為差錯控制和流量管理技術(shù)可以偵測到一些錯誤信息并透明地將會話重定向到另一個服務(wù)器，使用戶順利地進(jìn)行使用。例如，圖一中服務(wù)器A不可用或者數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)錯誤，錯誤信息將會返回到負(fù)載均衡器上，然后會將客戶的訪問指向服務(wù)器B或者將消息重放到其他數(shù)據(jù)庫中去，整個過程對用戶是透明的。

　　由于采用了負(fù)載均衡技術(shù)，自動故障恢復(fù)得以實現(xiàn)，服務(wù)的時間可以延長，24×7可靠性和持續(xù)運行成為可能。另外，負(fù)載均衡器一般也支持路徑外返回模式，即繞過流量分配器，為那些焦急等待大量數(shù)據(jù)文件請求響應(yīng)的客戶提供更快的響應(yīng)時間。

　　在******的負(fù)載均衡產(chǎn)品中，智能化越來越明顯。一些智能化的負(fù)載均衡器能夠偵測到像數(shù)據(jù)庫錯誤、服務(wù)器不可用等信息，從而采取措施使會話恢復(fù)和重定向服務(wù)器使電子商務(wù)能夠得以順利進(jìn)行。多址負(fù)載均衡器可以對客戶發(fā)來的訪問請求進(jìn)行解析，計算出******地址，然后將該地址返回客戶，使客戶自動連接到對其請求來說***佳的數(shù)據(jù)中心。

　　負(fù)載均衡技術(shù)解決了出現(xiàn)大流量數(shù)據(jù)時服務(wù)器的智能化分配，但統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求中存在著許多冗余的內(nèi)容，這些重復(fù)的需求占用了大量的網(wǎng)絡(luò)資源。具體地說，在互聯(lián)網(wǎng)上80%的用戶都在訪問20%的熱門網(wǎng)站，而在這些熱門網(wǎng)站中又有一些熱門的內(nèi)容吸引了絕大多數(shù)訪問者的注意;對于企業(yè)局域網(wǎng)而言，員工所發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)指令也存在著很大的重復(fù)。以上的情況造成了計算機(jī)執(zhí)行的指令具有很高的重復(fù)性，這是僅用負(fù)載均衡技術(shù)不能解決的。

　　緩存技術(shù)就是基于以上的情況產(chǎn)生的。緩存設(shè)備會監(jiān)視Web請求，檢索它們，然后存儲為它的對象。后來的用戶將直接從本地的緩存設(shè)備而不是真正的目標(biāo)站點獲取該對象，從而達(dá)到提高響應(yīng)性能，減少帶寬壓力的目的。

　　有效放置的緩存設(shè)備可以及時向***終用戶傳送Web網(wǎng)頁，提高Web站點的效率，減少WAN訪問費用，甚至可以建立起一道抵御外部黑客攻擊的安全防線。因此，不僅對于那些能夠迅速地從緩存技術(shù)節(jié)省下來的費用中盈利的ISP和電信公司，而且對于企業(yè)而言，緩存技術(shù)也同樣具有著越來越大的吸引力。

　　緩存技術(shù)的基本概念是：由于從網(wǎng)絡(luò)的邊緣索取對象比從Internet中索取的速度更快、費用更低廉，因此將Web數(shù)據(jù)靠近最終用戶保存，可以使服務(wù)提供商保留帶寬，節(jié)省費用。緩存設(shè)備工作在比路由器更高的層次上，能夠把用戶所要訪問的網(wǎng)絡(luò)信息“抓”到本地，在最短的時間內(nèi)將信息連續(xù)、完整、實時地傳遞給***終用戶，不僅大大縮短了訪問響應(yīng)時間，而且極大地提高了高峰時間網(wǎng)絡(luò)所能承受的訪問容量。可以說，緩存技術(shù)降低了目前廣域網(wǎng)通訊帶寬成本，是提升互聯(lián)網(wǎng)訪問性能的******方法。

　　早期的緩存技術(shù)可用來節(jié)省帶寬以減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，但它們不可避免地引起了以下問題：一是用戶有可能得不到網(wǎng)頁的及時更新，因為緩存區(qū)不可能自動跟蹤網(wǎng)頁的變化;二是為得到******網(wǎng)頁，用戶訪問時需要首先查詢真正的服務(wù)器上的內(nèi)容，這將導(dǎo)致訪問速度的降低。

　　目前使用***多的緩存技術(shù)產(chǎn)品是Web Cache。一提Cache，大家自然會想到計算機(jī)里面的高速緩存，實際上，Web Cache的功用遠(yuǎn)不止存儲和提供數(shù)據(jù)這么簡單。Cache是作為基于軟件的***************的一部分或?qū)ｉT的硬件(appliances，容器)出現(xiàn)的，本文主要談后者。與前者相比，它可以提供更好的性能。不同的生產(chǎn)商提供的產(chǎn)品在許多方面存在著差異，其中包括配置和設(shè)置的難易程度、使用的協(xié)議、安全性能、遠(yuǎn)程管理、能夠用于緩存的Web傳輸?shù)念愋鸵约皟r格、售后技術(shù)支持等。

　　Cache設(shè)備可在用戶端儲存最常瀏覽的網(wǎng)頁內(nèi)容，隨時提供給用戶存取，還可同時監(jiān)控內(nèi)容的來源，以測知網(wǎng)頁是否已更新，并同步更新儲存的內(nèi)容。一般來說，在配置了互聯(lián)網(wǎng)加速設(shè)備后，由于很多用戶瀏覽的內(nèi)容可以從高速緩存中直接調(diào)出，網(wǎng)絡(luò)效能會有明顯的大幅提升：網(wǎng)頁響應(yīng)時間最多可以減少90%以上;頻寬使用率將增加30%～50%。