運用負載均衡技術來實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化

龐啟碩

摘要：網(wǎng)絡是近幾年發(fā)展最快的，也是應用最為廣泛的，網(wǎng)絡已經(jīng)滲透進了各行各業(yè)當中。網(wǎng)絡的發(fā)展也離不開自身技術的優(yōu)化，負載均衡技術是一種建立在網(wǎng)絡結(jié)構之上的，一種高效，便捷的方法。負載均衡技術提高了網(wǎng)絡的使用效率，最大程度上保證了用戶的訪問速度，為網(wǎng)絡提供了一個完整，合理的基礎服務平臺。負載均衡技術為網(wǎng)絡的使用發(fā)展保駕護航，該文通過負載均衡技術的發(fā)展和現(xiàn)狀，以及如何通過負載均衡技術來實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化進行分析。

關鍵詞：負載均衡技術； 網(wǎng)絡優(yōu)化；使用效率

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）21-0041-02

負載均衡技術是一種提高網(wǎng)絡反應速度，提高服務質(zhì)量的高效方法。通過訪問的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)的流量，來分擔多臺節(jié)點，主要減少了用戶等待網(wǎng)絡反應的時間，提高了網(wǎng)絡速度。每個節(jié)點在計算機處理結(jié)束之后，會將結(jié)果匯總以后反饋到用戶那里，這樣在系統(tǒng)在處理的速度上會有很大的提高。負載均衡技術的分類較多，不同的負載均衡技術也能滿足用戶不同的需求。

1負載均衡技術的產(chǎn)生和發(fā)展

1.1負載均衡技術的產(chǎn)生

目前網(wǎng)絡發(fā)展速度相當之快，尤其是隨著業(yè)務量的增加，在訪問量上有明顯的提高，數(shù)據(jù)流量也得到了極大的增長。業(yè)務量的增長相應的，就需要網(wǎng)絡的處理能力和計算能力也能跟得上，如果網(wǎng)絡的速度跟不上步伐，那么就會導致網(wǎng)絡的滯緩乃至癱瘓。然而這些對網(wǎng)絡的要求，是單一的服務設備所無法負擔的。但是如果進行全面的升級，徹底的放棄現(xiàn)有的設備，去做大的軟件，會有很大的風險，也會造成資源的浪費。投資成本之大，與取得效果來看或許不容樂觀，不能滿足當前對于整體業(yè)務量的需求。

在這種情況之下，想通過一種更為便捷，性價比更高的方式來實現(xiàn)現(xiàn)有的網(wǎng)絡優(yōu)化。負載均衡技術就是其衍生出來的一種方式，通過這種方式來拓展現(xiàn)有的網(wǎng)絡設備，增加網(wǎng)絡的吞吐量，提高網(wǎng)絡的速率，增強網(wǎng)絡的整體運用能力。

1.2負載均衡技術的發(fā)展

中國的負載均衡技術與國外相比，研究上不夠深入。在國外，負載均衡技術已經(jīng)相對比較成熟，但是在國內(nèi)，在計算機科學研究和商業(yè)結(jié)構方面也進行了專業(yè)的分析。就拿新浪網(wǎng)來說，這幾年在負載均衡技術方面的研究和分析，在LVS，HAproxy等基礎上自主研發(fā)，所開發(fā)的設備已經(jīng)投入使用多年，所取得效果也不錯。

在產(chǎn)品領域的研究方面，負載均衡技術的應用主要是兩種，有硬件和軟件之分，這兩者的區(qū)別也很明顯。硬件負載均衡技術是由商業(yè)計算機系統(tǒng)廠家所提供的，使用專門的路由器的設備。而軟件的負載均衡技術主要使用的軟件在PC的服務器上。

負載均衡技術在中國的發(fā)展，整體趨勢良好。雖然較國外而言，還有一定的差距，但是發(fā)展速度上毫不遜色。負載均衡技術高效，便捷，極大提高了網(wǎng)絡的速度。在國內(nèi)的大環(huán)境下，負載均衡技術的存在樂觀，發(fā)展前景一片看好。

2負載均衡技術的網(wǎng)絡優(yōu)化

2.1在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中的優(yōu)化

負載均衡技術作為一種新型的構建方式，高效，便捷。為網(wǎng)絡覆蓋層帶來了優(yōu)化，改變了傳統(tǒng)的方式。GDN包括了是個部分，它是一個整體的系統(tǒng)，它的核心內(nèi)容是內(nèi)容管理和網(wǎng)絡的流量管理。GDN以一種極為高效的方式，為用戶提供服務，它實現(xiàn)了網(wǎng)絡的整體速度和效率。就它本身來說，它的機構比較清楚，每個結(jié)構都有自己的位置，必然每個結(jié)構的功能也是不一樣的。那么它帶來的作用也將大不同，我們在選擇每個節(jié)點的時候也要明確它們的特征，根據(jù)每個節(jié)點的作用不同區(qū)分布。

就目前來說，在整個的GDN的應用中，目前主要我們運用的是兩種結(jié)構。一種是兩級結(jié)構，另外一種是三級結(jié)構，就這兩種結(jié)構來說，兩級結(jié)構只包括核心層和分布層兩部分，而三級結(jié)構相比二級結(jié)構來說，多了骨干層。GDN作為網(wǎng)絡技術的關鍵要點，負載著全局的重任，這是一種相對來說較為復雜的系統(tǒng)。

2.2 在服務器中的優(yōu)化

網(wǎng)絡的快速發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的人已經(jīng)離不開網(wǎng)絡。各個行業(yè)的發(fā)展也是如此，越來越走向網(wǎng)絡化的平臺。那么與之相對的網(wǎng)絡的發(fā)展速度就必須加大力度，提高速度，滿足用戶的需求。為了真正的實現(xiàn)網(wǎng)絡在服務器中的優(yōu)化，使用了smar-NAT的算法。利用這種算法，我們可以控制出入的流量。對于輸出的流量來說，我們通常會只使用SMART，這是因為NAT會在發(fā)送的問題上出現(xiàn)返回的現(xiàn)象。

在這個問題的解決上，通常的做法是選擇與該路由器相關的IP地址。那么相對于輸入的流量來說，它具有將內(nèi)部的資源轉(zhuǎn)化為外部的IP地址的能力，有一些資源也會被運用到外部的域名地址當中。根據(jù)接入的鏈接路徑的不同，會有不同的選擇，相對來說，動態(tài)的會將服務器的域名地址，連接到外部的客戶域名中進行訪問。如果其中的一個發(fā)生問題或者出現(xiàn)停止運作的情況，那么就可以將其他的域名地址用于其可用的流量。這樣所有的運行操作將會形成一個體系，可以將資源有效的整合利用起來，減少不必要的浪費。

面對網(wǎng)絡的發(fā)展速度，單一的網(wǎng)絡處理器已經(jīng)無法滿足用戶的要求。我們通過多臺的服務器來組成一個群組，而每一個服務器都是一個獨立的，它可以自己處理問題，而不必每個群組一起來服務。某種程度上來說，它們是單一的，又是集體的，它們的存在就是為了滿足用戶的需求。

3 負載均衡技術的應用

3.1提高服務器的反應速度

負載均衡技術的應用越來越廣泛，首先它切實解決了服務器的問題。網(wǎng)絡的應用現(xiàn)在可以說是無處不在，需求量如此龐大，那么提高服務器的反應速度就顯得尤為重要。人類正在進入網(wǎng)絡信息化的時代，需要一種更為便捷，更為高效的方式，負載均衡技術就為我們提供了這樣一種方式。優(yōu)化設計的方法就是，在內(nèi)部的交換機和連接的一個路由器之間進行。直接跨越連接了一臺智能的交換機，而地址的處理工作和一些網(wǎng)絡的優(yōu)化工作，都將由這臺智能的交換機來完成。它避免了很多的弊端，比如流量類型的多樣化，帶來的復雜性，再如路由器選擇協(xié)議的方式等等。

這臺智能的交換機確保了所有的連接高效使用，并且不管是流出的數(shù)據(jù)流量還是流入的數(shù)據(jù)流量，都能形成一種科學的管理方式。切實地提高了網(wǎng)絡的反應速度。

3.2 為用戶提供更好的服務

對于網(wǎng)絡時代來說，用戶的體驗是最直接的反應，也是最關鍵的。它決定了整個的網(wǎng)絡風向，負載均衡技術就從根本上解決了這個問題。它讓多臺服務器一起來服務，承擔計算機繁重的任務。多臺服務器一同的高效運轉(zhuǎn)，就消除了原本的網(wǎng)絡的擁堵問題，提高了整體的運作效率。單一的服務器是無法滿足用戶的需求的，解決的辦法也只能是，通過負載均衡的服務器的設計方式來處理。每一個服務器都是一個單獨的個體，它們有自己的分工和各自不同的作用。它們可以自己發(fā)揮作用，也可以在必要時緊密的結(jié)合在一起發(fā)揮價值。

在應用的同時，由于每一個服務器之間的關系非常緊密。所以我們要對每一個服務器進行仔細的檢查，檢查所有的應用模式，以及所有的相關網(wǎng)絡部件，任何一個環(huán)節(jié)都不能出問題。如果在使用的過程中沒有檢查，其可靠性就很難得到保證。我們應用了負載均衡技術，就希望可以用最佳的方式來發(fā)揮作用。為用戶提供最好的體驗，這才是實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化的最終目的。

3.3 帶來整體服務的優(yōu)勢

網(wǎng)絡負載均衡技術對外而言，只需要提供一個域名即可。這樣可以在很大程度上節(jié)約整體網(wǎng)絡的IP地址空間，一方面可以大大減少成本的投入，另一方面可以為網(wǎng)絡的安全性，提供一個可靠的保證。當負載均衡技術中的服務器出現(xiàn)問題時，不論是一臺服務器還是多臺服務器出現(xiàn)問題，整個的服務都不會因此而停止。負載均衡技術會直接的檢測到服務器的問題，并且能夠在最短的時間內(nèi)，重現(xiàn)讓其它的服務器替補上去。

這項補救的措施可以解決很多不必要的麻煩事，并且保證了你的業(yè)務程序，不會出現(xiàn)中斷的情況。整體優(yōu)勢很明顯，除此之外，負載均衡技術還可以根據(jù)你網(wǎng)絡中的訪問量情況，能增加或者減少相應的服務器的數(shù)量，確保運行的最佳狀態(tài)。這項技術也可以在任何一個計算機當中應用，對于整個的整體服務而言，優(yōu)勢不言而喻。

4 在流媒體中的應用

近年來，流媒體技術發(fā)展迅猛，各種搞笑逗趣的視頻明顯增多，這些業(yè)務的高訪問量，高資源的消耗等問題，讓流媒體的網(wǎng)絡核心設計逐漸轉(zhuǎn)向負載均衡技術。就目前而言，負載均衡技術的應有主要有兩種方式，一種是傳統(tǒng)的流媒體的服務體系，另一種就是采用GDN的技術方式。

流媒體在應用負載均衡技術的過程中，設備主要在服務器群和交換機之間的，當用戶在發(fā)送視頻的過程中，均衡器轉(zhuǎn)發(fā)給其他的相對的服務器系統(tǒng)。到達服務器系統(tǒng)之后，這之間可以不用經(jīng)過均衡器，而直接將信息傳送到用戶那里。這樣的好處是，不經(jīng)過均衡器就減緩了均衡器本身的壓力。負載均衡技術是整個GDN的核心，GDN網(wǎng)絡在整個流媒體的應用中，服務器的存儲就顯得很關鍵。當點擊量高的視頻出現(xiàn)時，用戶發(fā)送服務器的請求，負載均衡技術就會找到離用戶最近的節(jié)點，讓后為用戶尋找一個最適合的服務器，提供最佳的服務。

5 結(jié)語

負載均衡技術已經(jīng)慢慢發(fā)展起來，尤其是近幾年，發(fā)展速度很快。這是實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化的一種合理有效的方式，它解決了網(wǎng)絡的堵塞問題，實現(xiàn)了地理位置的無關性。為用戶提供了更好的網(wǎng)絡體驗與服務，提高了服務器的速率，也切實提高了其他資源的相關利用率。負載均衡技術在網(wǎng)絡中，尤其是大企業(yè)中，發(fā)揮了至關重要的作用。它已經(jīng)慢慢成為了網(wǎng)絡技術不可缺少，甚至是核心之一。隨著網(wǎng)絡時代的進一步發(fā)展，負載均衡技術也會不斷地實現(xiàn)自己的突破，我們也期待負載均衡技術進一步的完善和發(fā)展，為網(wǎng)絡技術提供更好的保障。

參考文獻：

[1]張鵬.負載均衡技術的分類及應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（16）.

[2]黃衛(wèi)春，徐茜，吳銳.負載均衡技術在圖書館的應用探討[J].江西圖書館學刊，2009（3）.

[3]胡秀建.負載均衡技術在校園網(wǎng)絡中的應用[J].宿州教育學院學報，2011（6）.

[4]張東升.服務器負載均衡技術的原理[J].網(wǎng)絡與信息，2010（10）.

[5]龍佳琴.負載均衡技術在企業(yè)中的應用研究[J].計算機光盤軟件與應用，2014（6）.

[6]張偉君，寇應展，鄭永和.基于防火墻的負載均衡技術研究與應用[J].四川兵工學報，2009（8）.