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基于DNS的负载均衡(RR-DNS)

(2015-10-04 10:45:20)
标签:

dns

负载均衡

rr-dns

随机

dns负载均衡

分类: C#、ASP.NET、MVC

  今天,偶然看了,C# 的基础书,关于通过域名网址获取IP地址的方法,示例中百度的网址 www.baidu.com 有两个IP地址,180.97.33.107,180.97.33.108 ,然后就顺道了解一下,这样的操作方法和左右,其实是对网站做了DNS级别的负载均衡。所以下面搜集了一下资料。

        public static List GetHosts()
        {
            IPHostEntry host = Dns.GetHostEntry("news.baidu.com");

            List r = new List();

            r.Add(host.HostName);

            foreach (var i in host.AddressList)
            {
                r.Add(i.ToString());
            }
            return r;
        }

  如果你有一个很受火的Web站点,你会发现网站请求的连接数不断增加时,服务器的响应延时也将随之增加。虽然你可以增加RAM内存、升级处理器CPU、使用更快的磁盘驱动器及总线,这在短期的时间内会产生一定的帮助,但最终会发现一台服务器越来越无法完成需要的任务。

  最早(最古老)的负载均衡技术是通过DNS服务中的随机别名解析来实现的。通过使用RR-DNS(Round-Robin Domain Name System)可以实现平衡负载的功能。向一个主机名发出的入站请求可以被转发到多个IP地址上在DNS服务器中,可以为多个不同的地址配置同一个名字,这个数据被发送给其他名字服务器,而最终查询这个名字的客户机将在解析这个名字时随机使用其中一个地址。因此,对于同一个名字,不同的客户机会得到不同的地址,因此不同的客户访问的也就是不同地址的Web服务器,从而达到负载均衡的目的。
 
  使用多台服务器平衡负载是一个不错的想法,你可以在你的服务器池中随意增加多台服务器来提高服务器的性能和增强网络的稳定性。如果你的服务器池中有多台服务器,当一台down机后,其他服务器可以接替它的工作,继续提供服务而不至于造成服务中断。 

  使用RR-DNS方法实现负载平衡也会带来一些问题:

  第一,域名服务器是一个分布式系统,是按照一定的层次结构组织的。当用户将域名解析请求提交给本地的域名服务器,它会因不能直接解析而向上一级域名服务器提交,上一级域名服务器再依次向上提交,直到RR-DNS 域名服务器把这个域名解析到其中一台服务器的IP 地址。可见,从用户到RR-DNS 间存在多台域名服务器,而它们都会缓冲已解析的名字到IP 地址的映射,这会导致该域名服务器组下所有用户都会访问同一Web 服务器,出现不同Web 服务器间的负载不平衡。为了保证在域名服务器中域名到IP 地址的映射不被长久缓冲,RR-DNS 在域名到IP 地址的映射上设置一个TTL(Time To Live)值,过了这一段时间,域名服务器将这个映射从缓冲中淘汰。当用户请求,它会再向上一级域名服务器提交请求并进行重新映射。这就涉及到如何设置这个TTL值,若这个值太大,在这个TTL 期间,很多请求会被映射到同一台Web 服务器上,同样会导致负载不平衡。若这个值太小,例如是0,会导致本地域名服务器频繁地向RR-DNS提交请求,增加了域名解析的网络流量,同样会使RR-DNS 成为系统中一个新的瓶颈。
 
  第二,用户机器会缓冲从名字到IP 地址的映射,而不受TTL 值的影响,用户的访问请求会被送到同一台Web 服务器上。由于用户访问请求的突发性和访问方式不同,例如有的人访问一下就离开了,而有的人访问可长达几个小时,所以各台服务器间的负载仍存在倾斜(Skew)而不能控制。假设用户在每个会话中平均请求数为20,负载最大的服务器获得的请求数额高于各服务器平均请求数的平均比率超过百分之三十。也就是说,当TTL 值为0 时,因为用户访问的突发性也会存在着较严重的负载不平衡。
 
  第三,系统的可靠性和可维护性不好。若一台服务器失效,会导致将域名解析到该服务器的用户看到服务中断,即使用户按“Reload”按钮,也无济于事。系统管理员也不能随时地将一台服务器切出服务进行维护,如进行操作系统和应用软件升级,这需要修改RR-DNS 服务器中的IP 地址列表,把该服务器的IP 地址从中划掉,然后等上一段时间,等所有域名服务器将该域名到这台服务器的映射淘汰,和所有映射到这台服务器的客户机不再使用该站点为止。

  总之:

  当使用DNS负载均衡的时候,必须尽量保证不同的客户计算机能均匀获得不同的地址。由于DNS数据是具备一个刷新时间的标志的,一旦超过这个时间限制过期,其他DNS服务器就需要和这个服务器交谈以重新获得地址数据,就有可能获得不同IP地址。因此为了使得地址能随机分配,就应该使得刷新时间尽量短,不同地方的DNS服务器能更新对应的地址,使得地址获得能随机一些。然而将过期时间设置的过低将使得DNS流量大增,而造成额外的网络问题。出于折衷的考虑,一般将刷新时间设置为1个小时。

  DNS负载均衡的一个问题是一旦某个服务器出现故障,即使及时修改了DNS设置,还是要等待足够的时间(刷新时间)才能发挥作用,在此期间保存了故障服务器地址的客户计算机将不能正常访问服务器。

  尽管存在多种问题,然而它还是一种非常有效的做法,当前使用在包括Yahoo在内的很多Web站点上。

  个人觉得,这方式还是有效的,而且操作起来比较简单,但是是没什么技术含量的。同时这也要根据网站的实际情况,百度的首页当然可以这么去处理,但是其他功能复杂的网站,这种方式应该是不够的。



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