第十四卷 使用負載均衡技術建設高負載的網絡站點
Internet的快速增長使多媒體網絡服務器，特別是Web服務器，麵對的訪問者數量快速增加，網絡服務器需要具備提 供大量並發訪問服務的能力。例如Yahoo每天會收到數百萬次的訪問請求，因此對提供大負載Web服務的服務器來講，CPU、I/O處理能力很快會成為瓶頸。
簡單的提高硬件性能並不能真正解決這個問題，因為單台服務器的性能總是有限的，一般來講，一台PC服務器所能提供的並發訪問處理能力大約為1000個，更為高檔的專用服務器能夠支持3000-5000個並發訪問，這樣的能力還是無法滿足負載較大的網站的要求。尤其是網絡請求具有突發性，當某些重大事件發生時，網絡訪問就會急劇上升，從而造成網絡瓶頸，例如在網上發布的克林頓彈劾書就是很明顯的例子。必須采用多台服務器提供網絡服務，並將網絡請求分配給這些服務器分擔，才能提供處理大量並發服務的能力。
當使用多台服務器來分擔負載的時候，最簡單的辦法是將不同的服務器用在不同的方麵。按提供的內容進行分割時，可以將一台服務器用提供新聞頁麵，而另一台用提供遊戲頁麵；或者可以按服務器的功能進行分割，將一台服務器用提供靜態頁麵訪問，而另一些用提供CGI等需要大量消耗資源的動態頁麵訪問。然而由網絡訪問的突發性，使得很難確定那些頁麵造成的負載太大，如果將服務的頁麵分割的過細就會造成很大浪費。事實上造成負載過大的頁麵常常是在變化中的，如果要經常按照負載變化來調整頁麵所在的服務器，那勢必對管理和維護造成極大的問題。因此這種分割方法隻能是大方向的調整，對大負載的網站，根本的解決辦法還需要應用負載均衡技術。
負載均衡的思路下多台服務器為對稱方式，每台服務器都具備等價的地位，都可以單獨對外提供服務而無須其它服務器的輔助。然通過某種負載分擔技術，將外部發送來的請求均勻分配到對稱結構中的某一台服務器上，而接收到請求的服務器都獨立響應客戶機的請求。由建立內容完全一致的Web服務器並不複雜，可以使用服務器同步更新或者共享存儲空間等方法來完成，因此負載均衡技術就成為建立一個高負載Web站點的關鍵性技術。
1、基特定服務器軟件的負載均衡
很多網絡協議都支持"複位向"功能，例如在HTTP協議中支持Location指令，接收到這個指令的瀏覽器將自動複位向到Location指明的另一個URL上。由發送Location指令比起執行服務請求，對Web服務器的負載要小的多，因此可以根據這個功能來設計一種負載均衡的服務器。任何時候Web服務器認為自己負載較大的時候，它就不再直接發送回瀏覽器請求的網頁，而是送回一個Locaction指令，讓瀏覽器去服務器集群中的其它服務器上獲得所需要的網頁。
在這種方式下，服務器本身必須支持這種功能，然而具體實現起來卻有很多困難，例如一台服務器如何能保證它複位向過的服務器是比較空閑的，並且不會再次發送Location指令？Location指令和瀏覽器都沒有這方麵的支持能力，這樣很容易在瀏覽器上形成一種死循環。因此這種方式實際應用當中並不多見，使用這種方式實現的服務器集群軟件也較少。有些特定情況下可以使用CGI（包括使用FastCGI或mod_perl擴展來改善性能）來仿真這種方式去分擔負載，而Web服務器仍然保持簡潔、高效的特性，此時避免Location循環的任務將由用戶的CGI程序來承擔。