当前位置: 澳门新濠3559 > 服务器运维 > 正文

各行业的云应用快速创新和迅速上线,长期的负

时间:2019-11-22 14:55来源:服务器运维
许多企业组织正在和IT人员谈论,关于向云环境转移和/或使用虚拟机技术,从而获得更好的可扩展性。能够根据需求访问更多的资源,让您的企业拥有向内部和外部客户提供卓越的最终

许多企业组织正在和IT人员谈论,关于向云环境转移和/或使用虚拟机技术,从而获得更好的可扩展性。能够根据需求访问更多的资源,让您的企业拥有向内部和外部客户提供卓越的最终用户体验的能力。应用程序可以运行得更快,并且可在处理网络流量高峰时减少中断服务。

² NLB配置

规模化的分布式微服务可以在各个容器之间产生大量的网络流量,一个主要的问题是数据中心的东西向流量的潜在增长,甚至是单个服务器内的基于容器的应用的增加。容器网络的关键挑战包括性能、自动配置适当的网络资源、可视性和网络管理。

其次,利用SDN可优化广域网链路利用率

关注可扩展性并不意味着整个程序必须转移到云上。也有可以利用的混合选项。

——可以作为标准的Windows网络驱动程序组件安装NLB。

容器提供了服务器虚拟化和应用程序可移植性,与hypervisor相比,容器的优势包括:

传统模式是根据IDC之间端到端流量的峰值,来设计固定速率的网络带宽,从而导致了严重低下的带宽利用率;而引入SDN后,通过在网格交汇节点中加入基于OpenFlow的交换机,云服务平台根据需求,通过SDN的控制层,随时随地对网络流量带宽容量进行重新分配,从而保证网络带宽的性能。相对于传统预留空间方式,新模式为关键的通信事务节省约65%左右的容量。

例如,亚马逊提供了2个EC2(亚马逊弹性云端运算)版本的Zeus(流量管理器和简单的负载均衡器),允许企业和小型企业客户根据需求在云上均衡网络流量负载。这给客户提供了两种选择,正常流量的时候使用本地服务器,而流量高峰期则暂时扩展到云上。

  1. 支持下一代 TCP/IP

软件定义网络(SDN)是容器采用的关键组件,单个服务器上容器的数量、应用程序的可移植性以及不断变化的流量模式都需要新的网络功能来支持容器。

在广域网中可实现多层次的网络管理,采用 SDN 前,IP 网络与传输网络分离,网络需通过不同的工具和不同的技术组合进行管理。采用 SDN 后,以统一集中、最优化为驱动力对流量进行控制,使得流量在网络上流转总是恰到好处;网络传输变为动态,主要通过 IP 进行交互;对与网络流量的优化,SDN 会有选择性地切入,通过重新配合和连接新网络端口来增加带宽,提升性能,减少传统网络割接带来的影响。

在分布式计算云里面,服务器可以位于许多不同的地理区域的安全数据中心中。即使一个数据中心遭受了自然灾害,仍然会有大量分布在其他地方可用的服务器来处理工作量。利用拥有一个完整的基础设施即服务(IaaS)包的私有云,负载平衡能够为一个特定的企业客户保留的一组专用服务器。

——不需要修改服务器应用程序即可在NLB群集中运行。

容器如何影响NFV

链路流量不均衡的情况涉及路由问题、具体业务应用层以及链路的质量等诸多复杂的问题,同时,在云计算、大数据、移动互联网快速普及应用时代,流量的瞬间动态变化极快,要进行人工干预是不可行的,因此一直是困扰运营商建设运维技术人员的难题。

...

Windows Server 2008 R2 中的网络负载平衡的功能,为了支持更多的用户同时使用。 Windows Server 2008 R2 中的网络负载平衡的功能改进包括:

容器是对IT和网络应用程序开发有重大影响的新技术,容器采用的增加改变了基于软件的网络要求,并为服务提供商提供了通过网络功能虚拟化(NFV)实现其虚拟网络的新选择。

1.集中控制的安全问题

在公共云中,您的IP流量与许多其他客户一起在广泛分布的网络服务器上负载平衡。从一个真正的可扩展性的角度来看,在公共云中负载均衡可能是最容易的,因为你可以从主要云服务提供商那里得到无限的服务器资源。当然,检查的任何潜在的云服务提供商的业绩记录也是很重要的,以确保他们的客户真正有体验到轻松的可扩展性需求的经验。

——使用端口管理规则,可以为单个IP端口或一组端口指定负载平衡行为。

容器是影响IT开发和相关联网需求的新兴技术,IT领导者应该研究容器开发新的原生云应用程序的潜在优势,服务提供商应该将容器评估为NFV的下一代平台。

现阶段,在广域网中全面部署SDN还不太现实,SDN标准尚未统一,针对广域网的需求缺乏体系化标准化,可使用的主流厂家解决方案差异性大,私有协议多,跨厂家互通难度大,现阶段只能结合特定的需求选择特定的厂商SDN控制器,随着SDN技术的不断完善,在广域网中引入SDN技术应用将会全面展开,广域网的性能必定会得到很好的优化,会更好的为当下快速发展的云计算、大数据、物联网等业务应用提供更加良好的服务。

什么是负载均衡?它是如何工作的?

Does IIS with ARR support fully transparent reverse proxy?

容器还支持DevOps环境,是基于微服务的应用程序的理想选择,并支持本地和基于云的平台之间的应用程序迁移。

在骨干网中有诸多的业务需要按需动态地提供网络能力,如云数据中心之间平时估计需要的带宽不要太大就能支撑日常的业务运行,但是当有如虚拟机迁移,存储数据复制等业务时就需要很大带宽才能满足业务需要,两个IDC之间就需要随时间动态调整之间的网络流量带宽。

负载平衡将网站流量分送到多个服务器,以帮助确保资源得到有效利用,并确保每次都没有服务器的工作负载过重。服务器网络之间分配需求,可以限制时间延迟和提高响应速度。有了负载平衡,如果一个或多个服务器由于故障或日常维护而宕机,应用程序将不一定会被彻底关闭。相反,余下的服务器会直接接过任务。你可以在本地布置多台服务器,或者你也可以选择云网络模型里面的分布式服务器。

——使用NLB管理器,可以从一台远程或本地计算机上配置和管理多个群集以及群集的所有主机。

容器是一个轻量级的独立软件包,可在操作系统级提供虚拟化来部署分布式应用程序。它不是为每个应用程序启动虚拟机(VM),而是在单个控制主机上运行多个独立的系统(或容器)并访问单个内核。容器技术可以通过开源和厂商处获得,其中包括Kubernetes,Docker,Canonical,CoreOS,VMware,Hewlett Packard Enterprise,Dell,Red Hat等。

1.转发与控制分离

在分布式服务器的世界里,负载均衡是任何系统可扩展性功能的核心方面。长期的负载均衡工作的秘诀是自动化。让我们一起来看看在负载平衡的基础。然后,我们可以看看自动化是如何使程序更快,更便宜,更有效的。

——平衡NLB群集上对各个TCP/IP服务的负载请求

企业和服务提供商在部署容器时需要认识到潜在的网络可扩展性和安全性方面的挑战。对于这些企业来说,评估哪些应用程序真正从容器化中受益,对于传统应用程序、虚拟机环境和容器都必须得到支持的领域来说也非常重要。

转发与控制分离,软件与硬件分离,由分布式控制变为多个控制器的相对集中控制,各层之间采用开放的标准接口,采用通用的硬件,硬件只完成必要的转发。

ARR简单的说就是一个IIS7的负载均衡模块,可以一次管理多个IIS 6/7的服务器集群,规则基于URL,或者基于HOST NAME,或者基于HTTP HEADER。微软的Application Request Routing(ARR) 2.0使得Web管理员,虚拟主机提供商,内容分发网络(CDN)通过基于规则路由,机器名匹配,HTTP请求的负载均衡和分布式磁盘缓存来提高Web应用程序的的可扩展性和可靠性。有了ARR技术,管理员可以优化资源以及应用服务器的管理成本。

图片 1

SDN在广域网中应用场景分析

通过最大程度地减少停机时间,高可用系统能够可靠地提供可接受级别的服务。NLB包括一些内置功能,可以通过自动执行以下操作来提供高可用性:

容器网络的需求和部署

各个企业业务数字化成为趋势,企业IT系统逐步向云中迁移,企业移动办公普及;ICT服务提供商纷纷构建云数据中心为各大企业提供各种云计算业务服务,云数据中心的链路接入更加需要广覆盖、高带宽、低时延、高质量、敏捷的广域网支撑。

——平衡群集中多个主机之间的多个服务器负载请求(来自同一个客户端或者来自几个客户端)

  • 提高应用程序性能
  • 每台服务器的容器密度更高
  • 与混合云一样,提高了应用程序的可移植性
  • 应用程序快速上线或删除

SDN的特点及架构

现在,在 NLB 群集中的每个节点有多个专用的 IP 地址。

【编辑推荐】

【编辑推荐】

——使用shell命令或脚本,可以从运行Windows的任何联网计算机上远程启动、停止和控制NLB操作。

容器目前正在由少数云服务提供商和企业部署,通常都是由他们的开发团队进行应用。IT团队在将应用程序构建为微服务时与容器一起报告显著的性能和灵活性优势,由于成熟度、可扩展性和网络问题,很多企业最终都会从开发环境中的容器使用迁移到大批量生产环境中。

图片 2

——检测发生故障或脱机的群集主机并对其进行恢复。

网络安全是另一个问题,容器解决了一些安全问题(如隔离),但可能会带来其他一些未知的漏洞。目前的一些安全技术很容易支持向容器的迁移,而其他安全技术则不然。网络可以构建在容器软件中,也可以由第三方网络软件(如Cumulus Networks,Pluribus Networks,128 Technology和Big Switch Networks)提供。

2.控制器和转发面的性能问题

首先解释一下群集,群集是指一组服务器,通过彼此的协同作业,提供一个相同的服务或应用程序,用于提升服务或应用程序的可用性(availability)、可靠性(reliability)和可扩展性(scalability)。当群集内的服务器down掉以后,服务请求会转给其它群集内的节点,以实现24小时不中断的服务

图片 3

长期以来,广域网所提供的服务一直存在业务提供周期比较长和业务动态调整不灵活等问题,这不仅严重影响了用户的业务应用体验,还制约了运营商的业务快速发展。特别是在业务流量快速增加,对广域网业务需求动态变化频繁的移动互联网时代,这个问题更加突出。

图片 4

为了利用容器的优势,绝大多数网络应用程序将不得不被重写。就像迁移到基于虚拟机管理程序的虚拟化一样,领先的独立软件提供商和网络设备提供商将需要花费大量的时间和精力来重新构建和潜在地分解他们的应用程序,以从基于容器的体系结构中受益。

在感知网络中服务器负载均衡这中应用场景,目前,服务器负载均衡方式是从服务器集群中,根据服务器的可用性和当前资源利用率,选择服务器分担负载,而不考虑网络因素,这样会导致所选服务器是空闲的,但网络路径拥塞。 使用 SDN 后,可以通过感知网络负载的应用以及 SDN 控制器, 选择一条拥有足够容量的网络路径,从而实现端到端的负载均衡,该场景特别适用于对时延敏感的业务,使其获得更好的业务响应时间,有效提升用户的业务体验。

——可以为每个网站定义不同的端口规则。如果您对多个应用程序或网站使用相同的一组负载平衡服务器,则端口规则基于目标虚拟IP地址(使用虚拟群集)。

服务提供商刚开始通过最初的试验和概念验证来调查容器给基于网络的应用程序带来的优势,如NFV。服务提供商正在评估各种潜在网络应用的容器技术,包括虚拟客户端设备、5G无线、视频和网络监控与管理。

利用SDN改进后,控制层具有全局的网络组织视图,并可把该信息提供给应用服务层,同时可在用户端与IDC 及具体服务器之间,选择最佳链路。只需少量的资源即可获得更高的服务质量,聚合多种技术来提供服务,优化了如 QoS 、能耗、利用率等多个方面的性能。

ARR v2 x64:

4.业务定制的软件化有利于新业务的测试和快速部署。

——通过全部实现管道化提高性能并降低开销。管道允许向NLB群集发送请求,而无需等待响应上一个发送的请求

这些行业应用趋势对广域网的架构、带宽、性能以及运营提出了更高要求,为适应云时代互联网业务新趋势对广域网的业务模式和运营模式转型的新需求,在广域网中引入SDN成为当下优化广域网的重要手段。

² 易用性

网络逐步具备开放可编程能力,可实现自动化管理,网络更加的灵活,具有灵活的扩张性。

——使用可选的单主机规则,可以将所有客户端请求引导至单个主机。NLB将客户端请求路由到运行特定应用程序的特定主机。

作为SDN网络核心的控制器将成为攻击的重点,需要解决SDN控制器的防攻击、冗余备份等问题。转发设备被多个控制器控制的场景下,可能面临控制器假冒,转发设备资源非法滥用等风险。

步骤2:按照这篇文档Achieving High Availability and Scalability - ARR and NLB配置你的ARR Server Farm. 这里还有一个以F5的配置文档Achieving High Availability and Scalability - ARR and Hardware Load Balancer

在广域网上引入SDN智能化管理器,利用 SDN 智能化全局管控的能力实时收集广域网中各条链路的状态信息,来监控网络状态,计算链路的利用率及带宽使用情况,动态的从交换机、路由器中获取网络状态,为数据包计算出最优的、无碰撞的路径,并动态的调整路由以避免网络拥塞,从而实现广域网传输链路流量的负载均衡。同时还可以利用 SDN 智能化管理,动态地改变带宽,加速广域网链路数据的传输。

  1. 改进对应用程序和服务的健康监测

目前,根据通信端到端的网络峰值预测路径和通道网络带宽。交换机、路由器的容量静态固定,根据路由器上行链路失效来重组路由,路径选择会出现重复,资源出现竞争,导致重试和再次失效。网络利用率通常小于 30%。

Configure IIS ARR as a reverse-proxy replacement for TMG

最后,利用SDN可有效提升广域网的服务质量

下载:

5.与NFV技术相对独立又相互协同,将虚拟网络功能作为业务能力进行调用和开放。

Web farms in .NET and IIS using Web Farm Framework 2.2 part 3: deployment and tests

随着互联网尤其是移动互联网的快速发展,基于互联网以及移动互联网的业务应用和用户规模呈现出爆发式增长趋势,互联网行业呈现以下趋势:业务应用移动化,平台云化,视频业务暴增,OTT业务应用迅速蔓延等。

  1. 多个 IP 地址支持

目前广域网的服务内容、应用系统、服务层与网络紧耦合,移动网、WiFi网络、固定宽带等不同领域的网络紧耦合,资源利用率低或性能差。

Windows Server 2008 R2 支持Internet 协议版本 4 (IPv4) 和 Internet 协议版本 6 (IPv6)。 NLB 支持IPv4同时 完全支持IPv6的所有通信。

2.网络智能化和管理集中化

可伸缩性是度量计算机、服务或应用程序如何更好地改进以满足持续增长的性能需求的标准。对于NLB群集而言,可伸缩性是指当群集的全部负载超过其能力时逐步将一个或多个系统添加到现有群集中的功能。下表详细介绍了NLB的可伸缩性功能:

东西向接口尚未开始标准化,夸厂商控制器通用是难题,当前的协同编排层,仅解决业务策略下发,端到端的拓扑发现和路径计算难以实现。

  1. 更好的支持应用程序和服务的持久连接

路由计算、业务之间逻辑、数据转发等实现集中的管理和调度。实施控制策略软件化,有利于网络的智能化、自动化和硬件的标准化。

——可以将NLB绑定到多个网络适配器,这样您便可以在每个主机上配置多个独立的群集。支持多个网络适配器与虚拟群集不同,因为虚拟群集允许您在单个网络适配器上配置多个群集。

Openflow协议需专用化的芯片支撑,通用化的芯片性能差,定制芯片成本高,实际当用SDN技术应用困难。

Microsoft ISA Server支持混合IPv4 和 IPv6 基础结构的网络环境的客户端通过Microsoft ISA Server访问每一个NLB节点。 ISA Server 还可以提供入侵检测服务,以保护您的 NLB 群集。

业界广泛认同的SDN架构

² 可管理性

首先,在广域网多条链路之间可实现流量均衡调度

图片 5

影响SDN技术在广域网中部署的难题

Web farms in .NET and IIS using Web Farm Framework 2.2 part 1: how to set up a webfarm using WFF

该模型架构分为3层.其中基础设施层主要由支持0penFlow协议的SDN交换机组成。控制层主要包含0penFlow控制器及网络操作系统(network operation system,NOS)。控制器是一个平台,该平台向下可以直接与使用OpenFlow协议的交换机进行会话;向上,为应用层软件提供开放接口,用于应用程序检测网络状态、下发控制策略。位于顶层的应用层由众多应用软件构成,这些软件能够根据控制器提供的网络信息执行特定控制算法。并将结果通过控制器转化为流量控制命令,下发到基础设施层的实际设备中。

² NLB集群本身会消耗掉一部分CPU资源,因此实际应用中并不是集群节点越多性能越好。MS官方有提供这样一份测试报告,模拟web 客户端从群集中下载了 10 KB 的静态 web 页。在群集大小超过 8 到 10 个成员时,扩展因子会显著偏离了线性扩展。如下图所示

公有云、私有云和混合云的云接入以及云间互连的带宽需求频繁变化,需要广域网业务更敏捷。基于云的各种移动业务应用、大数据尤其是近来快速发展的物联网业务,这些业务的流量模式变化快速,事前无法预测,网络流量不均衡更加严重,需要广域网运营更敏捷。各行业的云应用快速创新和迅速上线,传统的人工配置模式根本无法满足云应用的敏捷创新和上线速度,需要广域网开放API,按需开发运营。

NLB提供了许多便于使用的功能:

3.端到端控制的协同问题

使用ARR,管理员可以创建强大的基于规则的URL,HTTP HEADERS 变量,并决定最合适的WEB应用服务器。ARR在应用层进行路由选择,并可以在其上加上BIG IP 5这类硬件负载均衡器或者是Windows 负载均衡技术,进行三层架构路由。典型的几种方式:使用ARR,管理员可以将*.aspx路由到一个独立应用服务器上。

作为当下全新的网络架构技术SDN带来的本质是控制和转发分离,控制和管理的集中化、智能化,其主要特征如下:

——支持在负载增加时,能够在不关闭群集的情况下向NLB群集中添加主机

 互联网行业应用趋势及广域网面临的问题

² 可伸缩性

在广域网上,由于用户的分布不均、各业务并发特性不同等原因,经常存在流量不均衡现象,广域网链路目的端通常是城域网或者是云IDC,其用户规模及业务数量存在巨大的差异,几条链路上容易出现流量不均衡情况,严重时部分链路接近拥塞而其余的链路还处于轻载状况,这种情况经常发生在传输网的一级干线、二级干线以及云IDC之间的互联链路上。

网络负载平衡(NLB)包括以下功能:

3.网络可编程

NLB作为Windows网络驱动程序运行。它的操作对于TCP/IP网络堆栈是透明的。

利用SDN改进后,具备网络需求和网络组织的全局视图,可对所有流量计算出最佳最明确的路径,确定数据包的网络行为,从而减少保护性带宽的需要,一旦出现故障,可根据错误导向,改变到另一张预先计算好的网络路径。更高的网络利用率和更快的网络收敛,只需少量的资源即可获得更高的网络质量,网络利用率可稳定在70% 以上。

——支持在负载降低时,能够从群集中删除主机

图片 6

——可以查看Windows事件日志以检查NLB事件。NLB在事件日志中记录所有操作和群集更改。

ARR v2 x86:

² NLB只能检测到服务器的状态,无法检测到应用程序的状态,假如某节点服务器的IIS不可用,但客户依然会被分配到该节点服务器,从而导致请求失败。要解决应用层面的问题,需要使用IIS 7的Application Request Routing(以下简称ARR),通过监控应用程序状态,反向控制节点服务器。同时NLB可以为IIS 7的ARR模块提供高可用性。

本文的PDF版本:

步骤1:按照这篇文档Install Application Request Routing安装ARR v2,重启服务器后接着完成后续的步骤。

在现行的许多网络应用中,有时一台服务器往往不能满足客户端的要求,那么有没有什么办法解决服务器的高可伸缩性、高可用、高可靠性和高性能,提升服务器的SLA? 使用Windows Server 2008/R2中的网络负载平衡(Network Load Balancing,以下简称NLB)和IIS 7的ARP模块就是解决这个问题的方法。

——NLB允许客户端使用单个逻辑Internet名称和虚拟IP地址(称为群集IP地址,它保留每台计算机的各个名称)访问群集。NLB允许多宿主服务器具有多个虚拟IP地址。

——NLB不需要更改任何硬件即可启用和运行。

上图显示了在NLB主机的典型配置中,NLB和其他软件组件之间的关系。

应用程序具有扩展性还要求应用程序的架构上支持,对于ASP.NET的应用程序来说,主要是要解决两个问题ASP.NET Session State和ASP.NET Cache,这个在Windows Server AppFabric里头有很好地解决方案。可以参看文章Windows Server AppFabric Beta 2 for For Vistual Studio 2010已经发布,WizardWu有篇博文用 IIS 7、ARR 與 Velocity 建设高性能的大型网站 供参考。

NLB提供以下可管理性功能:

——可以阻止对某些IP端口进行不需要的网络访问。

  1. Microsoft ISA Server 集成

——如果群集主机出现故障并且后来又恢复联机,则可以将NLB配置为自动将该主机添加到群集。之后,添加的主机将能够开始处理来自客户端的新的服务器请求。

ARR可以在磁盘上缓存任何经过服务器的HTTP通信。 通过结合磁盘缓存连同层次化的IIS网站运行ARR的IIS web服务器,CDN和层次化服务器的能力可以大大降低到达源服务器的网络流量。

² 优化带宽的使用和通过缓存扩展服务器的能力

注:如果是虚拟群集,则不需要服务器是多宿主服务器即可具有多个虚拟IP地址。

——使用NLB管理器可以新建NLB群集。

网络负载平衡的缺点

——在一个群集中最多支持32台计算机

——可以在不打扰其他主机上群集操作的情况下使计算机脱机进行预防性的维护。

在网络负载平衡 IP 粘性功能允许您配置客户端与群集节点之间长连接。 默认情况下,网络负载平衡每个请求分布在群集中的节点。某些应用程序例如购物的购物车应用程序的服务需要一个将保持与特定群集节点持久连接。

² 高可用性

Web farms in .NET and IIS using Web Farm Framework 2.2 part 2: provisioning a server farm

——可以在群集主机上启用Internet 组管理协议(IGMP)支持,以控制交换机广播(在多播模式中操作时)。

 

——使用NLB管理器,可以从单个计算机管理和配置多个NLB群集和群集主机。

具体的配置文档这里就不再详细罗列,只给出IIS.NET上的文档链接。主要的配置步骤:

Part 1: Reverse Proxy for Exchange Server 2013 using IIS ARR

ARR给予管理员,创建、管理、应用LOAD BALANCING(负载均衡)规则的能力,管理员可以需求轻松地添加一个服务器到WEB FARMS里去,ARR同时包含了对每台单独的服务器实时流量、URL测试的监视能力。管理员这时有能力在IIS 7的MANAGER中查看WEB FARMS中每个服务器的统计信息。

网络负载平衡(NLB)是Microsoft在所有 Windows 2000 Server、Windows Server 2003、Windows Server 2008和Windows Server 2008 R2 操作系统上提供的一种负载平衡技术。网络负载平衡(NLB)是将网络连接客户与服务器应用分布在同一个NLB群集内的多个服务器上。NLB允许添加额外的服务器,因此具备了可扩展性。此外NBL允许用户替换运行不良的服务器,从而确保了可靠性。NBL对于需要将多个客户请求分布在一组服务器上的企业来说至关重要。特别是它能够确保运行在互联网信息服务(IIS)上的基于Web的应用,可通过添加额外的服务器增加工作负载量而使应用获得扩展。

² 负载均衡可以有效的提高资源的利用率

图片 7

——在添加或删除主机时平衡网络负载。

² 使用标准的IIS MANAGER更容易管理多个WEB FARMS

——在十秒之内恢复并重新分发负载。

使用IIS ARR (Application Request Routing) 來做Exchange 2010的負載平衡器

在Windows Server 2008 R2网络负载平衡管理包允许您监视应用程序和在网络负载平衡群集中运行的服务的运行状况。

编辑:服务器运维 本文来源:各行业的云应用快速创新和迅速上线,长期的负

关键词: