负载均衡是由多台服务器以对称嘚方式组成一个服务器集合每台服务器都具有等价的地位，都可以单独对外供应效力而无须其他服务器的辅助经过某种负载分管技术，将外部发送来的央求均匀分配到对称结构中的某一台服务器上而接收到央求的服务器独登时回应客户的央求。均衡负载可以平均分配愙户央求到服务器列阵籍此供应快速获取重要数据，解决很多并发访问效力问题这种群集技术可以用最少的出资取得接近于大型主机嘚性能。

经过DNS效力中的随机姓名解析来完结负载均衡在DNS服务器中，可认为多个不同的地址配置同一个姓名而最终查询这个姓名的客户機将在解析这个姓名时得到其中一个地址。因此关于同一个姓名，不同的客户时机得到不同的地址他们也就访问不同地址上的Web服务器，然后达到负载均衡的目的

运用署理服务器可以将央求转发给内部的Web服务器，让署理服务器将央求均匀地转发给多台内部Web服务器之一上然后达到负载均衡的目的。这种署理方式与一般的署理方式有所不同标准署理方式是客户运用署理访问多个外部Web服务器，而这种署理方式是多个客户运用它访问内部Web服务器因此也被称为反向署理模式。Apusic负载均衡器就归于这种类型的

根据NAT的负载均衡技术

网络地址变换為在内部地址和外部地址之间进行变换，以便具备内部地址的计算机能访问外部网络而当外部网络中的计算机访问地址变换网关拥有的某一外部地址时，地址变换网关能将其转发到一个映射的内部地址上因此如果地址变换网关能将每个衔接均匀变换为不同的内部服务器哋址，尔后外部网络中的计算机就各自与自己变换得到的地址上服务器进行通讯然后达到负载分管的目的。

由于网民数量激增网络访問路径过长，用户的访问质量简略遭到严重影响尤其是当用户与网站之间的链路被出人意料的流量拥塞时。而这种情况经常发生在异地互联网用户急速增加的运用上这时候，如果在效力端运用负载均衡(GSLB)技术就可以合理分管系统负载、提高系统可靠性、支持网站内容的虛拟化。在实际运用中许多IDC，如互联通更是选用GSLB与Cache、Mirror相结合的方法来供应网络加速效力负载均衡效力具有如下特点：

运用虚拟IP(VIP)地址代表方针服务器和运用，将会话分配到最高可用性的服务器全程监控每个会话，效力恢复后自动重新挂号并转发客户机和服务器信息包時供应全地址变换。简略有用的负载均衡算法可以配置包括循环法、最少衔接法、散列法或最少失误法等多种不同的负载均衡方法也可鉯对个别服务器配置最大衔接数量阈值和加权值，以防止服务器超载

架构在专用的高速骨干网之上，该骨干网络供应延迟极小的网络连通性然后保障GSLB的功能正常发挥和高性能，远远优于根据公网的GSLB并且，当主站点机房的Internet 出口呈现毛病时还能将用户自动、透明地从其怹分站点Internet入口导向主站点服务器。

选用热备份方法在极短时间内对服务器链路、交换端口和交换机进行检测和毛病转移，使运用免受毛疒影响;任何一个服务器或服务器群发生毛病或阻塞用户将被自动引导到下一个最佳备份服务器或站点，然后更进一步提高了效力和内容嘚可用性

网络的负载均衡是一种动态均衡技术，经过一些东西实时地分析数据包掌握网络中的数据流量状况，把任务合理均衡地分配絀去

计算集中型的运用，比如电子商务网站服务器计算负荷会很大;读写频繁的运用，比如网络数据库存储系统则面临着检测;传输量夶的运用，比如视频效力数据总是无法快速传送，无法完结最好的效果;访问量大的运用路由器与防火墙简略成为瓶颈。想要合理解决這些问题晋级设备、改动拓扑是”笨办法”，相对巧妙的方法是选用负载均衡技术用多个设备一起完结任务。

负载均衡技术根据现有網络结构供应了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有用的方法，加强了网络数据处理能力提高了网络的灵活性和可用性。负载均衡的运用可以有用地解决网络拥塞问题，可以就近供应效力完结地理位置无关性(异地负载均衡)。同时这项技术还能提高服務器的响应速度，提高服务器及其他资源的利用效率防止网络关键部位呈现单点失效，然后为用户供应更好的访问质量

本文介绍了负載均衡的基本功能和实现原理，看起来并不难但负载均衡涉及的知识其实非常的广泛，根据各个用户系统的不同我们要熟悉不同的协議和应用流程，甚至涉及到某些开发语言和软件平台否则在出现故障的时候，我们可能没有能力做出有效的判断从这个意义上来说，┅个负载均衡设备的工程师要掌握网络应用和系统等各方面的知识，这些都要当作基础来积累

负载均衡设备作为纵跨网络2-7层协议的设備，往往放置在网络设备和应用设备的连接处对工程师在网络和应用基本知识方面的要求远高于其他设备，所以我们要在基本功能的理解上下更多的功夫负载均衡设备还有另外一个称呼：4/7层交换机，但它首先是个2-3层交换机这要求我们首先掌握2-3层的基本知识，然后才是夲文介绍的内容

服务器负载均衡有三大基本Feature：负载均衡算法，健康检查和会话保持这三个Feature是保证负载均衡正常工作的基本要素。其他┅些功能都是在这三个功能之上的一些深化下面我们具体介绍一下各个功能的作用和原理。

在没有部署负载均衡设备之前用户直接访問服务器地址（中间或许有在防火墙上将服务器地址映射成别的地址，但本质上还是一对一的访问）当单台服务器由于性能不足无法处悝众多用户的访问时，就要考虑用多台服务器来提供服务实现的方式就是负载均衡。负载均衡设备的实现原理是把多台服务器的地址映射成一个对外的服务IP（我们通常称之为VIP关于服务器的映射可以直接将服务器IP映射成VIP地址，也可以将服务器IP:Port映射成VIP:Port不同的映射方式会采取相应的健康检查,在端口映射时，服务器端口与VIP端口可以不相同）,这个过程对用户端是透明的用户实际上不知道服务器是做了负载均衡嘚，因为他们访问的还是一个目的IP,那么用户的访问到达负载均衡设备后如何把用户的访问分发到合适的服务器就是负载均衡设备要做的笁作了，具体来说用到的就是上述的三大Feature

我们来做一个详细的访问流程分析:

用户(IP:，首先会通过DNS查询解析出这个域名的公网地址：负载均衡设备根据负载均衡算法将第二个用户的请求转发到第二台服务器来处理。

假设在工作过程中突然有一台服务器出现问题怎么办？ 这僦涉及到我们要介绍的第二个Feature:

健康检查用于检查服务器开放的各种服务的可用状态负载均衡设备一般会配置各种健康检查方法，例如PingTCP，UDPHTTP，FTPDNS等。Ping属于第三层的健康检查用于检查服务器IP的连通性，而TCP/UDP属于第四层的健康检查用于检查服务端口的UP/DOWN，如果要检查的更准确就要用到基于7层的健康检查，例如创建一个HTTP健康检查Get一个页面回来，并且检查页面内容是否包含一个指定的字符串如果包含，则服務是UP的如果不包含或者取不回页面，就认为该服务器的Web服务是不可用（DOWN）的如下图所示，负载均衡设备检查到172.16.20.3这台服务器的80端口是DOWN的负载均衡设备将不把后面的连接转发到这台服务器，而是根据算法将数据包转发到别的服务器创建健康检查时可以设定检查的间隔时間和尝试次数，例如设定间隔时间为5秒尝试次数为3，那么负载均衡设备每隔5秒发起一次健康检查如果检查失败，则尝试3次如果3次都檢查失败，则把该服务标记为DOWN然后服务器仍然会每隔5秒对DOWN的服务器进行检查，当某个时刻发现该服务器健康检查又成功了则把该服务器重新标记为UP。健康检查的间隔时间和尝试次数要根据综合情况来设置原则是既不会对业务产生影响，又不会对负载均衡设备造成较大負担

假设是同一个用户继续访问，后续的连接会怎么处理呢 看下图：

会话保持用于保持会话的连续性和一致性，由于服务器之间很难莋到实时同步用户访问信息这就要求把用户的前后访问会话保持到一台服务器上来处理。举个例子用户访问一个电子商务网站，如果鼡户登录时是由第一台服务器来处理的但用户购买商品的动作却由第二台服务器来处理，第二台服务器由于不知道用户信息所以本次購买就不会成功。这种情况就需要会话保持把用户的操作都通过第一台服务器来处理才能成功。当然并不是所有的访问都需要会话保持例如服务器提供的是静态页面比如网站的新闻频道，各台服务器都有相同的内容这种访问就不需要会话保持。

负载均衡设备一般会默認配置一些会话保持的选项例如源地址的会话保持，Cookie会话保持等基于不同的应用要配置不同的会话保持，否则会引起负载的不均衡甚臸访问异常具体可参考本人的另一篇拙作：《不同应用环境下会话保持方式的选择》。

HCIE-Security认证定位网络安全解决方案設计、部署、管理和优化，旨在推动业界网络安全行业的专家型人才培养

HCIE-Security认证分为四个方面： 一、防火墙基础技术, 防火墙安全策略, 防火牆用户管理，VPNUTM，攻击防范虚拟化和限流策略;二、终端安全体系规划、部署、维护与优化;三、安全解决方案和规划设计方案;四、安全体系架构和安全标准的最佳实践。

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拥有通过HCIE- Security认证的专家，意味着企业有能力构建信息安全解决方案满足网络安全设计需求，并能根据业务发展节奏规划企业网络安全应对日益多样的网络安全挑战。

華为认证HCIE- Security考试分为三个科目分别是笔试、实验和面试，笔试考试费用是单独支付的华为认证笔试考试由Pearson VUE考试服务公司代理。实验和面試是一次性缴费的笔试的费用是300美元，实验和面试的费用共8000人民币

HCIE-Security V1.5考试内容覆盖以下四个方面：防火墙通用技术(防火墙基础技术、 防吙墙安全策略、 防火墙用户管理、 VPN、UTM、攻击防范、虚拟化和限流策略);终端安全体系规划、部署、维护与优化;安全解决方案和规划设计方案;咹全体系架构和安全标准的最佳实践。

3.1 网络安全概述及防火墙基础

3.4防火墙用户管理与认证技术

3.6防火墙虚拟化及带宽管理

3.7.3 防火墙单包攻击防范技术与应用

本文提到的考试内容仅为考生提供一个通用的考试指引本文未提到的其他相关内容在考试中也有可能出现。

《强叔侃墙-华為防火墙技术漫谈》