校园双出口DNS负载均衡的应用研究.doc

年第期计算机系统应用校园双出负载均衡的应用研究①葛斫岳敏楠上海理工大学网络管理中心上海摘要为了提高访问速度和避免 过多的国际流量费堀很多高校都实现了盯和双链路接入但是外部网络对于校内服务 器的访问速度并没有提高本文介绍了负载均衡服务器的建立方法实现了根据用户 线路自动选择访问线路从而很大程度的提高了服务器的访问速度关键词负载均衡 引言网络为教学和科研所作贡献□益突出的今天各个高校都接入了教科网而教 科网访问盯中国公用骨干网存在两个明显的问题一是和接口存在带宽瓶颈访问站点 速度较慢另一是免费地址列表数量较小因此很多高校在接入的同时增加了盯的访 问线路双线路使得访问外部资源更加通畅但是外部网络访问校园内部资源时不论 身处何种网络通常都是经过盯来访问这就一定程度上影响了访问速度而如果能根 据用户所使用的网络不同来自动选择对应的访问线路就可以很大程度的提高访问速 度我校就是使用双解析来实现访问线路的负载均衡双链路负载均衡的实现使用 多个路由器分别接在不同的线路出口配置相应的策略可以实现访问者自动选择线路 来访问内部资源••但是配置起来比较烦琐维护更新也比较麻烦而使用负载均衡设备 则是个更为有效的解决办法主要思路就是根据访问者的地址來自动选择接入使用的 线路。

这里结合负载均衡设备 以我校一个服务器的设置过程为例来分析整个应用的实现过程我校一台网站服务器域名为 其在教育网有一个独立地址另①基金项目浙江省教育厅高校科研计划项口我校在申请线路时得到多个 地址现使用其中一个做为该服务器的电信地址传统访问时不论用户使用什么网络 他们看到的我校 的地址都是也就是都通过访问现在我们希望如果是的用户访问 时看到的地址是也就是从接入如果是电信用户看到的 的地址是也就是从接入整个系统是将策略和算法的应用结合在一起其具体实现过程分为四个部分 如图 群 证洲 玉 、图负载均衡实现关系图定义 是提供服务的服务器的地址和端的集合在进行服务器负载均衡功能实现时首先需要 定义 在定义 的同时需詈计算机系统应用年第期要指定后台提供服务的服务器的地址和端口还可以个性化的指定每个 能够处理的并发连接数、对 进行的健康检查方式等步骤本例 木服务器的真实地址为服务端口为 的最大连接数目使用 协议 和 分别为协议健康检查的通过和失败的次数定义 组是提供相同服务的的集合同一台服务器由于其可能同时提供多个服务可以同时属于多个O在创建 的同时就需要定义 中的 处理用户访问请求的方式 且可以通过加权的方式来分担不同比重的负载到相应的o步骤— 为负载均衡算法用来指定在同一组中的 的工作方式。

包括筹等步骤将 加入到中本例宰建立一个组名字为采用 算法O 母将服务器加入到组里定义步骤本例宰建立一个策略和 之间的关系和并将其服务和用来定义组绑定其中和的应用就方便的实现了服务器负载均衡功能定义对内对外解析地址步骤域名对内 解析地址本例 用来定义 Z间的关系通过O步骤域名对外解析地址O 水域名解析算法为 隆?？ O O木对电信站点解析算法为母电信站点解析成 幸对教育站点解析算法为盯 宰教育站点解析成校内的实现负载均衡的实现需要校内的支持我校使用的是正向解析的文件中相关部分的设置如下为域名解析服务器 奉务器术不走双向线路的服务器的纪录设置方法 牛枣为负载专衡服为负载均衡服务器 幸进行接入路径选择的 服务器就是说不进行路径选择的就不用在负载均衡服务器上设置只需要在服务器中做普通 的设置就可以了而进行路径选择的服务器在正向解析文件中也只需要一条语句其 作用是将解析交给上一级的 来做解析而则根据算法给出合适的路径选择 在客户端进行 解析测试实现效果年第期计算机系统应用图从访问 的 结果图从访问 的 结果比较图和图得知使用时访问的主页地址为而使用访问主页时访问的地址为这样就实现了根据用户 使用的网络自动选择访问线路从而很大程度的提高了访问速度。

提高性能与安全防 护为了提高内部服务器的解析性能可以采用在服务器前增加一个缓存服务器的方 法来进一步提升的效率因为高校的访问者相对比较固定访问的站点多是重复访问 这样通过缓存服务器来实现本地查询就避免递归查询的时间也大大减轻了服务器的 负载其实现方法有多种比较常用的一种方法是是直接安装然后编辑配置文件 不需要建立域正向解析部分修改为如下形式也可以使用其他开源软件 和 担都可以帮助实现的缓存功能另外对于服务器本身的安全可以使用防火墙来过滤非法访问如果网络入口处有防火墙可以建立规则只允许访问服务器的端口如果没有可以使用自带的防火强来保护服务器通过如下规则来实现保护 ?? ?? — —编辑后需要保存修改O重启动后可以安装 来查询服务器的状态包括 查询的目的服务器的 地址表查询的项级域名二级域名等比如— 可以列出所有排名前的请求查询的客户的地址这样就可以做到 心中有数防止有人滥用服务同时可以通过安装流量统计软件 来观察服务器的流量情况以便在第一时间发现攻击等问题小结通过判断访问者的访问线路在 负载均衡服务器上实现线路自动选择结合内部的解析很好的解决了高校普遍存在的 外部访问内部资源速度慢的问题。

这里只给出了网站的访问示例还可以进一步应用 于其他服务如、、视频等本文最后给出了内部服务器的安全维护和口常管理的一 些意见希望可以帮助管理员更好的掌控您的服务器参考文献韩锂侯晶净策略路 由与动态技术在校园网中的应用研究教育信息化一 实践经验校园双出口 DNS负载均衡的应用研究作者葛昕 岳敏楠作者单位 上海理工大学网络管理中心上海200093刊名 计算机系统应用英 文刊名 COMPUTER SYSTEMS amp APPLICATIONS年 卷期 2008 179被引用次数3次1.韩铳.侯晶净 策略路出与动态DNS技术在校园网中的应用研究期刊 论文■教育信息化 2006072.HOWTO Setup a DNS Server with DJBDNS3.DNSIDP:STAY ON TOP OF YOUR DNS TRAFFIC4.Tobi Oetikers MRTG-The Muhi Router Traffic Grapher 1 .期刊论文 张慰.ZHANG Wei DNS链路负 载均衡在双链路校园网中的应用■电脑知识与技术2009521针对CERNET和 CHINANET之间存在带宽瓶颈导致CHINANET用户对校园网服务器访问速度慢的 问题提出DNS链路负载均衡的解决方案并结合负载均衡设备ARRAY TMX的部署实 例分析了 DNS链路负载均衡技术在双链路校园网中的实现过程最后给出测试结果2 期刊论文周亮.Zhou Liang电信行业智能DNS实现负载均衡•价值工程20102916 口前互联网飞速发展单服务器的架构已无法满足急速增长的应用负载要求而常用的 负载均衡设备存在很多问题和缺陷在流量激增与DDOS攻击中成为了新的网络瓶颈 这经常导致服务器无法正常地响应.所以针对以上情况推荐通过对传统DNS负载均 衡进行功能扩展使用动态智能DNS来做负载均衡其优点是克服了传统DNS无法智能 判断服务器状态的缺陷从而可以达到各种昂贵DNS设备类似的功能并且由于无需链 路中增加多余的节点从而避免了多余的瓶颈与故障点出现•本文表述了智能DNS负 载均衡技术的原理、优点、以及实现负载均衡所涉及的关键技术・3•学位论文平立基 于DNS的应用服务器负载均衡策略的研究和实现2005随着Web服务器集群越来越 多的被Internet服务供应商采用 应用服务器集群的负载均衡逐渐成为分布式应用 研究的热点。

负载均衡在不同的需求和环境中有不同的应用形式 其中 基于DNS 的负载均衡以其简单可行的优点被广泛应用于大型网站不过冃前基于DNS的 负载均衡普遍使用静态调度算法在资源利用率、可靠性、可扩展性方面存在许多 问题 这些问题影响了网站的服务质量因此 改进负载均衡算法 提高应用服务 器的服务效率就是一个值得研究的课题本文的主要工作有1.针对DNS负载均衡中存在的缺点 结合负载均衡器群的节点负载处理方法和域洛系统的动态更新机制 提出一种基于DNS的动态线性负载均衡策略该策略以Web服务为特定应用找 出服务器节点上会受到这种应用影响的负载参数用线性规划的思想将这些负载参 数进行线性计算得出反映服务器节点负载状态的负载值根据各个服务器节点负 载值的大小选择一个负载最轻的作为承担任务的服务器2.在对DNS负载均衡策 略进行理论性探讨的基础上 设计了仿真实验来证明这种策略的优越性仿真实验 模仿真实DNS服务器的域名解析功能加入负载信息维护子模块和调度子模块使 得模拟的DNS服务器具备动态负载均衡的功能此外仿真实验设计了可以改变请 求强度的客户端程序 用来测试应用服务器在不同强度下的性能测试实验以静态 轮询算法作对比根据统计的实验数据证明在平均服务时间上动态线性算法优 于静态轮询算法。

测试实验的另一个部分对动态线性算法本身进行性能测试通过 更改不同的负载权重 找出最能影响应用服务器性能的负载参数4.期刊论文黄 震.HUANG Zhen高考网上信息采集中Linux平台下DNS负载均衡技术浅析■阜阳师 范学院学报自然科学版2009261简要介绍了负载均衡的概念及常用实现手段结合网 上报名工作实际详细阐述了在Linux平台下利用BIND9软件包实现主、辅DNS的配置 方法以及利用DNS实现负载均衡的方法通过实际测试各服务器负载证明采用此DNS 方式进行负载均衡能够取得较为理想的效果.5.期刊论文平立•沈军.Ping Li.Shen Jun 异构分布式环境下DNS动态负载均衡？ P脱芯? ■计算机应用与软件20062311 DNS负 载均衡是服务器群集负载均衡策略的典型应用方案之一•本文分析了目前DNS负载 均衡的现状和异构分布式系统的特征提出一种自适应生存期的动态调度负载均衡模 型并且描述了该模型的实现策略6学位论文 金键IPv6 Root DNS高性能系统设计 与实现2004 IPv6是下一代网络的基础协议.随着IPv4地址的枯竭人们开始考虑部署 IPv6.而R互联网上的主机和网络带宽也一直持续快速的增长网络应用日趋复杂和 多样化这就对网络上的服务提出了更高的要求和挑战•除了升级服务器的硬件配置 以外负载均衡技术被普遍用来确保服务性能.作为网络上最为重要的基础服务 -DNSDomain Name System尤其是根DNS的性能和可用性将是影响网络正常运行的 关键因素之一.为了确保IPv6网络上的根DNS服务器的性能和可用性该文设计并实 现了一个高性能的IPv6 DNS系统HP・DNS6High Performance DNS v6.它是基于Linux 和BIND服务器软件的一个原型系统并月.是一个完全的IPv6平台.HP-DNS6借助于 LINUX的网络协议栈实现参考了著名的IPv4 Linux开源项目Linux ViilualServerwww.1 inuxvirtualserver.org将多台真实的DNS服务器虚拟为在某一个 IPv6单播地址上提供服务的虚拟服务器.这种虚拟服务器对访问DNS的用户来说就 是一台可用的DNS服务器但是其性能却是构成虚拟服务器的所有DNS服务器的总 和.HP-DNS6使用负载均衡技术实现了对DNS服务器访问流量的均衡分配•同时通过 负载均衡服务器的双机热备份和对后台服务器的服务进行健康检查实现了整个系统 的高可用性.HP-DNS6不会因为虚拟服务器机群中的任何一台服务器故障而造成对 用户的服务不可用.HP-D。