計算機網路怎麼均衡負載

A. 無線區域網中的負載均衡問題

在網路應用過程中，我們經常能聽到負載均衡這個詞，那麼什麼是負載均衡呢？在有線分布式系統中，負載均衡是指將網路的外部服務請求均勻分配到多台後端的伺服器上，從而提高網路服務質量的方法。

我們都知道，由於外部網路任務到達的隨機性，以及各處理節點處理能力上的差異，當分布式系統運行一段時間後，某些節點分配的任務還很多(稱之為超載)，而另一些節點卻是空閑的(稱之為輕載)。一方面，使超載節點上的任務盡可能快地完成是當務之急；另一方面，某些節點輕載是一種浪費。如何避免這種忙與空閑並存情況的發生，從而有效地提高系統的資源利用率，減少任務的平均響應時間。這是負載均衡需要解決的問題。

簡單的來說，負載均衡問題是對任務的優化組合問題。有線分布式系統中的負載均衡方法操作的對象是任務。其的基本途徑就是收集負載信息，進行相關演算法決策，對分配給各節點的任務進行重新調度如進程遷移或任務遷移。

無線區域網中的負載均衡面臨比有線網路更多的困難。隨著無線區域網中擴展服務集中的終端的移動和無線信道的時變，各個接入點(AP)上的負載出現差異。負載均衡的作用就是平衡各個AP的差異，以達到化的網路資源利用。

其實，負載均衡是無線資源管理的重點，IEEE的802.11工作組的TGv任務組，專門負責解決無線區域網的負載均衡問題。

下面，我們主要來探討下無線區域網中的負載均衡，

無線區域網中的負載均衡與有線分布式系統中的負載均衡不同，表現在負載均衡控制的對象和控制方式上。由於無線終端的移動性和無線信道的時變性，無線區域網中的負載均衡面臨的情況更加復雜。

無線區域網(WLAN)是指應用無線通信技術將計算機設備互聯起來，構成的可以互相通信和實現資源共享的網路體系。在無線區域網中有兩種角色：AP和終端(STA)。AP作為固定基礎設備，通過有線分布式系統互連。STA作為移動終端，接受AP提供的接入服務。

負載不均衡形式一：無線AP連接的終端的個數不均衡

終端通過掃描信道，獲取所處WLAN環境中擴展服務集和基本服務集信息，並選擇加入一個合適的基本服務集。WLAN中負載均衡就是由多個AP為多個移動終端提供接入服務的系統，每一個AP通過利用網路信息進行站點管理，目的是充分利用網路現有資源，減少網路阻塞。



位於中心點的AP，經過一段時間的運行，連接的終端的個數要多於四周AP的終端個數，承擔的業務也已經飽和，此時連接到中心點AP的終端的業務的服務質量(QoS)已經不能保證。而外圍的AP業務還不飽和，網路中出現負載差異。負載均衡就是要解決這種差異，將中心點AP的某些業務轉移到外圍的AP上，以提高網路的服務容量和中心點AP的業務質量。

負載不均衡形式二：終端不停地切換造成負載抖動

WLAN共有兩種工作組織形式，獨立基本服務集(IBSS)和基本服務集(BSS)。

終端（例如帶有無線網路下的筆記本電腦）在進入網路的時候必須選擇一個AP作為連接對象，這就是終端接入過程，接入過程要經過掃描、認證、連接等步驟。一般而言，終端在掃描過程中會掃描到多個AP的信息，終端選擇AP的條件是掃描到的AP的信號強度。由於無線區域網中終端的移動特性和無線信道的時變特性，終端在某些情況下會發生從一個BSS切換到另一個BSS的情況。這種情況就是無線區域網中的切換。終端切換帶來的問題是切換時延，甚至上層業務的中斷。切換還會帶來的問題是「乒乓效應」。即終端不停地在兩個或多個AP之間切換，終端就像乒乓球一樣。這樣會造成負載抖動，對網路資源造成極大的損耗。

B. 網路負載均衡的實現過程

在Windows Server 2003中，網路負載均衡的應用程序包括Internet信息服務(IIS)、ISA Server 2000防火牆與代理伺服器、VPN虛擬專用網、終端伺服器、Windows Media Services（Windows視頻點播、視頻廣播）等服務。同時，網路負載均衡有助於改善伺服器的性能和可伸縮性，以滿足不斷增長的基於Internet客戶端的需求。
網路負載均衡可以讓客戶端用一個邏輯Internet名稱和虛擬IP地址（又稱群集IP地址）訪問群集，同時保留每台計算機各自的名稱。下面，我們將在兩台安裝Windows Server 2003的普通計算機上，介紹網路負載均衡的實現及應用。
這兩台計算機中，一台計算機名稱為A，IP地址為192.168.0.7；另一台名為B，IP地址為192.168.0.8。規劃網路負載均衡專用虛擬IP地址為192.168.0.9。當正式應用時，客戶機只需要使用IP地址192.168.0.9來訪問伺服器，網路服務均衡會根據每台伺服器的負載情況自動選擇192.168.0.7或者192.168.0.8對外提供服務。具體實現過程如下：
在實現網路負載均衡的每一台計算機上，只能安裝TCP/IP協議，不要安裝任何其他的協議（如IPX協議或者NetBEUI協議），這可以從「網路連接屬性」中查看。
第一步，分別以管理員身份登錄A機和B機，打開兩台機的「本地連接」屬性界面，勾選「此連接使用下列項目」中的「負載均衡」項並進入「屬性」對話框，將IP地址都設為192.168.0.9（即負載均衡專用IP），將子網掩碼設置為255.255.255.0；
第二步，分別進入A機和B機的「Internet協議（TCP/IP）」屬性設置界面，點擊「高級」按鈕後，在彈出的「高級TCP/IP設置」界面中添加IP地址192.168.0.9和子網掩碼設置為255.255.255.0。
第三步，退出兩台計算機的「本地連接屬性」窗口，耐心等一會兒讓系統完成設置。
以後，如果這兩台伺服器不能滿足需求，可以按以上步驟添加第三台、第四台計算機到網路負載均衡系統中以滿足要求。