Översikt över Utjämning av nätverksbelastning

Funktionen Utjämning av nätverksbelastning (NLB) i Windows Server 2008 R2 förbättrar tillgängligheten och skalbarheten för Internetserverprogram som webbservrar, FTP-servrar, brandväggar, proxyservrar, VPN-servrar (Virtual Private Network) och andra verksamhetskritiska servrar. En enstaka dator med Windows Server 2008 R2 ger begränsad tillförlitlighet och potential för prestandaskalning. Genom att kombinera två eller flera datorer som kör en av produkterna i Windows Server 2008 R2 i ett enstaka virtuellt kluster kan Utjämning av nätverksbelastning ge den tillförlitlighet som behövs för webbservrar och andra verksamhetskritiska servrar.

Kluster för utjämning av nätverksbelastning med fyra värdar

Diagrammet ovan visar två anslutna kluster för Utjämning av nätverksbelastning. Det första klustret består av två värddatorer och det andra består av fyra värddatorer. Det här är ett exempel på hur du kan använda Utjämning av nätverksbelastning.

Var och en av värddatorerna kör en separat kopia av önskat serverprogram (till exempel program för webb-, FTP- och Telnet-servrar). Klientförfrågningarna fördelas bland alla värddatorer i klustret av NLB. Den belastningsandel som hanteras av varje värddator kan om så krävs konfigureras. Du kan hantera större belastning genom att allt eftersom lägga till värddatorer i klustret. Dessutom kan all trafik dirigeras till en enda definierad enstaka värddator av NLB, den så kallade standardvärden.

Vidare kan alla datorer i klustret vid Utjämning av nätverksbelastning adresseras med hjälp av samma uppsättning kluster-IP-adresser, och för varje värddator lagras en uppsättning med unika IP-adresser. Om en värddator med ett belastningsbalanserat program förlorar anslutningen eller inte kan kontaktas, distribueras belastningen automatiskt bland de datorer som fortfarande fungerar. När en dator förlorar anslutningen eller utan varning inte längre kan kontaktas, förloras alla anslutningar till den låsta servern. Om du avsiktligt stänger av en värddator kan du med hjälp av kommandot drainstop ta hand om alla aktiva anslutningar innan du bryter anslutningen till datorn. Oavsett vilket kan du, när datorn som är offline är redo, transparent återansluta datorn till klustret så att den kan återta sin andel av belastningen och avlasta de övriga datorerna i klustret.

För att upprätthålla aktuella data om klustrets medlemskap utväxlar värddatorerna i ett NLB-kluster pulsslagsmeddelanden. Som standard betraktas en server som inte har skickat något pulsslag på fem sekunder som ur funktion. När en värddator inte längre är tillgänglig hamnar övriga värddatorer i ett konvergenstillstånd, där följande sker:

En kontroll görs för att se vilka av värddatorerna som fortfarande är aktiva medlemmar i klustret.
Den värddator som har högst prioritet anges som ny standardvärd.
Alla nya klientförfrågningar hanteras av de återstående värddatorerna.

Under en konvergering söker de fortfarande aktiva servrarna efter regelbundna pulsslag. Om den värddator som misslyckades med att skicka pulsslag börjar skicka regelbundna pulsslag, ansluts den på nytt till klustret under konvergeringen. När en ny värddator försöker ansluta till klustret, skickar den pulsslag som också utlöser en konvergering. När alla värddatorer i klustret är överens om vilka värdar som för närvarande är medlemmar, distribueras klientbelastningen bland de övriga värdarna och därefter avslutas konvergeringen.

Konvergeringar varar i allmänhet vara i några sekunder, så avbrottet i klustrets tillgänglighet till klienterna är minimalt. Under en konvergering fortsätter värddatorer som fortfarande är aktiva att hantera klientförfrågningar utan att befintliga anslutningar påverkas. Konvergeringen avslutas när alla värddatorer under flera pulsslagsperioder rapporterar en konsekvent bild av medlemskapet i klustret och distributionskartan.

Nyheter i Utjämning av nätverksbelastning

Utjämning av nätverksbelastning har förbättrats på följande vis i Windows Server 2008 R2:

Utökad tillhörighet. Med alternativet Utökad tillhörighet bevaras klienttillhörigheten när konfigurationen för ett NLB-kluster ändras. Det gör även att klienter kan behålla tillhörigheten till en värddator i klustret, även om det inte finns några befintliga aktiva anslutningar från klienten till värddatorn.
Windows PowerShell för NLB-kluster. Windows PowerShell är ett nytt kommandoradsskal och skriptspråk. Med Windows PowerShell ökas automatiseringen för systemadministrationsuppgifter. Med hjälp av Windows PowerShell kan du hantera NLB-kluster. Mer information om hur du använder Windows PowerShell för NLB-kluster finns på (https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=140180). Sidan kan vara på engelska.
Stöd för rullande uppgraderingar. NLB har stöd för rullande uppgraderingar från Windows Server 2003 till Windows Server 2008 R2 och från Windows Server 2008 till Windows Server 2008 R2. Distributionsinformation för Utjämning av nätverksbelastning finns på https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=87253. Sidan kan vara på engelska.

Konfigurera Utjämning av nätverksbelastning

Utjämning av nätverksbelastning (NLB) körs som en nätverksdrivrutin i Windows. Dess åtgärder är transparenta för TCP/IP-protokollstacken.

Förhållande mellan NLB och andra komponenter

I diagrammet ovan illustreras relationerna mellan NLB och andra programvarukomponenter i en typisk NLB-värddator.

Funktioner i Utjämning av nätverksbelastning

Utjämning av nätverksbelastning omfattar följande funktioner:

Skalbarhet

Skalbarhet är ett mått på hur mycket en dator, en tjänst eller ett program kan byggas på för att möta ökade krav på prestanda. När det gäller NLB-kluster innebär skalbarhet förmågan att inkrementellt lägga till ett eller flera system till ett befintligt kluster, när den allmänna belastningen på klustret överskrider sina kapaciteter. NLB innehåller följande funktioner för att stödja skalbarhet:

Balanserar belastningsförfrågningar över hela NLB-klustret för individuella TCP/IP-tjänster.
Har stöd för upp till 32 datorer i ett enda kluster.
Balanserar flera serverbelastningsförfrågningar (antingen från samma klient eller från flera klienter) bland flera värddatorer i klustret.
Har stöd för möjligheten att lägga till värddatorer i NLB-klustret när belastningen ökar, utan att klustret behöver tas ner.
Har stöd för möjligheten att ta bort värddatorer från klustret när belastningen minskar.
Har stöd för höga prestanda och liten overhead tack vare pipeline-implementering. Pipeline-utformning innebär att förfrågningar kan skickas till NLB-klustret utan att svar på föregående förfrågningar måste inväntas.

Hög tillgänglighet

Ett system med hög tillgänglighet ger tillförlitligt en godtagbar servicenivå med minimal avbrottstid. NLB omfattar inbyggda funktioner som kan ge hög tillgänglighet tack vare att systemet automatiskt kan:

Upptäcka och återställa från en värddator i klustret som tappar kontakten eller slutar att fungera.
Balansera nätverksbelastningen när värddatorer läggs till eller tas bort.
Återställa och omdistribuera arbetsbelastningen inom tio sekunder.

Hanterbarhet

Utjämning av nätverksbelastning omfattar följande hanteringsfunktioner:

Du kan hantera och konfigurera flera NLB-kluster och värddatorerna i klustret från en enda dator med hjälp av NLB-hanteraren.
Med hjälp av porthanteringsregler kan du styra hur belastningsbalanseringen för en enstaka IP-port eller en grupp portar ska fungera.
Du kan definiera olika regler för de olika webbplatserna. Om du använder samma uppsättning belastningsbalanserade servrar för flera program eller webbplatser baseras portreglerna på målets virtuella IP-adress (med hjälp av virtuella kluster).
Du kan skicka alla klientförfrågningar till en enstaka värddator med hjälp av valfria regler för enstaka värddatorer. Klientförfrågningarna dirigeras därefter av NLB till den särskilda värddator som kör det efterfrågade programmet.
Du kan blockera oönskad nätverksåtkomst till vissa IP-portar.
Om du vill styra växelflödet (i multicast-läge) kan du aktivera IGMP-stöd (Internet Group Management Protocol) på värddatorerna i klustret.
Du kan starta, avsluta och styra NLB-åtgärder från valfri nätverksansluten dator med Windows med hjälp av skalkommandon eller skript.
Du kan kontrollera NLB-åtgärder genom att visa händelseloggen i Windows. NLB loggar alla åtgärder och klusterändringar i händelseloggen.

Lätt att använda

Utjämning av nätverksbelastning innehåller många funktioner som gör det bekvämt att använda:

Utjämning av nätverksbelastning installeras som en vanlig nätverksdrivrutinkomponent för Windows.
Inga maskinvaruförändringar krävs för att aktivera och köra Utjämning av nätverksbelastning.
Med hjälp av NLB-hanteraren kan du skapa nya NLB-kluster.
Med hjälp av NLB-hanteraren kan du konfigurera och hantera flera kluster och samtliga värddatorer i klustren från en fjärrdator eller den lokala datorn.
Med Utjämning av nätverksbelastning kan klienter få åtkomst till klustret genom ett logiskt Internetnamn och en virtuell IP-adress, som kallas för klustrets IP-adress (datorernas individuella namn bevaras). Vid utjämning av nätverksbelastning tillåts flera virtuella IP-adresser för multihomed-servrar.

OBS

Används virtuella kluster behöver servrarna inte vara multihomed för att kunna ha flera IP-adresser.
NLB kan bindas till flera nätverkskort, vilket innebär att du kan konfigurera flera oberoende kluster på varje värddator. Stöd för flera nätverkskort skiljer sig från virtuella kluster på så vis att virtuella kluster tillåter dig att konfigurera flera kluster på samma nätverkskort.
Du behöver inte förändra serverprogram för att köra dem i ett NLB-kluster.
Om en värddator i ett kluster misslyckas och sedan ansluts på nytt, kan Utjämning av nätverksbelastning konfigureras att automatiskt lägga till den värden i klustret. Den tillagda värddatorn kommer sedan att kunna börja hantera nya serverförfrågningar från klienterna.
Du kan koppla bort datorer från nätverket för underhållsåtgärder utan att störa klusteråtgärder på andra värddatorer.