Belastningsutjämning för nätverk

I det här avsnittet ger vi dig en översikt över funktionen Utjämning av nätverksbelastning (NLB) i Windows Server 2016. Du kan använda NLB för att hantera två eller flera servrar som ett enda virtuellt kluster. NLB förbättrar tillgängligheten och skalbarheten för Internetserverprogram, till exempel de som används på webben, FTP, brandvägg, proxy, virtuellt privat nätverk (VPN) och andra verksamhetskritiska servrar.

Funktionen Utjämning av nätverksbelastning (NLB) distribuerar trafik över flera servrar med hjälp av TCP/IP-nätverksprotokollet. Genom att kombinera två eller flera datorer som kör program till ett enda virtuellt kluster ger NLB tillförlitlighet och prestanda för webbservrar och andra verksamhetskritiska servrar.

Servrarna i ett NLB-kluster kallas värdar och varje värd kör en separat kopia av serverprogrammen. NLB distribuerar inkommande klientbegäranden mellan värdarna i klustret. Du kan konfigurera den belastning som ska hanteras av varje värd. Du kan också lägga till värdar dynamiskt i klustret för att hantera ökad belastning. NLB kan också dirigera all trafik till en angiven enskild värd, som kallas standardvärd.

Med NLB kan alla datorer i klustret hanteras av samma uppsättning IP-adresser, och den har en uppsättning unika, dedikerade IP-adresser för varje värd. För belastningsutjämningsprogram, när en värd misslyckas eller kopplas från, omfördelas belastningen automatiskt mellan de datorer som fortfarande är i drift. När den är klar kan offlinedatorn transparent återansluta till klustret och återfå sin del av arbetsbelastningen, vilket gör att de andra datorerna i klustret kan hantera mindre trafik.

Praktiska tillämpningar

NLB är användbart för att säkerställa att tillståndslösa program, till exempel webbservrar som kör Internet Information Services (IIS), är tillgängliga med minimal stilleståndstid och att de är skalbara (genom att lägga till ytterligare servrar när belastningen ökar). I följande avsnitt beskrivs hur NLB stöder hög tillgänglighet, skalbarhet och hanterbarhet för de klustrade servrar som kör dessa program.

Hög tillgänglighet

Ett system med hög tillgänglighet ger på ett tillförlitligt sätt en acceptabel servicenivå med minimal stilleståndstid. För att ge hög tillgänglighet innehåller NLB inbyggda funktioner som automatiskt kan:

• Identifiera en klustervärd som misslyckas eller går offline och återställ sedan.

• Balansera nätverksbelastningen när värdar läggs till eller tas bort.

• Återställ och distribuera om arbetsbelastningen inom tio sekunder.

Scalability

Skalbarhet är måttet på hur väl en dator, tjänst eller ett program kan växa för att uppfylla ökande prestandakrav. För NLB-kluster är skalbarhet möjligheten att stegvis lägga till ett eller flera system i ett befintligt kluster när den totala belastningen på klustret överskrider dess funktioner. För att stödja skalbarhet kan du göra följande med NLB:

• Balansera belastningsbegäranden i NLB-klustret för enskilda TCP/IP-tjänster.

• Stöd för upp till 32 datorer i ett enda kluster.

• Balansera flera serverbelastningsbegäranden (från samma klient eller från flera klienter) mellan flera värdar i klustret.

• Lägg till värdar i NLB-klustret när belastningen ökar, utan att klustret misslyckas.

• Ta bort värdar från klustret när belastningen minskar.

• Aktivera höga prestanda och låga överliggande kostnader genom en helt och hållet pipeline-baserad implementering. Pipelining gör att begäranden kan skickas till NLB-klustret utan att vänta på ett svar på en tidigare begäran.

Manageability

För att stödja hanterbarhet kan du göra följande med NLB:

• Hantera och konfigurera flera NLB-kluster och klustervärdar från en enda dator med hjälp av NLB Manager eller cmdletarna för nätverksbelastningsutjämning (NLB) i Windows PowerShell.

• Ange belastningsutjämningsbeteendet för en enskild IP-port eller en grupp portar med hjälp av porthanteringsregler.

• Definiera olika portregler för varje webbplats. Om du använder samma uppsättning belastningsutjämningsservrar för flera program eller webbplatser baseras portreglerna på målets virtuella IP-adress (med hjälp av virtuella kluster).

• Dirigera alla klientbegäranden till en enskild värd med hjälp av valfria enskild-värd regler. NLB dirigerar klientbegäranden till en viss värd som kör specifika program.

• Blockera oönstrade nätverksåtkomst till vissa IP-portar.

• Aktivera (Internet Group Management Protocol) IGMP-stöd på klustervärdarna för att styra switchportöversvämning (där inkommande nätverkspaket skickas till alla portar på växeln) när den körs i multicast-läge.

• Starta, stoppa och kontrollera NLB-åtgärder via fjärranslutning med hjälp av Windows PowerShell-kommandon eller -skript.

• Visa Windows-händelseloggen för att kontrollera NLB-händelser. NLB loggar alla åtgärder och klusterändringar i händelseloggen.

Viktiga funktioner

NLB installeras som en standardkomponent för Windows Server-nätverksdrivrutiner. Dess åtgärder är transparenta för TCP/IP-nätverksstacken. Följande bild visar relationen mellan NLB och andra programvarukomponenter i en typisk konfiguration.

Följande är de primära funktionerna i NLB.

• Kräver inga maskinvaruändringar för att köras.

• Tillhandahåller verktyg för utjämning av nätverksbelastning för att konfigurera och hantera flera kluster och alla värdar från en enda fjärrdator eller lokal dator.

• Gör det möjligt för klienter att komma åt klustret med hjälp av ett enda logiskt Internetnamn och en virtuell IP-adress, som kallas klustrets IP-adress (den behåller enskilda namn för varje dator). NLB tillåter flera virtuella IP-adresser för multihomed-servrar.

• Gör att NLB kan bindas till flera nätverkskort, vilket gör att du kan konfigurera flera oberoende kluster på varje värd. Stöd för flera nätverkskort skiljer sig från virtuella kluster i och med att virtuella kluster gör att du kan konfigurera flera kluster på ett enda nätverkskort.

• Kräver inga ändringar i serverprogram så att de kan köras i ett NLB-kluster.

• Kan konfigureras för att automatiskt lägga till en värd i klustret om klustervärden misslyckas och sedan tas tillbaka online igen. Den tillagda värden kan börja hantera nya serverbegäranden från klienter.

• Gör att du kan koppla från datorer för förebyggande underhåll utan att störa klusteråtgärderna på de andra värdarna.

Maskinvarukrav

Följande är maskinvarukraven för att köra ett NLB-kluster.

• Alla värdar i klustret måste finnas i samma undernät.

• Det finns ingen begränsning för antalet nätverkskort på varje värd, och olika värdar kan ha olika antal kort.

• I varje kluster måste alla nätverkskort vara multicast eller unicast. NLB stöder inte en blandad miljö med multicast och unicast i ett enda kluster.

• Om du använder unicast-läget måste nätverkskortet som används för att hantera trafik från klient till kluster ha stöd för att ändra mac-adressen (Media Access Control).

Programvarukrav

Följande är programvarukraven för att köra ett NLB-kluster.

• Endast TCP/IP kan användas på det kort som NLB är aktiverat för på varje värd. Lägg inte till några andra protokoll (till exempel IPX) till det här kortet.

• IP-adresserna för servrarna i klustret måste vara statiska.

Installationsinformation

Du kan installera NLB med hjälp av antingen Serverhanteraren eller Windows PowerShell-kommandona för NLB.

Du kan också installera verktygen för utjämning av nätverksbelastning för att hantera ett lokalt eller fjärranslutet NLB-kluster. Verktygen inkluderar Network Load Balancing Manager och NLB Windows PowerShell-kommandon.

Installation med Serverhanteraren

I Serverhanteraren kan du använda guiden Lägg till roller och funktioner för att lägga till funktionen Belastningsutjämning för nätverk . När du har slutfört guiden installeras NLB och du behöver inte starta om datorn.

Installation med Windows PowerShell

Om du vill installera NLB med hjälp av Windows PowerShell kör du följande kommando i en upphöjd Windows PowerShell-prompt på datorn där du vill installera NLB.

Install-WindowsFeature NLB -IncludeManagementTools

När installationen är klar krävs ingen omstart av datorn.

Mer information finns i Install-WindowsFeature.

Hanteraren för nätverksbelastningsutjämning

Öppna Hanteraren för belastningsutjämning i Serverhanteraren genom att klicka på Verktyg och sedan på Hanteraren för utjämning av nätverksbelastning.

Ytterligare resurser

Följande tabell innehåller länkar till ytterligare information om NLB-funktionen.