縱觀網絡負載均衡發展歷史
一項技術的興起,就是要看它的應用發展空間是多大的。那么網絡負載均衡技術也是隨著網絡發展而興起的。現在讓我們回首,看看它的發展歷史,同時,也是對網絡的發展有一個側面的認識。首先我們要弄清楚負載均衡從何而來,在什么基礎上才被研發出來的。
1996-1999年:發現商機:網絡負載均衡的起始階段
2000-2003年:網絡泡沫破裂的生存考驗將重心鎖定企業
2003-2005年:網絡流量不斷升級TMOS顯威力
2006-2008年,負載均衡升級:向應用交付發展
負載均衡,英文名稱為LoadBalance,其意思就是將負載(工作任務)進行平衡、分攤到多個操作單元上進行執行,例如Web服務器、FTP服務器、企業關鍵應用服務器和其它關鍵任務服務器等,從而共同完成工作任務。負載均衡建立在現有網絡結構之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網絡數據處理能力、提高網絡的靈活性和可用性。需要說明的是:負載均衡設備不是基礎網絡設備,而是一種性能優化設備。對于網絡應用而言,并不是一開始就需要負載均衡,當網絡應用的訪問量不斷增長,單個處理單元無法滿足負載需求時,網絡應用流量將要出現瓶頸時,負載均衡才會起到作用。
負載均衡有兩方面的含義:首先,單個重負載的運算分擔到多臺節點設備上做并行處理,每個節點設備處理結束后,將結果匯總,返回給用戶,系統處理能力得到大幅度提高,這就是我們常說的集群(clustering)技術。第二層含義就是:大量的并發訪問或數據流量分擔到多臺節點設備上分別處理,減少用戶等待響應的時間,這主要針對Web服務器、FTP服務器、企業關鍵應用服務器等網絡應用。通常,負載均衡會根據網絡的不同層次(網絡七層)來劃分。其中,第二層的負載均衡指將多條物理鏈路當作一條單一的聚合邏輯鏈路使用,這就是鏈路聚合(Trunking)技術,它不是一種獨立的設備,而是交換機等網絡設備的常用技術。現代負載均衡技術通常操作于網絡的第四層或第七層,這是針對網絡應用的負載均衡技術,它完全脫離于交換機、服務器而成為獨立的技術設備。這也是我們現在要討論的對象。近幾年來,四到七層網絡負載均衡首先在電信、移動、銀行、大型網站等單位進行了應用,因為其網絡流量瓶頸的現象最突出。這也就是為何我們每通一次電話,就會經過負載均衡設備的原因。另外,在很多企業,隨著企業關鍵網絡應用業務的發展,負載均衡的應用需求也越來越大了。
◆1996-1999年:發現商機:網絡負載均衡的起始階段
Foundry最早提出了四層網絡負載均衡的概念,當時的負載均衡技術主要實現四層的交換。因為Foundry是傳統的交換機設備廠商,它將此項技術集成在了自己的交換機設備里。
◆1996年,由美國華盛頓大學的幾個學生創立了F5公司,一個新的網絡負載均衡企業誕生了。
據F5總裁JohnMcAdam介紹:F5當時的幾位學生創業者,比較熱衷于虛擬現實,當時,他們在做這件事情的過程中就發現,負載均衡是一種很有用的技術。如果將這項技術應用在網絡上,就一定會有一個大的發展,所以他們就在1996年就創辦了這家公司。F5為何會選擇網絡負載均衡作為創業點呢?JohnMcAdam介紹到:Internet的規模每一百天就會增長一倍,網絡應用流量也越來越大。網絡的各個核心部分隨著業務量的提高、訪問量和數據流量的快速增長,其處理能力和計算強度也相應增大,使得單一設備根本無法承擔。在此情況下,如果扔掉現有設備去做大量的硬件升級,這樣將造成現有資源的浪費,而且如果再面臨下一次業務量的提升,這又將導致再一次硬件升級的高額成本投入,甚至性能再卓越的設備也不能滿足當前業務量的需求。于是,網絡負載均衡機制應運而生,這是一個巨大的市場機會。F5當時的這幾個創業者就正好選擇了這個機會。因為當時一部叫《龍卷風》的電影非常紅,而龍卷風的最高等級就是F5,這代表極限的意思。所以,F5網絡的創業者就把公司取名為"F5",代表最高的極限追求。F5的第一個客戶是有名的Playboy(花花公子),雖然,在概念上,F5網絡負載均衡與"花花公子"一點關系都沒有,但Playboy的大名非常有利于F5的推廣銷售。1999年,F5成功上市。#p#
◆2000-2003年:網絡泡沫破裂的生存考驗將重心鎖定企業
網絡負載均衡的機會在于網絡應用的擴張,網絡流量的增大,所以,它非常依賴于網絡的發展。然而,在2000年里,當互聯網的泡沫破裂時,所有的網絡負載均衡廠商都面臨了生存的考驗。在這個時期,剛創立不久的F5可謂是生不逢時,同樣受到了生存的考驗。于是,F5將業務重心從互聯網轉移到大企業方面,專門針對電信、銀行,以及聯邦政府等大企業做網絡負載均衡。與此同時,F5還開始與微軟、甲骨文、DELL等這樣大的廠商展開了合作,通過合作廠商,把網絡負載均衡解決方案賣到大型企業里面去。例如,F5通過與DELL的合作,在2001年的時候,就把BIGIPBladeServer(F5的早期負載均衡產品,集成在DELL設備里)賣到了大型銀行機構中,這保證了F5生存下去。你可能會發現這樣一個問題:F5僅僅是一家才幾年的新興網絡廠商,微軟、DELL等IT巨頭為何會跟F5合作呢?F5總裁JohnMcAdam解釋到:"F5當時開發了iControl技術,這是一種開放的應用程序接口,通過這種技術,可以控制和優化企業網絡,這是當時微軟、甲骨文等企業都做不到的,但又是一種非常有用的技術。"在2002年里,F5的發展非常緩慢,其營業額停滯不前,作為一家華爾街的上市公司,每個季度也就2700萬美金。正是在這個時候,F5投入250人年展開了新一代網絡負載均衡平臺TMOS的開發。同期,其實,思科、北電等傳統網絡設備廠商也注意到了四層網絡負載均衡技術,于是,他們各自都收購了相應的負載均衡小廠商,例如思科收購了ArrowPoint等。但是,思科、北電在網絡負載均衡這塊市場,同樣遇到了像F5這樣廠商的網絡泡沫困難。JohnMcAdam強調到:"因為市場未打開,前景不明,所以思科未在這塊做更大的技術投入。但我們卻不斷的往里面投入,所以,最后思科和F5的距離就這么拉開了。"
◆2003-2005年:網絡流量不斷升級TMOS顯威力
2003年非典爆發,這是一個災難,然而,卻是互聯網的發展機會。網上看新聞、網上定餐、電話問候等等,網絡應用快速發展起來。在全球市場上,眾多的企業也從互聯網的泡沫經濟中走出來,開始走向理性化的發展方向。在前面一輪的基礎設施建設的基礎上,開始更加重視增值業務/數據業務的建設工作。此外,互聯網泡沫時代所引導的客戶經濟,也在這個時間開始體現出了真正的經濟效益,各種增值業務如網上銀行、電信運營商的短信增值業務,也在這個時期開始蓬勃發展,并產生出了巨大的經濟效益,接踵而至的就是各種各樣的網絡應用流量瓶頸問題開始凸顯,網絡游戲這個典型的互聯網經濟在這個時候也開始進入爆發式增長階段。此外,加上國內的電信、網通南北分拆,導致南北互通問題,這導致不少企業的網絡流量瓶頸問題更顯突出。這種種問題,并不是單純升級傳統的路由、交換設備而能解決的。而網絡負載均衡設備正好能解決這些問題。在這個時期,包括F5、Netscaler在內的網絡負載均衡設備廠商,都得到了快速的發展。對于F5來說,從2002年開始研發的TOMS平臺,于2004年正式投入市場。F5總裁JohnMcAdam表示:TMOS平臺是全套的網絡流量管理系統,它包括BIG-IP、WANJet、WebAccelerator、FirePass、Trafficshield等系列產品。分別針對網絡訪問、數據中心同步訪問、遠程辦公、應用防火墻等多種為了提升關鍵業務訪問效率的解決方案。例如,TOM在線部署了F53DNS負載均衡設備,從而有效地解決了南北互通的問題,保證了用戶訪問TOM網頁的速度,這對于保證TOM在線的SP增值業務快速發展,領先競爭對手,起到了至關重要的作用。
◆2006-2008年,負載均衡升級:向應用交付發展
從2006年開始,國內股市開始火爆起來,隨著上交所、深交所的股票交易量不斷創新高,證券交易的"堵單"現象越來越嚴重。此外,企業電子商務的網絡應用越來越多,而彩信應用的推廣,對網絡帶寬也有了新的要求;此時,國內視頻網站開始紛紛出現,流媒體形成的巨大訪問量,需要提供更高的網絡流量處理能力,對于四層負載均衡交換機的壓力會更大。在這種情況下,普通的負載均衡設備已經難以滿足網絡應用流量增長的需求。此時,以應用為導向的方案越來越明顯了,綜合多種技術手段的需求越來越強。于是,F5進一步完善了TOMS平臺,并開始倡導"應用交付、AdvancedADC"概念,這是網絡負載均衡概念的擴充。我們可以這樣形象地理解:基于網絡二層、三層的是路由交換,而基于網絡七層的則是"應用交換",應用交付是完全基于網絡應用的系統解決方案,它將關鍵應用與基礎網絡設備關聯起來。網絡負載均衡"L4-7LoadBalance"和應用交付"AdvancedADC"是兩個獨立的設備市場。其中,網絡負載均衡"L4-7LoadBalance"指具有傳統的網絡負載均衡機制的設備;而"AdvancedADC"則是傳統的網絡負載均衡的升級、擴展,它是一種綜合的交付平臺設備,其綜合了負載平衡、TCP優化管理、鏈接管理、SSLVPN、壓縮優化、智能網絡地址轉換、高級路由、智能端口鏡像等各種技術手段的綜合平臺。綜合了多種交付手段的應用交付設備(包括有L4-7LoadBalance功能)將是未來的趨勢,而僅有L4-7LoadBalance功能的設備的市場將越來越小。到現在為止,F5已經連續幾年位居Gartner的應用交付(ADC)神奇像限的領導地位。不過,最近兩年來,思科也越來越重視這個應用交付(網絡負載均衡)市場了,因為思科有強大的基礎網絡設備用戶群,再加上其銷售隊伍的龐大,這給F5帶來了較大的競爭壓力。不過,正是因為更多廠商對應用交付(網絡負載均衡)的重視,這個市場才會更大,技術也更成熟。