2024年4月11日发(作者：)
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设计分析
银行业务中多链路及服务器负载均衡设计方案探讨
李德有 解晨光 张 宇（哈尔滨金融学院，黑龙江哈尔滨１５００３０）
摘 要：针对银行链路及服务器的单点故障安全问题，提出了基于多链路和服务器的负载均衡技术应用解决方案，论述了系统设计方案和
相关技术，优化了网络访问，提高银行应用系统的稳定运行水平。
关键词：负载均衡；多链路；服务器
１引言
随着网络技术日新月异的发展，银行各种关键业务应都基
于网络开展起来。但随着业务量的增长和用户数的增加原有系
统的一些问题也暴露出来，其中之一是由于链路问题造成频繁
的单点故障带来脆弱的网络安全性。并且当对服务器在线访问
量超过一定限额时会造成性能急剧下降。如何以无缝地监控
多条连接的可用性与性能，并智能地管理到某一站点的双向流
量，从而提供出色的容错性和优化的网络访问，保证应用的稳
定运行是我们要考虑的一个重要课题，而多链路及服务器负载
均衡技术为解决这一问题提供了有效解决方案。
２负载均衡方案设计目标
“负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价
有效的方法以扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处
理能力，提高网络的灵活性和可用性。”…它主要完成以下任务：
解决网络拥塞问题、提高服务器响应速度和避免网络关键部位
Ｈ｛现单点失效。我们设计的负载均衡方案要实现如下功能：
１）冗余的系统实施方案，任何单点故障不影响系统的正常
运营
在接入系统的设计中，对于所有的设备，均采用冗余设计
和实施，充分考虑到各种设备和线路的中断或故障情况，在发
生故障时系统能迅速切换，保证系统的正常运营。
２）链路的负载均衡和冗余：要求在正常情况下将用户对外
的访问流量和外部用户对内部服务器的访问流量负载均衡到两
条链路上，在某链路故障时自动将其流量切换到另外的链路，
自动的透明容错，当链路恢复时自动将其加入到负载均衡中
来。
３）服务器的负载均衡：采用丰富的负载均衡算法对多台服
务器进行负载均衡，使流量得以合理分配，并且需要处理因服
务器负载均衡所带来的会话保持问题。某台服务器发生故障时
由负载均衡产品自动检查到，并且将其从服务器群组中排除，透
明的容错，从而保证服务器的整体性能得以大幅度提升。
３负载均衡系统方案设计
方案拓扑图如下所示
３．１链路负载均衡及冗余
与网络相关的关键业务都需要安排和配置多条接入链路以
保证网络服务的质量，消除单点故障，减少停机时间。
基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目：基于机器学习
的农村信用社经营效益监测研究，项目编号：１２５２１０６５，课题负
责人：李德有。
作者简介：李德有（１９７２－），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨金融
学院，副教授，研究方向：金融计算机应用。
Ｓｅｒｖｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ
内部的应用系统和网络工作站在访问网络的服务和网站时
如何能够在多条不同的链路中动态分配和负载均衡。
网络的外部用户如何在外部访问内部的网站和应用系统时
也能够动态的在多条链路上平衡分配，并在…条链路中断的时
候能够智能地自动切换到另外一条链路到达服务器和应用系
统。
通两台链路负载均衡设备以Ａｃｔｉｖｅ—Ｂａｃｋｕｐ方式实现网络
中两条链路的负载均衡及冗余。设备可以根据相应的链路负载
均衡算法来实现快速访问的智能引导，保证了最好的访问速度
和最高的访问效率。同时，健康检查机制实现对链路健康状况
的实时监控，当有链路出现故障时会屏蔽故障链路，并自动将
流量切向其它正常工作的备份链路，实现了链路的高可用性。
３．２服务器负载均衡及冗余
服务器负载均衡包括三个方面，其一是将用户访问流量均
衡分配到各台服务器，使服务器资源得到充分利用，提高服务
器群整体的性能；其二是对服务器节点的健康检查，保证流量
被负载均衡到正常工作的服务器；第三是对于需要定位到某台
服务器进行访问的用户来说，采用会话保持技术来保证用户会
话的持续性
设计分析・
对于所有的对外提供服务的服务器，均可以配置Ｖｉｒｔｕａｌ
接每个服务器。当其中某个服务器发生第二到第７层的故障，就
Ｓｅｒｖｅｒ实现负载均衡，同时可持续检查服务器的健康状态，一
把其从顺序循环队列中拿出，不参加下一次的轮询，直到其恢
旦发现故障服务器，则将其从负载均衡组中摘除。
利用虚拟ＩＰ地址来为用户的一个或多个目标服务器提供服
复正常。
比率（Ｒａｔｉｏ）：给每个服务器分配一个加权值为比例，根
务。因此，它能够为大量的基于ＴＣＰ／ＩＰ的网络应用提供服务器
椐这个比例，把用户的请求分配到每个服务器。当其中某个服
负载均衡服务。根据服务类型不同分别定义服务器群组，可以
务器发生第二到第７层的故障，就把其从服务器队列中拿出，不
根据不同服务端口将流量导向到相应的服务器。连续地对目标
参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正常。
服务器进行合理性检查，当用户通过ＶｌＰ请求目标服务器服务
优先权（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）：给所有服务器分组，给每个组定义优
时，根椐目标服务器之间性能和网络健康情况，选择性能最佳
先权，根据用户的请求分配给优先级最高的服务器组（在同一
的服务器响应用户的请求。如果能够充分利用所有的服务器资
组内，采用轮询或比率算法，分配用户的请求）：当最高优先级
源，将所有流量均衡的分配到各个服务器，我们就可以有效地 中所有服务器出现故障才将请求送给次优先级的服务器组。这
避免“不平衡”现象的发生。
种方式，实际为用户提供一种热备份的方式。
对于服务器集群，可以运用多种静态或动态的负载均衡算 最少的连接方式（Ｌｅａｓｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）：传递新的连接给
法，来实现智能分配负载，确保客户最大限度发挥其服务器投
那些进行最少连接处理的服务器。当其中某个服务器发生第二
资价值。同时，可以利用扩展应用查证或扩展内容查证等精确
到第７层的故障，就把其从服务器队列中拿出，不参加下一次的
的检测方法监视服务器的可用性和性能，将用户的请求导向到 用户请求的分配，直到其恢复正常。
集群中最符合要求的服务器，当某台服务器故障时，能从集群
最快模式（Ｆａｓｔｅｓｔ）：传递连接给那些响应最快的服务
中被隔离出来，直到故障服务器恢复后自动加入服务器集群， 器。当其中某个服务器发生第二到第７层的故障，就把其从服务
不影响用户的正常访问，从而实现服务器的负载均衡及冗余特
器队列中拿出，不参加下一次的用户请求的分配，直到其恢复正
性。同时，可利用其会话保持功能进行智能的流量分配和处理，
常。
保证用户访问的持续性和完整性。
观察模式（Ｏｂｓｅｒｖｅｄ）：连接数目和响应时间以这两项的
４负载均衡涉及到的相关技术
最佳平衡为依据为新的请求选择服务器。当其中某个服务器发
４．１链路负载均衡算法
生第二到第７层的故障，就把其从服务器队列中拿出，不参加下
静态会话保持（Ｓｔａｔｉｃ Ｐｅｒｓｉｓｔ）：这种算法将维护一个
一
次的用户请求的分配，直到其恢复正常。
ＬＤＮＳ到某一个站点的映射表，同一个ＬＤＮＳ的查询请求在预定的
预测模式（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）：利用收集到的服务器当前的性
时间过期之前会返回同一个ＩＰ地址。
能指标，进行预测分析，选择一台服务器在下一个时间片内，其
基于拓扑的路由（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ）：采用拓扑数据库。链路控制
性能将达到最佳的服务器相应用户的请求。
器可准确确定用户的位置，并根据预定义的策略通过所需链路
５结束语
路由流量。
通过在实验室环境下测试多链路及服务器负载均衡系统
服务质量（Ｑｏｓ）：通过收集每条链路中，￣ＲＴＴ时间、跳数、
可以有效地解决网络拥塞问题并提高了服务器响应速度。因此
完成比率、包比率、地理拓扑、链路容量、ＶＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｓｅｒｖｅｒ）
方案可以通过提供容错性机制来优化网络访问，保证银行应用
容量、Ｋｂｙｔｅ／Ｓｅｃ的数值进行综合计算，计算之后每个数据中心
的稳定运行。当然方案还需根据银行网络的实际情况进行进一
都会有一个权值，然后根据这个权值返回给ＬＤＮＳ相应的站点的
步完善，以达到更好的效果。
ＩＰ地址。
ｖｓ容量（ｖＳ Ｃａｐａｃｉｔｙ）：当使用这种算法的时候，将所有的
［参考文献］
Ｖｉｒｔｕａｌ Ｓｅｒｖｅｒ￣在一个队列当中，并把每个Ｖｉｒｔｕａｌ Ｓｅｒｖｅｒ
［１］王辉．网络性能与ｗＥＢ服务器负载均衡的研究．现代情报．２００５，２．
的容量作为他们的权重，按照这个权重返回给ＬＤＮＳ相应的站点
［２］Ｇｒｅｇｏｒ Ｒｏｔｈ，李明．服务器负载均衡架构之应用层负载均衡一一服务
Ｖｉｒｔｕａｌ Ｓｅｒｖｅｒ的ＩＰ地址。
器集群的高扩展性和高可用性．程序员．２００９，１．
４．２服务器负载均衡算法
［３］李德有．基于ＸＭＬ的银行报表系统数据转换研究．微计算机信息，
轮询（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ）：顺序循环将请求一次顺序循环地连
２Ｏ１１，５－１：２３８－２３９．
：简讯：
世上最小计算机体积仅１立方毫米
来自美国密歇根大学研究人员开发的“世界上最小的计算机”，其体积只有１立方毫米，包括一个超级节能的微型处理器、一
个压力传感器、一枚记忆卡、一块太阳能电池、一片薄薄的蓄电池和一个无线收发装置。它每隔１５分钟自动启动记录数据，耗电量
仅为ｌ／１０亿。只要在户外阳光下暴露１．５个小时，就能充满电。主要为青光眼患者研制，放置在患者眼球内可以监测眼压，方便医生
及时为病人缓解痛苦。 （摘自：凤凰网）
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