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  第4题      
  知识点:   电子商务   负载均衡   评估

 
阅读以下关于Web应用系统负载均衡的问题,在答题纸上回答问题1至问题某电子商务公司的主要业务是书籍、服装、家电和日用品的在线销售。随着公司业务发展和用户规模的不断扩大,现有的网上交易系统无法正常处理日益增大的请求流量,公司决策层决定升级其网上交易系统。在对该系统的升级方案进行设计和讨论时,公司的系统分析师王工提出采用基于高性能主机系统的方法进行系统升级,另外一位系统分析师李工则提出采用基于负载均衡集群的方法进行系统升级。公司的分析师和架构师对这两种思路进行讨论与评估,最终采纳了李工的方法。
 
问题:4.1   请从系统的可用性、可伸缩性和应用特点三个方面说明公司为何没有采用王工提出的方法。
 
问题:4.2   负载均衡通常分为传输层负载均衡和应用层负载均衡两类。请基于这种分类方式,说明基于DNS的负载均衡方法和基于HTTP重定向服务器的负载均衡方法分别属于哪类负载均衡方法,并用200字以内的文字说明这两种方法实现负载均衡的方式。
 
问题:4.3   在确定使用基于负载均衡集群的系统升级方法后,李工给出了一个基于LVS(Linux Virtual Server)的负载均衡集群实现方案。公司的系统分析师在对现有系统进行深入分析的基础上,认为以下两个实际情况对升级方案影响较大,需要对该方案进行改进。
1.系统需要为在线购物提供购物车功能,用来临时存放选中的产品。
2.系统需要保证向所有的VIP用户提供高质量的服务。
针对上述描述,首先说明每种情况分别会引入哪些与负载均衡相关的问题,并用200字以内的文字说明针对不同的问题,应该如何改进李工的解决方案。
 
 
 

   知识点讲解    
   · 电子商务    · 负载均衡    · 评估
 
       电子商务
        电子商务是指买卖双方利用现代开放的Internet网络,按照一定的标准所进行的各类商业活动,主要包括网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付等新型的商业运营模式。狭义的电子商务是指利用Web提供的通信手段在网上买卖产品或提供服务;广义的电子商务除了以上内容外,还包括企业内部的商务活动,如生产、管理、财务等,以及企业间的商务活动,即把买家、卖家、厂家和合作伙伴通过Internet、Intranet和Extranet连接起来所开展的业务。
        电子商务分三个方面,即电子商情广告、电子选购和交易,电子交易凭证的交换、电子支付与结算,以及网上售后服务等。参与电子商务的实体有四类:顾客(个人消费者或集团购买)、商户(包括销售商、制造商和储运商)、银行(包括发卡行和收单行)及认证中心。电子商务主要有三种模式:
        (1)B2B(Business To Business,企业对企业)是指企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息的交换。B2B电子商务模式包括两种基本模式,一种是企业之间直接进行的电子商务(如制造商的在线采购和在线供货等),另一种是通过第三方电子商务网站平台进行的商务活动。
        (2)B2C(Business To Customer,企业对个人)是商家对消费者,也就是通常说的商业零售,即直接面向消费者销售产品和服务。最具有代表性的B2C电子商务模式就是网上零售网站。B2C电子商务的模式并不是唯一的,专门依靠网站开展网上零售只是B2C电子商务的一种形式,企业网站也可以开设面向消费者的在线直接销售,这也是B2C电子商务的表现形式。
        (3)C2C(Customer To Customer,个人对个人)是消费者对消费者的交易,简单地说就是消费者本身提供服务或产品给消费者,最常见的形态就是个人工作者提供服务给消费者,如保险从业人员、促销人员的在线服务及销售网点或商品竞标网站。此类网站非企业对消费者,而是由提供服务的消费者与需求服务的消费者私下达成交易的方式。C2C商务平台就是通过为买卖双方提供一个在线交易平台,使卖方可以主动提供商品上网拍卖,而买方可以自行选择商品进行竞价。
 
       负载均衡
        负载均衡是由多台服务器以对称的方式组成一个服务器集合,每台服务器都具有等价的地位,都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。通过某种负载分担技术,将外部发送来的请求均匀地分配到对称结构中的某一台服务器上,而接收到请求的服务器独立地回应客户的请求。
        目前,比较常用的负载均衡技术主要有:
        (1)基于DNS的负载均衡。在DNS中为多个地址配置同一个名字,因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址,从而使得不同的客户访问不同的服务器,达到负载均衡的目的。DNS负载均衡是一种简单而有效的方法,但是它不能区分服务器的差异,也不能反映服务器的当前运行状态。
        (2)代理服务器负载均衡。使用代理服务器,可以将请求转发给内部的服务器,使用这种加速模式可以提升静态网页的访问速度。然而,也可以考虑这样一种技术,使用代理服务器将请求均匀转发给多台服务器,从而达到负载均衡的目的。
        (3)地址转换网关负载均衡。支持负载均衡的地址转换网关,可以将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址,对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部地址,达到负载均衡的目的。
        (4)协议内部支持负载均衡。有的协议内部支持与负载均衡相关的功能,例如HTTP协议中的重定向能力等。
        (5)NAT(Network Address Translation,网络地址转换)负载均衡。NAT是将一个IP地址转换为另一个IP地址,一般用于未经注册的内部地址与合法的、已获注册的Internet IP地址间进行转换。适用于解决Internet IP地址紧张、不想让网络外部知道内部网络结构等场合下。
        (6)反向代理负载均衡。普通代理方式是代理内部网络用户访问Internet上服务器的连接请求,客户端必须指定代理服务器,并将本来要直接发送到Internet上服务器的连接请求发送给代理服务器处理。反向代理方式是指以代理服务器来接受Internet上的连接请求,然后将请求转发给内部网络上的服务器,并将从服务器上得到的结果返回给Internet上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个服务器。反向代理负载均衡技术是把将来自Internet上的连接请求以反向代理的方式动态地转发给内部网络上的多台服务器进行处理,从而达到负载均衡的目的。
        (7)混合型负载均衡。在有些大型网络,由于多个服务器群内硬件设备、各自的规模、提供的服务等的差异,可以考虑给每个服务器群采用最合适的负载均衡方式,然后在这多个服务器群间再一次负载均衡或集群起来以一个整体向外界提供服务(即把这多个服务器群当做一个新的服务器群),从而达到最佳的性能。这种方式称为混合型负载均衡,这种方式有时也用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。
 
       评估
        评估测试不只针对物理设备,更重要的是要评估、比较各种网络技术。通常使用模拟测试配置和模拟负载进行子系统(如路由器)和网络技术(如ATM或FDDI等)的评估。评估测试不适用于全局网络,因为全局网络拓扑负载、网络设备太多,不好准确定位引起问题的原因和位置,不能进行有效的比较。多数评估测试在专用的子网测试环境中进行。
        很多公司都有其固定合作的网络设备供应商,如路由器、集线器或交换机的供应商,通常很少再做设备比较测试,但网络技术的比较测试需要经常进行。企业经常面对选择哪种技术以及怎样比较不同技术的问题,所以技术评估是评估测试中很重要的一项。
        在比较设备与技术时,除了使用专用于待测设备或技术的工程负载外,有经验的程序员也使用真实负载,使用真实负载可以了解待测设备或技术在特定环境下的运行性能。通过两种负载模式检测结果的比较,可以获知待测设备还有多少多余容量。
        评估测试与设备或技术的功能/特征测试一样,用于比较待测设备或技术的性能、稳定性、特性、易用性配置和管理等方面的功能。
        评估测试实质是衰减测试的基础,评估测试中对几种设备或技术进行比较;衰减测试中对同一设备的不同版本进行比较。测试中选择设备的标准也完全可作为验证升级版本工作正常与否的标准。尽可能多地集成在计划/设计阶段进行测试是非常好的方法,最初的产品评估测试可以被开发阶段的可接受性测试和升级阶段的衰减性测试所借鉴。
        评估测试是最常进行的测试,在设备选型、技术选型,以及网络系统升级过程中都要进行或多或少的评估测试。
        用于评估测试的负载模式和测试脚本要能有效覆盖被检测的设备和技术。常使用最好情形(工程负载)和真实负载模式进行测试,两种方式都提供了唯一的、重要的检测结果,测试人员要能够理解、解释测试结果间的不同。
        工程检测结果是被测设备和技术在最理想的情形下测试得到的结果,因此不能在真实运行环境里显示它们的运行性能;真实检测结果能很好地显示待测设备或技术在运行网络环境中的性能,但无法预测设备的总容量。如果时间允许,两种测试都要做。通常测试人员只有时间进行一种测试,一般进行最好情形的测试。许多公开发行的测试报告都是基于最好情形(工程负载)下的测试结果。
        所有的测试配置都是模拟的。用于设备比较的测试配置不一定要代表运行网络的典型配置,任何有效、公正的测试配置都能对被测产品进行很好的比较。然而,测试配置和负载越接近运行网络的配置和负载,测试的结果越能反映被测设备在运行网络中的运行情况。
        在安装和配置测试网络时必须注意:要确保配置中所有测试组件都是最新版本,使测试尽可能地公正和统一,以取得最好的测试结果。在测试非正式版时一定要小心,因为发布日期经常有错误。测试配置中安装了非正式版后,它还可能会变,所以非正式版的测试结果和正式版的测试结果经常不一致,分析非正式版的设备经常会延误项目的进行。
        进行评估测试时,除了被测设备,测试配置中的所有网络组件都要保持不变。这一点非常重要,只有这样才能保证被测设备可以进行公平比较。对于子网,这一点很容易做到(一个网络设备很容易被另一个设备所替代)。
        网络技术评估要比较各种网络技术,因而测试配置中的几个网络组件都需要更换。重要的是不要改变源或目标配置。在配置中不仅通信线路需要更换,路由器也需要更换。传输负载和端点的配置要保持不变。
        需要评估测试计划中的各个测试任务,逐步完成测试、数据收集和数据解释。在评估测试中,各测试进行的先后次序没有关系,因为它们不是线性关系,而是多次重复进行的。当在测试中发现了新的信息时,以前所做的测试可能要重新进行以确定它的测试结果,或要对以前的测试稍作改变以检验网络运行的其他方面。此外,在评估期间设备提供商经常发布新的版本或非正式的版本,所以各种基于这种设备的测试都要重新进行。
        制定网络设备、技术比较或取舍标准时,不仅要参考评估测试所得的测试结果数据,还要综合考虑其他一些信息,如各设备的性能价格比,但由于没有运行网络的持续和峰值负载要求,所以缺少比较基准,往往将产品评估测试引入歧途。
        最后要根据评估测试所得的数据和图表对网络系统作出总结性评估,并撰写网络系统评估报告。
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