Windows Server NLB應(yīng)用案例

圖1 網(wǎng)絡(luò)改造拓?fù)鋱D

某政府機(jī)關(guān)由于部門合并，人員從原來的500多人擴(kuò)充到800多人。現(xiàn)在訪問內(nèi)部辦公系統(tǒng)OA的時(shí)候感覺反應(yīng)較慢。怎樣解決這么多用戶同時(shí)訪問OA速度慢的問題？

其中，該單位有Active Directory的服務(wù)器，OA是B/S架構(gòu)，服務(wù)器端是Windows Server 2008 R2的IIS網(wǎng)站，后臺(tái)是SQL Server數(shù)據(jù)庫。IIS與SQL Server是兩臺(tái)獨(dú)立的服務(wù)器。目前只有1臺(tái)OA的服務(wù)器。該單位的郵件系統(tǒng)是Exchange Server 2010，客戶端的DNS地址都是Active Directory服務(wù)器的IP地址，兩臺(tái)Active Directory的 服 務(wù) 器，3臺(tái)Exchange 2010的服務(wù)器。原來采用http://oa.heuet.com的方式訪問OA系統(tǒng)，其中oa的A記錄指向192.168.1.100，這是OA的服務(wù)器的IP地址。

經(jīng)過和用戶溝通交流，采用Windows Server 2008 R2的“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡”、“分布式文件系統(tǒng)”解決了這個(gè)問題，改造拓?fù)涫疽馊鐖D1所示。

解決問題的主要方法如下。

1.增加一臺(tái)新的服務(wù)器名為Web2，設(shè)置IP地址為 192.168.1.102，原 來 的OA服務(wù)器Web1的IP地址改為192.168.1.101。為這兩臺(tái)服務(wù)器配置網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，設(shè)置群集的IP地址為192.168.1.100。以后用戶訪問192.168.1.100時(shí)由網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡機(jī)制將用戶的訪問重新定向到兩臺(tái)服務(wù)器中的一臺(tái)。

2.數(shù)據(jù)同步問題：將OA網(wǎng)站所在的文件夾設(shè)置為“共享”，啟用分布式文件系統(tǒng)，通過配置DFS復(fù)制實(shí)現(xiàn)多臺(tái)服務(wù)器之間共享文件夾內(nèi)容的同步。例如：

用戶1訪問192.168.1.100時(shí)，NLB將訪問重定向到192.168.1.101，用 戶 在192.168.1.101的目錄上傳文件，DFS復(fù)制將新文件或更改后的文件同步到192.168.1.102對(duì)應(yīng)的文件夾。

用戶2訪問192.168.1.100時(shí)，NLB將訪問重定向到192.168.1.102，用戶2如果使用用戶1上傳的文件，則在當(dāng)前的192.168.1.102的同目錄中訪問到（DFS復(fù)制從192.168.1.101同步到192.168.1.102）。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境說明

為了全面介紹Windows Server網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡與DFS，本文通過圖2所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行介紹。在本示例中有一臺(tái)Active Directory服務(wù)器，安裝的Windows Server 2016操作系統(tǒng)；準(zhǔn)備了3臺(tái)Windows Server 2008 R2的計(jì)算機(jī)，設(shè)置IP地址分別為172.18.96.51、172.18.96.52、172.18.96.53，這3臺(tái)計(jì)算機(jī)加入到Active Directory，每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝了IIS與FTP。在172.18.96.1的DNS服務(wù) 器 中（升 級(jí) 到Active Directory時(shí)安裝的DNS服務(wù)器）創(chuàng)建了名為www與FTP的A記錄，分別指向172.18.96.50。在本示例中172.18.96.50為NLB的地 址，對(duì) 應(yīng) 172.18.96.51、172.18.96.52和172.18.96.53這三臺(tái)計(jì)算機(jī)。

本節(jié)通過如下的步驟進(jìn)行介紹。

1.在IP地址為172.18.96.1的DNS服務(wù)器中創(chuàng)建兩個(gè)A記錄，名稱分別是www和FTP，A記錄的IP地址指向172.18.96.50。

2.服務(wù)器1、服務(wù)器2和服務(wù)器3加入Active Directory，配置網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡，設(shè)置NLB的地址為172.18.96.50。在這3臺(tái)服務(wù)器上安裝配置IIS服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)Web網(wǎng)站，每臺(tái)Web服務(wù)器的內(nèi)容不同（用來區(qū)分3臺(tái)服務(wù)器）。

圖2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

3.在客戶端測(cè)試?？蛻舳耸褂脼g覽器訪問http://www.heinfo.edu.cn，多次測(cè)試的時(shí)候，訪問到的內(nèi)容不同（表示訪問的是不同的服務(wù)器）。注意，如果要為3臺(tái)Web服務(wù)器的內(nèi)容進(jìn)行同步，可以使用DFS的“復(fù)制”功能實(shí)現(xiàn)。

依次登錄到圖2中的服務(wù)器1、服務(wù)器2、服務(wù)器3，檢查這3臺(tái)服務(wù)器的IP地址配置是否正確、計(jì)算機(jī)是否加入到域。

登錄到服務(wù)器1，在“控制面板→系統(tǒng)和安全→系統(tǒng)”屬性中的“計(jì)算機(jī)名”和“域”選項(xiàng)中查看計(jì)算機(jī)名稱是否是ser1。

打開IP地址配置屬性頁，查看IP地址是否為規(guī)劃的172.18.96.51，DNS是否為Active Directory服務(wù)器的IP地址172.18.96.1。然后依次檢查服務(wù)器2、服務(wù)器3的系統(tǒng)屬性，最后再查看IP地址配置，這些不再一一介紹。

在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上安裝配置NLB

在將計(jì)算機(jī)加入到域之后，以域管理員帳戶（默認(rèn)為Administrator）登錄到計(jì)算機(jī)，為每臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡組件。

以域管理員帳戶登錄，打開“服務(wù)器管理器”，在“管理”中選擇“添加角色和功能”，在“選擇安裝類型”對(duì)話框中選擇“基于角色或基于功能的安裝”，在“選擇功能”對(duì)話框中選中“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡”。

在“確認(rèn)安裝所選內(nèi)容”對(duì)話框單擊“安裝”按鈕安裝完成后單擊“關(guān)閉”按鈕。

參照前兩步的步驟為另兩臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡”功能。

在每臺(tái)服務(wù)器上添加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡組件之后就可以配置并啟用這項(xiàng)功能。

在“服務(wù)器管理器”中的“工具”菜單中選擇“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡管理器”，打開“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡管理器”，用鼠標(biāo)右鍵單擊“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡管理器”，在彈出的快捷菜單中選擇“新建群集”。

在“新群集：連接”對(duì)話框中的“主機(jī)”文本框中輸入群集中第一臺(tái)主機(jī)的計(jì)算機(jī)名稱，本示例為ser1，單擊“連接”按鈕，在“可用于配置新群集的接口”顯示了該計(jì)算機(jī)可用的網(wǎng)卡及接口IP地址，單擊“下一步”按鈕，在“新群集：主機(jī)參數(shù)”對(duì)話框的“專用IP地址”列表中顯示了群集第一臺(tái)主機(jī)的專用IP地址，本示例為172.18.96.51，可以單擊“添加”按鈕添加新的專用IP地址，也可以使用列表中顯示的IP地址。

在“新群集：群集IP地址”對(duì)話框中單擊“添加”按鈕，在彈出的“添加IP地址”對(duì)話框中添加群集虛擬IP地址，本示例中規(guī)劃的IP地址為172.18.96.50。

圖3 將主機(jī)添加到群集

在“新群集：群集參數(shù)”對(duì)話框的“群集操作模式”中選擇“單播”或“多播”。如果該地址需要跨網(wǎng)絡(luò)訪問則選擇“單播”，如果該地址只為同網(wǎng)段的其他計(jì)算機(jī)提供服務(wù)則可以選擇“多播”。

單播模式下，NLB服務(wù)會(huì)重新對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)中啟用NLB的網(wǎng)卡分配MAC地址（此MAC地址稱為群集MAC地址），且所有的NLB節(jié)點(diǎn)均使用相同的MAC地址（均使用群集MAC地址），同時(shí)NLB會(huì)修改所有發(fā)送的數(shù)據(jù)包中的源MAC地址，這樣就導(dǎo)致交換機(jī)不能將此群集MAC地址綁定在某個(gè)端口上。工作在單播模式下的NLB可在所有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正常運(yùn)行（兼容性最好）；

多播模式下，NLB不會(huì)修改NLB節(jié)點(diǎn)啟用NLB的網(wǎng)絡(luò)適配器的MAC地址，而是為它再分配一個(gè)二層多播MAC地址專用于NLB的通訊（此MAC地址稱為群集MAC地址），這樣NLB節(jié)點(diǎn)之間可以通過自己原有的專用IP地址進(jìn)行通訊。

在“新群集：端口規(guī)則”中選擇默認(rèn)值，單擊“完成”按鈕，新群集創(chuàng)建完成。

添加其他主機(jī)到群集

在新建群集之后，需要將其他主機(jī)添加到群集，步驟如下：

在“網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡管理器”對(duì)話框中用鼠標(biāo)右鍵單擊群集IP地址，本示例為172.18.96.50，在彈出的快捷菜單中選擇“添加主機(jī)到群集”，在“將主機(jī)添加到群集：連接”對(duì)話框的“主機(jī)”文本框中輸入要添加到群集的主機(jī)名稱，本示例為ser2，單擊“連接”按鈕，在“可用于配置群集的接口”列表中顯示了所連接主機(jī)的接口及IP地址，本示例為172.18.96.52。

在“將主機(jī)添加到群集：主機(jī)參數(shù)”中選擇默認(rèn)值，在“將主機(jī)添加到群集：端口規(guī)則”對(duì)話框中選擇默認(rèn)值。

參照前兩步的步驟，將ser3主機(jī)也添加到群集，添加之后如圖3所示。將3臺(tái)服務(wù)器配置為網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡完成。用戶使用群集地址172.18.96.50訪問時(shí)，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡會(huì)根據(jù)每臺(tái)主機(jī)的負(fù)載進(jìn)行響應(yīng)。

如果要測(cè)試網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡是否生效，可以采用如下的兩種方法：

在網(wǎng)絡(luò)的一臺(tái)工作站中，使用“ping –t”，ping群集IP地址，在此期間可關(guān)閉這3臺(tái)服務(wù)器中的一臺(tái)甚至兩臺(tái)，此時(shí)ping的結(jié)果應(yīng)該沒有丟包或只有短暫的丟包。也可以依次關(guān)閉或重新啟動(dòng)這3臺(tái)服務(wù)器，最小的時(shí)候至少有一臺(tái)服務(wù)器在線。

另一種測(cè)試是在這3臺(tái)服務(wù)器上安裝應(yīng)用程序，例如安裝FTP或IIS、共享文件夾，這三臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)不一致，在使用群集地址訪問應(yīng)用時(shí)，在多次訪問時(shí)，訪問的內(nèi)容不同，表示雖然使用的是同一個(gè)IP地址，但NLB負(fù)載均衡后端的服務(wù)器已經(jīng)重定向到不同的服務(wù)器。