淺析某視頻點播網站負載均衡解決方案

<H2>淺析某視頻點播網站負載均衡解決方案</H2>
9 t% ]5 Y/ G4 O- ?  J* M+ d<DIV class=t_msgfont id=postmessage_70092>流媒體應用簡單的來說就是應用流技術在網絡傳輸上的多媒體文件，而流技術就是把連續(xù)的影像和聲音信息經過壓縮處理后放上網站服務器，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載到自己機器后才可以觀看的網絡傳輸技術。該技術在使用者端的電腦上創(chuàng)造一個緩沖區(qū)，于播放前預先下載一段資料作為緩沖，于網絡實際連接速度小于播放所耗用資料的速度時，播放程序就會取用這一小段緩沖區(qū)內的資料，避免播放的中斷，也是的播放品質得以維持。<BR>隨著Web2.0技術的普及，使網絡上傳輸?shù)馁Y料不僅僅限于文字和圖形。有許多的視頻應用需要在Internet網絡上點播，它們都要求最大范圍的讓觀眾觀看到高質量的節(jié)目，像電視一樣達到宣傳、廣告或滿足觀眾需求的目的。這就要求系統(tǒng)具備高傳輸率、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)流的分流、高穩(wěn)定性等特征。實現(xiàn)網絡的視、音頻傳輸最好的解決方案就是流式媒體的傳輸方式。<BR>&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;在流媒體系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流量是非常巨大的，對于視頻點播并發(fā)流的負載要求非常強大，單一服務器無法承擔大量并發(fā)數(shù)據(jù)流的負載。通常有三種方式來改善這種狀況：升級網絡帶寬、升級服務器配置或增加服務器、用最大的壓縮技術來壓縮視頻文件。但這三種方式有各自的局限性。升級網絡帶寬和服務器的升級一般是同時進行，在短時間內是解一時之需，但是還是會面臨將來的升級需求，同時會造成資源浪費。甚至會出現(xiàn)性能卓越的硬件也滿足不了業(yè)務發(fā)展需求的狀況。通過壓縮視頻文件，是可以相應的減輕服務器的負擔，但是在當今的視頻壓縮技術中，沒有哪種技術能把視頻文件的體積變小，還不影響視頻效果的。這樣做，勢必會影響用戶的視覺體驗，服務質量變低。由于上述問題的存在，負載均衡機制應運而生。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp; 項目概況：</STRONG> <BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何保證客戶服務的穩(wěn)定性<BR>&nbsp; &nbsp; 流媒體系統(tǒng)中的媒體數(shù)據(jù)以實時數(shù)據(jù)流的形式傳輸。與傳統(tǒng)的文件數(shù)據(jù)不同，媒體數(shù)據(jù)流一旦開始傳輸，就必須以穩(wěn)定的速率傳送到客戶端，以保證其平滑地回放，視頻、音頻數(shù)據(jù)流都不能有停滯和間斷。鑒于流媒體服務以上特性，服務穩(wěn)定性尤為重要。<BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何實現(xiàn)流媒體服務器集群的高可用性<BR>&nbsp; &nbsp; 單臺服務器的設置，不可避免會出現(xiàn)“單點故障”，需要進行服務器“容錯”。為實現(xiàn)容錯，往往在主服務器旁安置一臺或多臺備份服務器。但這樣做，平時只有一臺服務器工作，其他服務器處于空閑狀態(tài)，無法利用所有服務器的處理資源，投資得不到充分利用。且當出現(xiàn)“峰值堵塞”時，所得到的往往是“多米諾”效應，即所有服務器連續(xù)被“堵”至“死”。并且，當所有服務器都損壞時，無法動態(tài)、合理地利用其它資源提供服務或備份。<BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何讓硬件設備發(fā)揮最大的處理能力<BR>&nbsp; &nbsp; 流媒體是一個特殊的網絡應用系統(tǒng)，它與一般Web應用不同，其最大特點就是需要高速處理并發(fā)視頻流數(shù)據(jù)。流媒體系統(tǒng)對服務器I/O通道吞吐率要求是極為嚴格的，其數(shù)據(jù)流量是非常巨大的。流媒體系統(tǒng)對于視頻點播并發(fā)流的負載要求非常強大，單一服務器無法承擔大量并發(fā)數(shù)據(jù)流的負載。想要合理解決這些問題，升級設備、改變拓補并不是很有效，相對巧妙的方式是采用負載均衡技術，用多個設備共同完成任務。針對訪問請求負載均衡設備根據(jù)服務器數(shù)量使用特定的分發(fā)策略進行統(tǒng)一分發(fā)調配，從而使所有的硬件設備都能發(fā)揮其最大處理能力。<BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何使整個系統(tǒng)具有良好的可擴展性<BR>&nbsp; &nbsp; 隨著物理和應用的集中，服務器上所要處理的數(shù)據(jù)量不斷增大，同時并發(fā)連接數(shù)量會越來越多。若處理資源不夠，在未超出系統(tǒng)容量時，往往是客戶的請求回應越來越慢，可容納的同時連接數(shù)量逐漸減小，系統(tǒng)性能嚴重下降。當超出系統(tǒng)容量后，系統(tǒng)出現(xiàn)故障導致服務中斷。為應對日益增多的業(yè)務量，系統(tǒng)的可擴展性尤為重要。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp; 網絡結構：</STRONG> <BR>
<P align=center><A href="http://detail.zol.com.cn/picture_index_211/index2102469.shtml" target=_blank><IMG alt="" src="http://img2.zol.com.cn/product/21/469/ceGoknhJQ6qdg.jpg" onload="attachimg(this, 'load')" border=0></A></P>&nbsp; &nbsp; <STRONG>客戶需求： </STRONG><BR>&#8226;采用負載均衡設備對后端的流媒體服務器集群進行連接請求的分配，盡量使各臺流媒體服務器的負載均衡，并能進行實時健康檢查，及時移除出故障的服務器。 <BR>&#8226;能正確處理同一個RSTP（Real-Time Streaming Protocol）請求中的TCP和UDP連接。<BR>&#8226;能對同一個用戶的請求進行會話保持，確保用戶使用流媒體服務的質量和流暢性。<BR>&#8226;因為流媒體應用中，上行流量大大小于下行流量，所以需采用直接路由技術。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp;梭子魚的解決方案： </STRONG><BR>&#8226;采用兩臺梭子魚安全負載均衡機LB440的雙機HA冗余結構，實現(xiàn)對后端多臺流媒體服務器的實時負載均衡。<BR>&#8226;采用梭子魚LB440特有的負載均衡算法保證大量的流媒體連接請求負載實時高效均衡。<BR>&#8226;梭子魚LB440對每臺流媒體服務器的服務端口進行健康檢查，當某臺流媒體服務器發(fā)生故障，則停止該臺設備的工作，并從整個負載均衡隊列中自動移除。<BR>&#8226;SSL卸載和加速：避免SSL加解密運算對服務器造成的額外壓力，提高服務器的處理能力, 保證HTTPS訪問的高效、安全、可靠。<BR>&#8226;基于應用的結構，便于以后業(yè)務系統(tǒng)無縫拓展。性價比最優(yōu)的解決方案，保護用戶的投資。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp;為什么選擇梭子魚： </STRONG><BR>&#8226;高性能：梭子魚LB440負載均衡機提供業(yè)界至強的服務器負載均衡性能，支持每秒100,000的新建連接， 900萬的并發(fā)連接。 <BR>&#8226;一般來說，流媒體服務都會使用一個TCP連接（如RTSP協(xié)議）進行帶寬的協(xié)商和流速的控制，通過UDP將流數(shù)據(jù)返回客戶。梭子魚LB440負載均衡機擁有IP及Cookie的會話保持功能，保證來自同一客戶的TCP和UDP連接會被轉發(fā)到集群中同一臺媒體服務器，使得媒體服務準確無誤地運行。普通的NAT技術由于針對TCP和UDP請求進行分開處理，這樣往往會導致兩個請求分發(fā)到不同服務器，使會話失敗。<BR>&#8226;梭子魚安全負載均衡機獨特的無跳線連接心跳監(jiān)控方式提供快速切換，是集群流媒體服務這樣的實時關鍵系統(tǒng)所必需的。 <BR>&#8226;強大的安全保護：梭子魚安全負載均衡機內置集成了IPS實時安全防護系統(tǒng)，可以檢測并阻擋1000多種入侵攻擊和DOS攻擊。</DIV>