淺析某視頻點(diǎn)播網(wǎng)站負(fù)載均衡解決方案

<H2>淺析某視頻點(diǎn)播網(wǎng)站負(fù)載均衡解決方案</H2>
! [/ v) R" ]2 t% ~<DIV class=t_msgfont id=postmessage_70092>流媒體應(yīng)用簡單的來說就是應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸上的多媒體文件，而流技術(shù)就是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放上網(wǎng)站服務(wù)器，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個(gè)壓縮文件下載到自己機(jī)器后才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。該技術(shù)在使用者端的電腦上創(chuàng)造一個(gè)緩沖區(qū)，于播放前預(yù)先下載一段資料作為緩沖，于網(wǎng)絡(luò)實(shí)際連接速度小于播放所耗用資料的速度時(shí)，播放程序就會(huì)取用這一小段緩沖區(qū)內(nèi)的資料，避免播放的中斷，也是的播放品質(zhì)得以維持。<BR>隨著Web2.0技術(shù)的普及，使網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)馁Y料不僅僅限于文字和圖形。有許多的視頻應(yīng)用需要在Internet網(wǎng)絡(luò)上點(diǎn)播，它們都要求最大范圍的讓觀眾觀看到高質(zhì)量的節(jié)目，像電視一樣達(dá)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)播并發(fā)流的負(fù)載要求非常強(qiáng)大，單一服務(wù)器無法承擔(dān)大量并發(fā)數(shù)據(jù)流的負(fù)載。通常有三種方式來改善這種狀況：升級(jí)網(wǎng)絡(luò)帶寬、升級(jí)服務(wù)器配置或增加服務(wù)器、用最大的壓縮技術(shù)來壓縮視頻文件。但這三種方式有各自的局限性。升級(jí)網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器的升級(jí)一般是同時(shí)進(jìn)行，在短時(shí)間內(nèi)是解一時(shí)之需，但是還是會(huì)面臨將來的升級(jí)需求，同時(shí)會(huì)造成資源浪費(fèi)。甚至?xí)霈F(xiàn)性能卓越的硬件也滿足不了業(yè)務(wù)發(fā)展需求的狀況。通過壓縮視頻文件，是可以相應(yīng)的減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，但是在當(dāng)今的視頻壓縮技術(shù)中，沒有哪種技術(shù)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(huì)影響用戶的視覺體驗(yàn)，服務(wù)質(zhì)量變低。由于上述問題的存在，負(fù)載均衡機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp; 項(xiàng)目概況：</STRONG> <BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何保證客戶服務(wù)的穩(wěn)定性<BR>&nbsp; &nbsp; 流媒體系統(tǒng)中的媒體數(shù)據(jù)以實(shí)時(shí)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(wù)以上特性，服務(wù)穩(wěn)定性尤為重要。<BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何實(shí)現(xiàn)流媒體服務(wù)器集群的高可用性<BR>&nbsp; &nbsp; 單臺(tái)服務(wù)器的設(shè)置，不可避免會(huì)出現(xiàn)“單點(diǎn)故障”，需要進(jìn)行服務(wù)器“容錯(cuò)”。為實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)，往往在主服務(wù)器旁安置一臺(tái)或多臺(tái)備份服務(wù)器。但這樣做，平時(shí)只有一臺(tái)服務(wù)器工作，其他服務(wù)器處于空閑狀態(tài)，無法利用所有服務(wù)器的處理資源，投資得不到充分利用。且當(dāng)出現(xiàn)“峰值堵塞”時(shí)，所得到的往往是“多米諾”效應(yīng)，即所有服務(wù)器連續(xù)被“堵”至“死”。并且，當(dāng)所有服務(wù)器都損壞時(shí)，無法動(dòng)態(tài)、合理地利用其它資源提供服務(wù)或備份。<BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何讓硬件設(shè)備發(fā)揮最大的處理能力<BR>&nbsp; &nbsp; 流媒體是一個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，它與一般Web應(yīng)用不同，其最大特點(diǎn)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(wù)器I/O通道吞吐率要求是極為嚴(yán)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(diǎn)播并發(fā)流的負(fù)載要求非常強(qiáng)大，單一服務(wù)器無法承擔(dān)大量并發(fā)數(shù)據(jù)流的負(fù)載。想要合理解決這些問題，升級(jí)設(shè)備、改變拓補(bǔ)并不是很有效，相對巧妙的方式是采用負(fù)載均衡技術(shù)，用多個(gè)設(shè)備共同完成任務(wù)。針對訪問請求負(fù)載均衡設(shè)備根據(jù)服務(wù)器數(shù)量使用特定的分發(fā)策略進(jìn)行統(tǒng)一分發(fā)調(diào)配，從而使所有的硬件設(shè)備都能發(fā)揮其最大處理能力。<BR>&nbsp; &nbsp; &#8226;如何使整個(gè)系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性<BR>&nbsp; &nbsp; 隨著物理和應(yīng)用的集中，服務(wù)器上所要處理的數(shù)據(jù)量不斷增大，同時(shí)并發(fā)連接數(shù)量會(huì)越來越多。若處理資源不夠，在未超出系統(tǒng)容量時(shí)，往往是客戶的請求回應(yīng)越來越慢，可容納的同時(shí)連接數(shù)量逐漸減小，系統(tǒng)性能嚴(yán)重下降。當(dāng)超出系統(tǒng)容量后，系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致服務(wù)中斷。為應(yīng)對日益增多的業(yè)務(wù)量，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性尤為重要。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp; 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：</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(fù)載均衡設(shè)備對后端的流媒體服務(wù)器集群進(jìn)行連接請求的分配，盡量使各臺(tái)流媒體服務(wù)器的負(fù)載均衡，并能進(jìn)行實(shí)時(shí)健康檢查，及時(shí)移除出故障的服務(wù)器。 <BR>&#8226;能正確處理同一個(gè)RSTP（Real-Time Streaming Protocol）請求中的TCP和UDP連接。<BR>&#8226;能對同一個(gè)用戶的請求進(jìn)行會(huì)話保持，確保用戶使用流媒體服務(wù)的質(zhì)量和流暢性。<BR>&#8226;因?yàn)榱髅襟w應(yīng)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(shù)。<BR><STRONG>&nbsp; &nbsp;梭子魚的解決方案： </STRONG><BR>&#8226;采用兩臺(tái)梭子魚安全負(fù)載均衡機(jī)LB440的雙機(jī)HA冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對后端多臺(tái)流媒體服務(wù)器的實(shí)時(shí)負(fù)載均衡。<BR>&#8226;采用梭子魚LB440特有的負(fù)載均衡算法保證大量的流媒體連接請求負(fù)載實(shí)時(shí)高效均衡。<BR>&#8226;梭子魚LB440對每臺(tái)流媒體服務(wù)器的服務(wù)端口進(jìn)行健康檢查，當(dāng)某臺(tái)流媒體服務(wù)器發(fā)生故障，則停止該臺(tái)設(shè)備的工作，并從整個(gè)負(fù)載均衡隊(duì)列中自動(dòng)移除。<BR>&#8226;SSL卸載和加速：避免SSL加解密運(yùn)算對服務(wù)器造成的額外壓力，提高服務(wù)器的處理能力, 保證HTTPS訪問的高效、安全、可靠。<BR>&#8226;基于應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，便于以后業(yè)務(wù)系統(tǒng)無縫拓展。性價(jià)比最優(yōu)的解決方案，保護(hù)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(fù)載均衡機(jī)提供業(yè)界至強(qiáng)的服務(wù)器負(fù)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(wù)都會(huì)使用一個(gè)TCP連接（如RTSP協(xié)議）進(jìn)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(fù)載均衡機(jī)擁有IP及Cookie的會(huì)話保持功能，保證來自同一客戶的TCP和UDP連接會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到集群中同一臺(tái)媒體服務(wù)器，使得媒體服務(wù)準(zhǔn)確無誤地運(yùn)行。普通的NAT技術(shù)由于針對TCP和UDP請求進(jìn)行分開處理，這樣往往會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)請求分發(fā)到不同服務(wù)器，使會(huì)話失敗。<BR>&#8226;梭子魚安全負(fù)載均衡機(jī)獨(dú)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(wù)這樣的實(shí)時(shí)關(guān)鍵系統(tǒng)所必需的。 <BR>&#8226;強(qiáng)大的安全保護(hù)：梭子魚安全負(fù)載均衡機(jī)內(nèi)置集成了IPS實(shí)時(shí)安全防護(hù)系統(tǒng)，可以檢測并阻擋1000多種入侵攻擊和DOS攻擊。</DIV>