伤不起的回家路 从12306拥堵谈负载均衡优势

  【天极网网络频道】【天极网网络办公群组1月12日消息】这段时间，大家或许都从网络上看到了这样一个段子，“它界面丑陋，它UI粗糙，它服务器不稳定，它用户体验更是差到极点。但它却是史上最牛电商!未做一分钱的广告，短短数日全球ALEXA排名暴增，日订单量有望第一、不愁销售额，转化率当之无愧的第一，它就是：www.12306.cn(铁路客户服务中心)。”

铁路服务中心用户登录界面

  进入一月以后，年关将近，颇具中国特色的春运也开始拉开序幕，围绕着“有钱没钱回家过年”这个基本点，平时工作战斗在五湖四海的男女老少兄弟姐妹们都陆续收拾行囊，踏上返乡的归途，于是，人类历史上规模最大的周期性大迁徙就这样一年一度的上演着。

  但今年，数年如一日的剧情有所改变，因为人们买票多了一个新途径——网上订票，今年铁道部为解决购票难的问题，特别开通了网购车票12306网站，无疑，这是个非常好的举措，然而随着春运的临近，网购火车票时候网站拥堵的情况却时有发生，“秒杀”一度成为描述网购火车票形容词。有的用户刷新N百次看到的仍然是：“目前访问用户过多，请稍后重试!”有的用户给了钱却没有拿到票……

  其实造成这种情况也在意料之中，首先从需求方面看，火车票是刚性需求，用户买不到票就会不停地刷新，今天买不到，明天再继续，需求得不到满足的用户会持续聚集在网站上，这会带来连续的“峰值”。而且据介绍，春运期间，12306的并发量(同时在线访问量)可能会达到1GB(1GB=1024MB，1MB=1024KB，1KB=1024字节)，而一般来说，每个人一次性访问只需要花费2KB左右，有时候甚至只有几个字节，当12306网站遭遇峰值同时在线访问人数高达500多万的情况下，实际上一台普通服务器的处理能力只能达到每秒几万个到几十万个请求，自然无法在一秒钟内处理上百万个甚至更多的请求。

  这时，负载均衡或许可以帮得上忙。负载均衡最初的构想便是如果能将10台这样的服务器组成一个系统，并通过软件技术将所有请求平均分配给所有服务器，那么这个系统就完全拥有每秒钟处理几百万个甚至更多请求的能力。

  最早的负载均衡技术是通过DNS来实现的，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。

负载均衡拓扑图

  这种负载均衡的基本设计思想只能算是负载均衡技术的最初应用。现代负载均衡技术除了可以做到合理、平均、实时地均衡系统负载外，还能够确保系统正常运行的高可用性和高可靠性。负载均衡服务能够平衡服务器群中所有的服务器和应用之间的通信负载，根据实时响应时间进行判断，将任务交由负载最轻的服务器来处理，以实现真正的智能通信管理和最佳的服务器群性能。

  假设每个服务器能响应的请求为每秒10万个。如果不采用负载均衡，那么该系统就只能达到每秒10万个的响应，即使采用三台服务器，也有可能在不到每秒30万个响应的时候就会出现某台服务器由于访问量过大而宕机;如果某台服务器出现故障，则可能导致数万个请求不能得到正确的响应。但如果采用负载均衡，不仅当服务器出现故障时可以自动将指向该服务器上的响应分担到其他服务器，还可以在数据量不太大时也将任务分配到各个服务器中，避免出现有些服务器数据量很小而有的已因数据量接近极限导致性能急剧下降的现象。如果数据量超出了服务器的响应能力，只需增加服务器数目就可以平滑升级。也就是说，负载均衡技术不仅可以维持网络系统中负载的均衡分配，还能够维护网络系统的高可用性运行，因而是保证网络系统高性能的重要技术。

  现代负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层。负载均衡器可以根据实际的响应时间制定优先级交付决策，从而实现高性能、智能化流量管理，达到最佳的服务器群性能。采用第七层应用控制还可以减少通信高峰期的错误讯息，因为差错控制和流量管理技术可以侦测到一些错误信息并透明地将会话重定向到另一个服务器，使用户顺利地进行使用。例如，图一中服务器A不可用或者数据库出现错误，错误信息将会返回到负载均衡器上，然后会将客户的访问指向服务器B或者将消息重放到其他数据库中去，整个过程对用户是透明的。

  由于采用了负载均衡技术，自动故障恢复得以实现，服务的时间可以延长，24×7可靠性和持续运行成为可能。另外，负载均衡器一般也支持路径外返回模式，即绕过流量分配器，为那些焦急等待大量数据文件请求响应的客户提供更快的响应时间。

智能负载均衡已经成一种趋势

  在最新的负载均衡产品中，智能化越来越明显。一些智能化的负载均衡器能够侦测到像数据库错误、服务器不可用等信息，从而采取措施使会话恢复和重定向服务器使电子商务能够得以顺利进行。多址负载均衡器可以对客户发来的访问请求进行解析，计算出最佳地址，然后将该地址返回客户，使客户自动连接到对其请求来说最佳的数据中心。

  编辑总结：12306网站订票系统拥堵频频，惹来骂声一片，其实从铁道部的角度而言，无论是网络定票还是电话定票，都是为了使大家能够更快更顺利的买到回家的票，从技术层面来讲，负载均衡可以缓解短时间内流量剧增的情况，让网站拥有更快的响应速度，但网站在软硬件部署建设方面由于一些更深层次的原因存在着”先天不足“，因此要想真正解决问题，还得首先开放思想才行。