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Balanceamento de carga de rede - Conceito e notas

Este artigo fornece as informações sobre o balanceamento de carga de rede.

Aplica-se a: Windows Server 2003
Número original do KB: 556067

Resumo

Este artigo contém informações sobre o Balanceamento de Carga de Rede - uma tecnologia de clustering da Microsoft.

Mais informações

  • P. Como você testa um cluster NLB?

  • Por exemplo, você encontrou nós no cluster e deseja verificar se o balanceamento de carga está funcionando ou não. Crie quatro compartilhamentos diferentes em quatro nós e tente acessá-los de uma máquina. Você deve obter cada vez compartilhamento diferente ao navegar usando o patch UNC.

  • Você pode ajustar os parâmetros de convergência ajustando os seguintes valores do Registro:

    • Período AliveMsgPeriod
    • Tolerância AliveMsgTolerância

  • A configuração de mais de um VIP (IP Virtual) está disponível apenas nas edições do Windows 2003 e posteriores.

  • Há uma diferença entre os comandos STOP e DRAINSTOP. O comando STOP interromperá o serviço NLB no host e todas as conexões existentes serão perdidas, enquanto DRAINSTOP permitirá que o NLB atenda às conexões atuais e desabilite as novas conexões ao mesmo tempo.

  • O IGMP pode ser configurado somente quando o cluster está configurado para usar o suporte a multicast.

  • O servidor não deve ter nenhuma propriedade de rede aberta durante a configuração usando o Gerenciador NLB.

  • O NLB deve ter a hora local correta em todos os servidores.

  • O NLB não detecta falha no aplicativo. Por exemplo, um serviço de servidor Web pode parar, mas o NLB ainda enviará solicitações TCP/IP para esse servidor.

  • O NLB é usado para o aplicativo baseado em TCP/IP para o qual as alterações de dados ocorrem raramente.

  • Não há nenhum outro protocolo, exceto TCP/IP para adaptador de cluster.

  • O cluster NLB pode operar no modo Unicast ou Multicast, mas não em ambos.

  • A Microsoft não dá suporte à combinação de Servidor e Cluster NLB.

  • Mix-NLB é permitido. O Windows NT WLBS pode ser executado no Windows 2000 NLB.

  • O NLB não dá suporte a redes Token Ring e ATM. Ele só foi testado em redes Ethernet de 10 MB e 100 MB.

  • Limitações de placa de rede única: ao executar no modo Unicast:

    1. Não é possível realizar comunicações de rede comuns entre o host do cluster. O tráfego de rede destinado a qualquer computador individual dentro do cluster gera sobrecarga de rede adicional para todos os computadores no cluster.
    2. Além disso, não podemos usar o Gerenciador de Balanceamento de Carga de Rede neste computador para configurar e gerenciar nós NLB.

  • Detecta e recupera automaticamente de um computador com falha ou offline. Equilibra automaticamente a carga de rede quando os hosts são adicionados ou removidos. Recupera e redistribui a carga de trabalho em 10 segundos.

  • A carga é redistribuída automaticamente para outros nós quando um host fica offline. Todas as conexões ativas com esse host são perdidas. Se você estiver colocando um nó off-line internacionalmente, poderá usar o comando drainsstop para atender a todas as conexões ativas antes de colocá-lo off-line.

  • Você pode ter uma combinação de aplicativos em execução no cluster NLB. Por exemplo, você pode executar um servidor Web do IIS em todos os nós e o SQL Server em apenas um nó. Dessa forma, você pode designar o tráfego do banco de dados apenas para o nó do SQL Server.

  • NLB e Clustering não podem estar ativos no mesmo computador, mas você pode formar dois clusters - cluster NLB de quatro nós e cluster de servidor de dois nós

    É necessário ter uma sub-rede separada para ambas as tecnologias?

  • NLB Suporta até 32 computadores em um único cluster, mas você pode usar RRDNS para criar o número.

  • O NLB pode balancear a carga de várias solicitações do cliente no mesmo nó ou em um nó diferente. Isso é feito aleatoriamente.

  • O NLB detecta e remove automaticamente a falha do nó NLB, mas não pode julgar se um aplicativo está em execução ou parou de funcionar. Isso deve ser feito manualmente executando um script.

  • Balanceia automaticamente a carga quando novos hosts são adicionados ou removidos e isso é feito em 10 segundos.

  • Diferentes IPs de cluster virtual podem ser criados para balancear a carga de diferentes aplicativos.

  • As regras de porta devem ser as mesmas em todo o cluster, mas as regras de porta podem ser diferentes para vários IPs virtuais.

  • O NLB não se sobrepõe ao nome do computador original e ao endereço IP.

  • O NLB pode ser habilitado em vários adaptadores de rede. Isso permite que você configure diferentes clusters NLB.

  • O NLB pode operar em dois modos - Unicast ou Multicast, mas ambos os modos não podem ser habilitados ao mesmo tempo. Unicast é o modo padrão.

  • O NLB permite que cada host detecte e receba tráfego TCP/IP de entrada. Esse tráfego é recebido por todos os hosts no cluster e o driver NLB filtra o tráfego de acordo com as Regras de Porta definidas. Os nós NLB não se comunicam entre si para o tráfego de entrada proveniente do cliente porque o NLB está habilitado em todos os nós. Uma regra de mapeamento estatístico é criada em cada host para distribuir o tráfego de entrada. Esse mapeamento permanece o mesmo, a menos que haja uma alteração no cluster (por exemplo, nó removido ou adicionado).

  • A convergência é um processo para reconstruir o estado do cluster. Esse processo é invocado quando há uma alteração no cluster (por exemplo, o nó falha, sai ou reingressa no cluster). Nesse processo, as seguintes ações são executadas por cluster:

    1. Recompile o estado do cluster.
    2. Designe o host com a prioridade de host mais alta como o host padrão.
    3. O tráfego com balanceamento de carga é reparado ou redistribuído entre os hosts restantes.

  • Durante esse processo, o host restante continua a lidar com o tráfego de entrada do cliente. Se um host for adicionado ao cluster, a convergência permitirá que esse host receba sua parcela do tráfego com balanceamento de carga. A expansão do cluster não afeta as operações de cluster em andamento e é obtida de forma transparente para clientes da Internet e aplicativos de servidor. No entanto, isso pode afetar as sessões do cliente que abrangem várias conexões TCP quando a afinidade do cliente é selecionada, pois os clientes podem ser remapeados para hosts de cluster diferentes entre as conexões. Para obter mais informações sobre afinidade

  • Todos os nós no cluster emitem as mensagens de pulsação para informar sua disponibilidade no cluster. O período padrão para enviar mensagem de pulsação é de um segundo e cinco mensagens de pulsação perdidas de um host fazem com que o NLB invoque o processo de convergência.

  • Podemos configurar vários clusters NLB no mesmo adaptador de rede e, em seguida, aplicar as regras de porta específicas a cada um desses endereços IP. Eles são chamados de "Clusters Virtuais".

  • O Windows 2003 vem com uma ferramenta GUI chamada: Network Load Balancing Manager e NLB.exe - uma ferramenta de linha de comando. No Windows 2000, é WLBS.exe e também não há ferramenta GUI. Esta ferramenta GUI pode ser instalada no XP também para gerenciar apenas o Windows 2003 NLB. O NLB Manager usa DCOM e WMI.

  • Você deve ser o membro do grupo Administradores no nó para o qual está configurando o NLB. Você não precisa ser um administrador para executar o Gerenciador de NLB.

  • NLB de NIC > única habilitado no modo unicast - Você não pode usar o Gerenciador NLB neste computador para configurar e gerenciar outros hosts porque um único adaptador de rede no modo unicast não pode ter comunicação intrahost.

  • A comunicação intra-host só é possível no nó multicast. Para permitir a comunicação entre servidores no mesmo cluster NLB, cada servidor requer a seguinte entrada do Registro: uma chave DWORD chamada "UnicastInterHostCommSupport" e definida como 1, para o GUID de cada placa de interface de rede (HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\WLBS\Parameters\Interface\{GUID})

  • Não há restrição quanto ao número de adaptadores. Hosts diferentes podem ter adaptadores de rede diferentes.

  • Adaptador de rede único no modo unicast

    • O próprio endereço MAC do adaptador está desabilitado: O endereço MAC do cluster gerado substitui automaticamente esse endereço.
    • O endereço IP dedicado e o endereço IP do cluster são resolvidos para o endereço MAC do cluster.
    • A comunicação de rede comum entre hosts de cluster não é possível.

Parâmetros de cluster

  • O endereço MAC do cluster é gerado automaticamente usando o endereço IP do cluster e é exclusivo na sub-rede.
  • O Controle Remoto não funcionará se o IPSEC estiver ativado. O controle remoto usa 1717 e 2504 na porta sobre UDP.
  • ID de host exclusivo de prioridade: o número mais baixo é o mais alto – o host com essa prioridade lida com todo o tráfego de entrada que não é coberto pelas regras de porta.
    Se um nó de cluster for unido com a mesma prioridade, ele não será aceito como parte do cluster, mas outros nós continuarão a operar. Isso é chamado de Host Padrão. Se o host padrão falhar, o outro nó com prioridade mais alta poderá atuar como um host padrão.
  • O endereço IP dedicado deve ser inserido primeiro na propriedade TCP/IP. Não pode ser habilitado para DHCP. Isso também se aplica ao VIP.
  • Você não pode adicionar mais de 32 regras de porta a um cluster e ele deve ser o mesmo em todo o cluster.

Gerenciador de Balanceamento de Carga de Rede

  • Você não poderá abrir nenhuma propriedade de rede para o host se o Gerenciador NLB usar isso no momento.

  • O NLB pode ser configurado para qualquer computador, desde que você tenha direitos administrativos no computador remoto.

  • Para configurar o NLB com êxito no Windows 2003, use o Gerenciador de NLB - Verifique se você desmarcou o NLB de todos os hosts.

  • Quando você adiciona um host usando o Gerenciador NLB, as Regras de Porta e as opções associadas serão herdadas do host inicial.

  • Você não poderá abrir outros hosts do Gerenciador NLB se o NLB estiver operando em Adaptador Único com Modo Unicast porque um único adaptador de rede com modo unicast não pode ter comunicação intrahost. Para que isso aconteça, use este registro: UnicastHostInterCommSupport e defina-o como 1.

  • Você pode usar a opção Credenciais no Gerenciador NLB para especificar as credenciais para hosts remotos. O Gerenciador de NLB tentará se conectar a hosts remotos usando essa credencial.

  • Você deve usar as configurações de propriedade TCP/IP ou o Gerenciador de NLB, mas não deve usar ambos para configurar o NLB.

  • O Gerenciador NLB não conecta ou mostra os hosts configurados incorretamente em um cluster.

  • Os hosts para os quais você não tem associação administrativa não serão exibidos no Gerenciador do NLB.

  • A lista de todos os intervalos de portas é classificada por intervalo de portas.

  • O NLB pode ter uma combinação de Controladores de Domínio, Servidores Membros, Servidores de Grupo de Trabalho e assim por diante. Esta não é a limitação do NLB, na verdade. O NLB deve ser capaz de acessar o computador usando a conta de administrador interna.

  • Quando você habilita o NLB em um servidor, as entradas padrão do Registro são criadas em: HKLM\System\CurrentControlSet\Services\WLBS

  • O DIP e o VIP devem ser inseridos corretamente. Os nós de cluster convergirão entre si se você omitir essa etapa, mas eles não poderão aceitar e trafegar.

  • A mensagem de conflito de endereço IP é exibida apenas para VIP. Certifique-se de que o VIP de todos os adaptadores seja removido se você desmarcar o NLB nesse host.

  • As seguintes ferramentas podem ser usadas com o NLB para monitoramento:

    • ClusterSenitel
    • Centro de Data Warehouse
    • HTTPMon - para monitorar os serviços do IIS.
    • MOM

  • Ao balancear a carga de solicitações PPTP, os dois adaptadores de rede são necessários em cada host NLB.

  • Você deve fornecer o endereço do gateway na propriedade TCP/IP ao configurar dois adaptadores de rede. O gateway deve ser inserido no FE NIC.

  • O NLB deve ser habilitado no adaptador de rede público ou voltado para a Internet.

  • Carregamento O balanceamento de uma conexão telnet requer que as portas associadas sejam abertas. Uma conexão telnet abrange apenas uma conexão por IP, portanto, a afinidade não é necessária nesse caso.

  • A implementação original do NLB é WLBS. Todos os eventos são registrados na origem do WLBS. A interface de linha de comando do NLB é WLBS e, no Windows 2003, é NLB.

  • O provedor WMI do Gerenciador NLB não pode se conectar a um host de cluster para o qual o nome do computador começa com um caractere numérico. Isso é bug.

  • O NLB não replica os dados do aplicativo. Talvez seja necessário usar o CRS (Sistema de Replicação de Conteúdo) da Microsoft ou software de terceiros.

  • O NLB também não monitora a parada ou inicialização dos serviços. Você pode usar o HTTPMon que vem com o kit de recursos. Você pode usar as seguintes ferramentas descritas abaixo:

    • Monitor de Exceção

    • HTTPMon

    • Ferramentas de monitoramento de terceiros

      • SiteScope da Mercury Interactive Corporation
      • AppManager da NetIQ
      • WhatsUp Gold da Ipswitch

Modo unicast com placa de rede única

No modo unicast, o NLB modifica o endereço MAC do adaptador de rede para o MAC do cluster. Agora, há apenas um endereço MAC disponível no cluster - que é o MAC do cluster e esse endereço MAC deve ser o mesmo em todos os hosts do cluster. O Redirecionador de Rede não pode encaminhar a solicitação para o mesmo endereço MAC se ele for originado da mesma origem, e também o host não pode se comunicar entre si - Essa é a desvantagem do Modo Unicast com NIC Única. Para permitir que os hosts se comuniquem entre si, ative o modo MULTICAST ou instale uma segunda placa de rede.

  • Você pode obter "Nenhuma interface está disponível para configurar o balanceamento de carga" ao usar o gerenciador de balanceamento de carga de rede. Você receberá esse erro se tiver criado uma imagem de um servidor ou copiado para a máquina virtual. Todos os GUIDs de rede serão iguais. Você precisa reinstalar o adaptador de rede do gerenciador de dispositivos para superar esse problema.
  • Ao configurar o NLB por meio do Gerenciador de NLB e você excluiu o host do cluster. Se esse status ainda for exibido pendente por um longo tempo, desative manualmente o NLB no host. Ele desapareceria do gerente.
  • É sempre uma prática recomendada adicionar host local (em onde você está executando o Gerenciador NLB) depois de adicionar todo o host quando você está executando o Cluster NLB em uma única placa de rede com modo unicast.
  • É recomendável executar o Gerenciador de NLB em um computador separado que não faça parte do cluster quando você estiver executando o Cluster em uma única placa de rede com modo unicast ou multicast.
  • Se você tiver adicionado o host local ao Gerenciador NLB no modo unicast de nic único e quando atualizar, todos os outros hosts ficarão inacessíveis.
  • Ao acessar o VIP usando UNC, você pode obter a caixa de login se sua solicitação estiver sendo encaminhada para um host que não esteja no domínio e seu membro do domínio. Talvez seja necessário fornecer credenciais de usuário.
  • O cabo cruzado entre nós NLB não funciona corretamente para mensagens de pulsação e outras. Funciona muito bem em clustering de servidores.
  • As mensagens de pulsação são transmitidas pela NIC habilitada para NLB sempre, independentemente de você estar operando o cluster no modo Unicast ou Multicast.
  • Quando um aplicativo em execução em um host é interrompido ou interrompido, o NLB continuará encaminhando as solicitações para esse servidor porque o NLB não monitora o estado do aplicativo.
  • Somente Windows 2003 e versões posteriores podem ser configuradas pelo Gerenciador NLB. No entanto, você pode gerenciar versões anteriores do Windows, mas não pode configurá-las usando o Gerenciador NLB.
  • O controle remoto para NLB usa a porta UDP 2504.

Aprimoramentos do balanceamento de carga de rede do Windows 2008

  • Há suporte para IPV6 no Windows Server 2008 para NLB. Um host IPV6 pode ingressar no nó NLB.
  • Há suporte para vários endereços IP dedicados no Windows Server 2008 para NLB.
  • Suporta atualização sem interrupção do Windows 2003 para o Windows 2008.
  • Suporte para instalação autônoma de NLB
  • Suporta NLB no Server Core também.

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