通信业务营业知识考试

天津联通DNS系统采用基于anycast技术的分布式DNS架构,实现基于软件的负载均衡功能。

题目

天津联通DNS系统采用基于anycast技术的分布式DNS架构,实现基于软件的负载均衡功能。

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相似问题和答案

第1题:

阅读以下服务器负载均衡的技术说明,根据要求回答问题1~问题7。

[说明]

某企业内部网(网络域名为test.com)由3台Linux服务器提供服务,其中DNS、FTP、SMTP和POP3这4种服务由一台服务器共同承担,Web服务由两台Linux服务器采用负载均衡技术承担。

如图3-8所示的是基于硬件的负载均衡方案,其中WSD Pro被称为导向器,通过导向器的调度,实现服务的负载均衡。主机VofirWl.test.com、www2.test.com、ns.test.com和WSDPro都配置了双网卡,各网卡IP地址配置见图3-8。

采用循环DNS配置可以实现简单的具有负载均衡功能的Web服务。请用300字以内的文字简要说明采用循环DNS实现均衡负载的工作原理及其具有哪些优缺点?


正确答案:工作原理:对于站点www.test.com在DNS服务器中同时拥有两个不同的IP地址。这些IP地址分别代表着集群中不同的机器并在逻辑上映射到同一个站点名。例如当第1个请求到达DNS服务器时返回的是第1台Web服务器的IP地址192.168.1.1;当第2个请求到达时返回的是第2台Web服务器的IP地址192.168.1.2;当第3个请求到达时第1台Web服务器的IP地址将被再次返回循环调用 优点:①易于实现;②成本低廉等 缺点:①不能区分服务器的差异不能反映服务器当前运行状态(负载量的大小);或者不能根据负载情况实现动态调度;②如果一个服务器发生故障不可访问会造成混乱一些人能访问www服务另一些人则不能访问
工作原理:对于站点www.test.com,在DNS服务器中同时拥有两个不同的IP地址。这些IP地址分别代表着集群中不同的机器,并在逻辑上映射到同一个站点名。例如,当第1个请求到达DNS服务器时,返回的是第1台Web服务器的IP地址192.168.1.1;当第2个请求到达时,返回的是第2台Web服务器的IP地址192.168.1.2;当第3个请求到达时,第1台Web服务器的IP地址将被再次返回,循环调用 优点:①易于实现;②成本低廉等 缺点:①不能区分服务器的差异,不能反映服务器当前运行状态(负载量的大小);或者不能根据负载情况实现动态调度;②如果一个服务器发生故障不可访问,会造成混乱,一些人能访问www服务,另一些人则不能访问 解析:网络工程师经常会面对服务器性能不足的问题,尤其是网络系统中的核心资源服务器,其数据流量和计算强度之大,使得单一计算机无法承担。可以部署多台Linux服务器组成服务器集群,采用负载均衡技术提供服务。Web应用服务器集群系统,是由一群同时运行同一个Web应用的服务器组成的集群系统。为了均衡集群服务器的负载,达到优化系统性能的目的,集群服务器将众多的访问请求,分散到系统中的不同节点进行处理。从而实现了更高的有效性和稳定性。
在现有众多的均衡服务器负载的方法中,广泛研究并使用的主要方法有循环DNS技术和负载均衡器技术。其中,采用循环DNS(Round-Robin Domain Name System,RR-DNS)配置可以实现简单的具有负载均衡功能的Web服务,即为了利用DNS均衡服务器的负载,对于站点www.test.com,在DNS服务器中同时拥有了两个不同的IP地址。这些IP地址分别代表着集群中不同的机器,并在逻辑上映射到同一个站点名。例如,当第1个请求到达DNS服务器时,返回的是第1台Web服务器的IP地址192.168.1.10;当第2个请求到达时,返回的是第2台Web服务器的IP地址192.168.1.20;当第3个请求到达时,第1台Web服务器的IP地址将被再次返回,循环调用。
利用循环DNS技术,对于某一个站点的所有请求将被平均分配到集群中的服务器上。因此在这种技术中,集群中的所有的节点对于网络来说都是可见的。另外,为了支持循环DNS机制,系统管理员只需要在DNS服务器上做一些改动,而且在许多新版本的DNS服务器上已增加了该功能。而对于Web应用来说,不需要对代码做任何的修改。因此循环DNS技术的最大的优点在于易于实现和代价低廉。但这种基于软件的负载均衡方法主要存在两点不足:不实时支持服务器间的关联和不具有高可靠性。
①不支持服务器间的关联(一致性):服务器一致性是负载均衡系统所应具备的一种能力,通过它,系统可以根据会话信息判别是属于服务器端的,还是属于底层数据库级别的,继而将用户的请求导向相应的服务器。而循环DNS机制则不具备这种智能化的特性。它是通过诸如Cookie、隐藏域、重写URL等方法进行判断的。当用户通过上述基于文本标志的方法与服务器建立连接之后,其所有的后续访问均是连接到同一个服务器上的。而问题在于,服务器的IP是被浏览器暂时存放在缓存中的,一旦记录过期,则需要重新建立连接,那么同一个用户的请求很可能被不同的服务器进行处理,则先前的所有会话信息将会丢失。另外,循环DNS机制不能实际反映服务器的CPU、内存和网络负荷等情况,其作用是有限的。
②不具有高可靠性:在本案例中,假设其中一台Web服务器停机或损坏了,而DNS依然使用循环解析将该Web服务器的IP地址提供给客户,则会导致客户无法正常访问该Web站点的现象。解决该问题的一种方法是,采用比较先进的路由器,通过每隔一定的时间间隔对每个节点进行检查,如果有异常情况的节点,则将其从列表中删除。由于在Internet上,ISPs将众多的DNS存放在缓存中,以节省访问时间,因此,DNS的更新就会变得非常缓慢,以至于有的用户可能会访问一些已经不存在的站点,或者一些新的站点得不到访问。所以,尽管循环DNS技术在一定程度上解决了负载均衡问题,但这种状况的改变并不是十分乐观和有效的。
由以上分析可知,对于本案例采用循环DNS实现均衡负载存在的主要问题在于:不能区分服务器的差异,不能反映服务器当前运行状态(负载量的大小),即不能根据负载情况实现动态调度;如果一个服务器发生故障不可访问,会造成混乱,一些人能访问WWW服务,另一些人则不能访问。

第2题:

AC6605支持基于STA数的负载均衡和基于流量的负载均衡。

A.错误

B.正确


参考答案:B

第3题:

因特网出口系统中,采用策略路由技术高效实现多出口之间的流量均衡、灵活调度和最优路径选择,以下描述正确的是:()。

A.基于源地址的策略路由实现基于出口特点优化调度和最优路径选择

B.基于目的地址的策略路由实现多出口之间的流量均衡

C.根据应用类型的策略路由实现基于网络应用特点的优化调度和最优路径选择

D.与传统采用链路负载均衡器的方案相比,扩展性较差


参考答案:C

第4题:

直流控制保护系统采用基于()系统来实现,它是一种分层、分散、分布的开放式系统。采用完全(),由主机、分布式I/O、标准现场总线及标准LAN网接口组成,软件采用Hidraw图形化编程工具实现。


正确答案:MACH2;双重化设计

第5题:

三层交换机可以使用()实现负载均衡。

  • A、基于源IP地址
  • B、基于目的IP地址
  • C、基于源MAC地址
  • D、基于目的MAC地址

正确答案:A,B,C,D

第6题:

以下哪项技术可提供基于地理位置的负载平衡,并在带有静态内容的两台web服务器之间实现高可用性?()

A.多播

B.主动/被动群集

C.主动/主动群集

D.DNS轮循


参考答案:C

第7题:

阅读以下关于Web 应用系统负载均衡的问题,在答题纸上回答问题1至问题3。
某电子商务公司的主要业务是书籍、服装、家电和日用品的在线销售。随着公司业务发展和用户规模的不断扩大,现有的网上交易系统无法正常处理日益增大的请求流量,公司决策层决定升级其网上交易系统。在对该系统的升级方案进行设计和讨论时,公司的系统分析师王工提出采用基于高性能主机系统的方法进行系统升级,另外一位系统分析师李工则提出采用基于负载均衡集群的方法进行系统升级。公司的分析师和架构师对这两种思路进行讨论与评估,最终采纳了李工的方法。 【问题 1】(9 分)
请从系统的可用性、可伸缩性和应用特点三个方面说明公司为何没有采用王工提出的方法。
【问题 2】(8 分)
负载均衡通常分为传输层负载均衡和应用层负载均衡两类。请基于这种分类方式,说明基于 DNS 的负载均衡方法和基于 HTTP 重定向服务器的负载均衡方法分别属于哪类负载均衡方法,并用200字以内的文字说明这两种方法实现负载均衡的方式。
【问题 3】(8 分)
在确定使用基于负载均衡集群的系统升级方法后,李工给出了一个基于LVS(Linux Virtual Server)的负载均衡集群实现方案。公司的系统分析师在对现有系统进行深入分析的基础上,认为以下两个实际情况对升级方案影响较大,需要对该方案进行改进。
1. 系统需要为在线购物提供购物车功能,用来临时存放选中的产品。
2. 系统需要保证向所有的VIP 用户提供高质量的服务。
针对上述描述,首先说明每种情况分别会引入哪些与负载均衡相关的问题,并用 200字以内的文字说明针对不同的问题,应该如何改进李工的解决方案。


答案:
解析:
试题分析本题考查的是Web应用系统设计、维护和升级的相关内容,主要考查系统负载均衡技术。
【问题1】
本问题考查Web应用系统升级时的方案选择问题。在Web应用中,服务器的处理能力和IO已经成为提供应用服务的瓶颈。由于涉及的信息量非常大,用户访问频率也高,许多基于Web的大型应用系统每秒钟需要处理下百万个甚至更多的请求。显然单台服务器有限的性能难以解决这个问题。
为了解决下述问题,采用高性能的主机系统(小型机或大型机)是可行的。但是,除了其价格昂贵、可扩展性差以外,这种主机系统在很多情况下也不能同时处理上百万个并发的请求。因为高速主机系统只是对于复杂单一任务和有限的并发处理显得高性能,而Internet中的Web应用绝大多数处理是简单任务、高强度并发处理。因此,即便有大量资金投入,采用高性能、高价格的主机系统,也不能满足Web应用的需要。
【问题2】
本问题主要考查负载均衡技术的分类和两种具体方法的掌握。负载均衡技术是集群系统中一项重要技术,可以提高集群系统的整体处理能力,也提高了系统的可靠性,最终目标是加快集群系统的响应速度,提高客户端访问的成功概率。
负载均衡通常分为传输层负载均衡和应用层负载均衡两类。基于DNS的负载均衡属于传输层负载均衡技术,其主要原理是在DNS服务器中为同一个主机名配置多个地址,在应答DNS查询时,DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果,将客户端的访问引导到不同的节点上去,使得不同的客户端访问不同的节点,从而达到负载均衡的目的。基于HTTP重定向服务器的负载均衡属于应用层负载均衡技术,其主要原理是服务器使用HTTP重定向指令,将一个客户端重新路山到另一个位置。服务器返回一个重定向响应,而不是返回请求的对象。客户端确认新地址然后重发请求,从而达到负载均衡的目的。
【问题3】
主要考查负载均衡技术的实际应用。在实际应用中,通常会将传输层负载均衡方法与应用层负载均衡方法结合起来使用,以提高系统整体的性能、可用性和可靠性。
题干描述中,第一种情况的描述说明系统需要提供应用会话数据支持。通常采用会话服务器(session server)机制在服务器端存放应用会话数据。但需要注意的是,应用会话数据大多数情况下是不可恢复的,因此采用支持应用会话数据容错的解决方案非常重要。
第二种情况的描述要求保证特定用户的服务质量。当数据量不断增长时,由于在会话服务器或缓存服务器,业务服务器和会话(或缓存)服务器之间可能会反复移动较大量的数据,从而无法保证服务质量。因此,通常的做法是基于应用层负载均衡器实现客户端联系(client affinity)将某个客户端的所有请求转发到相同的服务器上,使得一个用户会话的所有请求被同一服务器实例处理,从而保证服务质量。试题答案(5)【问题1】
王工提出的方案是采用高性能的主机系统实现系统升级。从可用性角度看,采用高性能的主机系统很难实现系统的冗余机制,当发生故障后会导致整个系统会失去响应能力,从而无法保证系统的高可用性;从可伸缩性角度看,采用高性能的主机系统,升级服务器的成本与获得的相应能力不成比例,整个系统的可扩展性较差;从应用特点来看,Internet中的Web应用绝大多数是简单任务、高强度的并发处理,而主机系统只是对于复杂单一任务和有限的并发处理具有高性能,不能同时处理大量的并发请求。因此,公司没有采用王工的方案。
【问题2】
基于DNS的负载均衡属于传输层负载均衡技术,其主要原理是在DNS服务器中为同一个主机名配置多个地址,在应答DNS查询时,DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果,将客户端的访问引导到不同的节点上去,使得不同的客户端访问不同的节点,从而达到负载均衡的目的。
基于HTTP重定向服务器的负载均衡属于应用层负载均衡技术,其主要原理是服务器使用HTTP重定向指令,将一个客户端重新路由到另一个位置。服务器返回一个重定向响应,而不是返回请求的对象。客户端确认新地址然后贡发请求,从而达到负载均衡的目的。
【问题3】
第一种情况的描述说明系统需要提供应用会话数据支持。通常采用会话服务器机制在服务器端存放应用会话数据。但需要注意的是,应用会话数据大多数情况下是不可恢复的,因此采用支持应用会话数据容错的解决方案非常重要。
第二种情况的描述要求保证特定用户的服务质量。当数据量不断增长时,由于在会话服务器或缓存服务器,业务服务器和会话(或缓存)服务器之间可能会反复移动较大量的数据,从而无法保证服务质量。因此,通常的做法是基于应用层负载均衡器实现客户端联系,将某个客户端的所有请求转发到相同的服务器,使得一个用户会话的所有请求被同一服务器实例处理,从而保证服务质量。

第8题:

采用循环DNS配置可以实现简单的具有负载均衡功能的Web服务。说明采用循环 DNS实现均衡负载存在什么问题。


正确答案:存在的主要问题: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(负载量的大小):或者不能根据负载情况实现动态调度。 如果一个服务器发生故障不可访问会造成混乱一些人能够访问www服务另一些则不可以。
存在的主要问题: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(负载量的大小):或者,不能根据负载情况实现动态调度。 如果一个服务器发生故障不可访问,会造成混乱,一些人能够访问www服务,另一些则不可以。

第9题:

由于DNS是分布式系统,即使单个计算机出了故障,也不会妨碍整个DNS系统的正常运行。


正确答案:正确

第10题:

因特网出口系统中,采用策略路由技术高效实现多出口之间的流量均衡、灵活调度和最优路径选择,以下描述正确的是:()。

  • A、基于源地址的策略路由实现基于出口特点优化调度和最优路径选择
  • B、基于目的地址的策略路由实现多出口之间的流量均衡
  • C、根据应用类型的策略路由实现基于网络应用特点的优化调度和最优路径选择
  • D、与传统采用链路负载均衡器的方案相比,扩展性较差

正确答案:C