隨著互聯(lián)網的迅速發(fā)展，應用服務器工作量的日益增加，對負載均衡技術的需求也就越來越多。而在眾多的負載平衡技術中，網絡負載平衡技術由于其優(yōu)勢，成為了目前使用最為廣泛的技術，具體的產品也最為廣泛：如F5的BIG－IP、RadWare的Web Server Director、IBM的WebSphere Edge Server、TriLoad負載平衡服務器等。
目前主要有三種網絡負載平衡轉發(fā)技術，分別是網絡地址轉換、直接路由和IP隧道技術，采用不同的方法將客戶端發(fā)送的包轉發(fā)到目的服務器上，并確保目的服務器的返回包可以順利到達客戶端。
● 網絡地址轉換
網絡地址轉換模式
在目標網絡地址轉換（DNAT）模式下，提供服務的IP被定義在平衡服務器上，應用服務器只需要定義各自的內部IP地址，但是必須將負載平衡服務器定義為缺省路由，以保證返回客戶端的包經過負載平衡服務器，完成第二次地址轉換后再送回客戶端。
原理：
1. 客戶發(fā)出服務請求
2. 負載平衡服務器接收到請求，將數據包中目的IP地址改為選中的應用服務器IP地址，然后重新發(fā)出數據包
3. 應用服務器收到后，將應答包發(fā)回給負載平衡服務器
4. 負載平衡服務器收到應答包后將其中的源地址改回成服務IP，發(fā)回客戶端
網絡地址轉換的優(yōu)點是實際服務器可以運行支持TCP/IP協(xié)議的任意操作系統(tǒng)，實際服務器可以使用私有地址，只需在平衡服務器上配置服務IP地址。而且現(xiàn)在的防火墻都支持地址轉換功能，因此，容易為用戶接受。
缺點是網絡地址轉換的性能擴展能力有限，因為請求包和應答包都必須通過平衡服務器，當服務器的節(jié)點數量達到20或更多時，平衡服務器可能成為整個系統(tǒng)的瓶頸。因此，這種方式主要適用于網絡負載不是很高的場合。
● 直接路由
和那種請求包和應答包都必須通過平衡服務器的網絡地址轉換不同，平衡服務器在直接路由模式下，將請求調度到不同的實際服務器，實際服務器直接將結果發(fā)回客戶端。在大多數應用中，請求的字節(jié)數遠小于應答的字節(jié)數，所以與網絡地址轉換相比平衡服務器能處理更多的請求。采用直接路由能更大程度提高平衡服務器的節(jié)點數和網絡吞吐量。甚至于平衡服務器使用100M全雙工的網卡，系統(tǒng)的數據吞吐量仍可以超過1Gbps。
直接路由的特點是運用網絡分層原理，通過將目標IP包封裝在指定MAC地址的以太網數據包中欺騙TCP堆棧，因此實際服務器和負載平衡服務器必須在同一個物理網段中，并且在應用服務器上必須將服務IP定義在loopback虛擬網卡上。
原理：
1. 客戶發(fā)出服務請求
2. 負載平衡服務器接收到請求，將數據包中網卡物理地址（MAC）改為選中的應用服務器的MAC地址，然后重新發(fā)出數據包
3. 目標應用服務器收到后，將應答包通過路由器直接發(fā)回客戶端（不經過負載平衡服務器）
直接路由是效，網絡延時最小的負載平衡技術，但是，為達到MAC地址的欺騙，負載平衡服務器和所有應用服務器必須在同一個物理網段。而且，現(xiàn)在出現(xiàn)操作系統(tǒng)缺省是關閉這種特性的，如FreeBSD，必須顯示打開相應的內核開關才可以。不過，目前的主流操作系統(tǒng)，都可以滿足直接路由的需求，如Windows、Linux、AIX、Solaris、FreeBSD等。
直接路由轉換模式
● IP隧道
與直接路由的方法類似，區(qū)別僅僅在于不是通過MAC欺騙來轉發(fā)數據包，而是通過建立負載平衡服務器和應用服務器之間的IP隧道來完成。
因為這些服務器的連接是通過IP隧道，平衡服務器和實際服務器可以在不同的局域網甚至是廣域網。缺點是所有服務器必須使用IP隧道（IP封裝）協(xié)議，比直接路由的效率要低，而且，不是所有的操作系統(tǒng)都支持。
在實際環(huán)境中，需要根據實際的情況來選擇采用合適的轉發(fā)技術的產品，甚至在某些場合，需要混合不同的轉發(fā)方式。
目前主要有三種網絡負載平衡轉發(fā)技術，分別是網絡地址轉換、直接路由和IP隧道技術，采用不同的方法將客戶端發(fā)送的包轉發(fā)到目的服務器上，并確保目的服務器的返回包可以順利到達客戶端。
● 網絡地址轉換
網絡地址轉換模式
在目標網絡地址轉換（DNAT）模式下，提供服務的IP被定義在平衡服務器上，應用服務器只需要定義各自的內部IP地址，但是必須將負載平衡服務器定義為缺省路由，以保證返回客戶端的包經過負載平衡服務器，完成第二次地址轉換后再送回客戶端。
原理：
1. 客戶發(fā)出服務請求
2. 負載平衡服務器接收到請求，將數據包中目的IP地址改為選中的應用服務器IP地址，然后重新發(fā)出數據包
3. 應用服務器收到后，將應答包發(fā)回給負載平衡服務器
4. 負載平衡服務器收到應答包后將其中的源地址改回成服務IP，發(fā)回客戶端
網絡地址轉換的優(yōu)點是實際服務器可以運行支持TCP/IP協(xié)議的任意操作系統(tǒng)，實際服務器可以使用私有地址，只需在平衡服務器上配置服務IP地址。而且現(xiàn)在的防火墻都支持地址轉換功能，因此，容易為用戶接受。
缺點是網絡地址轉換的性能擴展能力有限，因為請求包和應答包都必須通過平衡服務器，當服務器的節(jié)點數量達到20或更多時，平衡服務器可能成為整個系統(tǒng)的瓶頸。因此，這種方式主要適用于網絡負載不是很高的場合。
● 直接路由
和那種請求包和應答包都必須通過平衡服務器的網絡地址轉換不同，平衡服務器在直接路由模式下，將請求調度到不同的實際服務器，實際服務器直接將結果發(fā)回客戶端。在大多數應用中，請求的字節(jié)數遠小于應答的字節(jié)數，所以與網絡地址轉換相比平衡服務器能處理更多的請求。采用直接路由能更大程度提高平衡服務器的節(jié)點數和網絡吞吐量。甚至于平衡服務器使用100M全雙工的網卡，系統(tǒng)的數據吞吐量仍可以超過1Gbps。
直接路由的特點是運用網絡分層原理，通過將目標IP包封裝在指定MAC地址的以太網數據包中欺騙TCP堆棧，因此實際服務器和負載平衡服務器必須在同一個物理網段中，并且在應用服務器上必須將服務IP定義在loopback虛擬網卡上。
原理：
1. 客戶發(fā)出服務請求
2. 負載平衡服務器接收到請求，將數據包中網卡物理地址（MAC）改為選中的應用服務器的MAC地址，然后重新發(fā)出數據包
3. 目標應用服務器收到后，將應答包通過路由器直接發(fā)回客戶端（不經過負載平衡服務器）
直接路由是效，網絡延時最小的負載平衡技術，但是，為達到MAC地址的欺騙，負載平衡服務器和所有應用服務器必須在同一個物理網段。而且，現(xiàn)在出現(xiàn)操作系統(tǒng)缺省是關閉這種特性的，如FreeBSD，必須顯示打開相應的內核開關才可以。不過，目前的主流操作系統(tǒng)，都可以滿足直接路由的需求，如Windows、Linux、AIX、Solaris、FreeBSD等。
直接路由轉換模式
● IP隧道
與直接路由的方法類似，區(qū)別僅僅在于不是通過MAC欺騙來轉發(fā)數據包，而是通過建立負載平衡服務器和應用服務器之間的IP隧道來完成。
因為這些服務器的連接是通過IP隧道，平衡服務器和實際服務器可以在不同的局域網甚至是廣域網。缺點是所有服務器必須使用IP隧道（IP封裝）協(xié)議，比直接路由的效率要低，而且，不是所有的操作系統(tǒng)都支持。
在實際環(huán)境中，需要根據實際的情況來選擇采用合適的轉發(fā)技術的產品，甚至在某些場合，需要混合不同的轉發(fā)方式。