Windows Server集群(cluster)技术是以三层式应用程序的架构来设计的，每一层都有相对应的解决方案。例如，本文介绍的网络负载均衡(Network Load Balance，NLB)便是属于前端的集群技术，另外尚有属于中介层的COM+组件负载均衡(Component Load Balance，CLB)，以及后端服务的服务器集群(Microsoft Cluster Server，MSCS)。

　　在介绍NLB之前，先来了解一些与集群有关的基本概念：什么是丛集，以及使用丛集的好处。

　　集群的基本概念

　　简单来说，集群是指一组服务器，透过彼此的协同作业，提供一个相同的服务或应用程序，用于提升服务或应用程序的可用性(availability，注1)、可靠性(reliability，注2)，以及延展性(scalability，注3)。当集群内的服务器挂了，请求会转移给其它的服务器，提供全年无休、一天24小时不中断的服务。

　　Windows Server支持了三种集群技术，分别是NLB、CLB与MSCS等，NLB和MSCS已内建于Windows Server中， CLB则需要购买Application Center。

　　这些集群技术简单说明如下：

　　1.NLB，提供以TCP/IP 为基础的服务与应用程序的网络流量负载均衡，用于提升系统的可用性和延展性。常见的应用有terminal service、web service与web application等。

　　NLB是透过一个虚拟IP对外提供服务。当收到请求时，NLB会随机决定由谁来处理请求。

　　2.CLB，提供使用COM+组件的中介层应用程序的动态负载均衡，用于提升系统的可用性和延展性。CLB会依据目前的工作负载来决定由谁来处理服务请求。

　　3.MSCS，提供后端服务与应用程序的容错移转(failover)，可提升系统的可用性。常见的应用有SQL Server与Exchange Server等。

　　MSCS是由client来决定由谁来处理服务请求，所有服务器共享一个share storage来储存session状态。当主动服务器挂了，则继续由被动服务器接手。被动服务器会从share storage取出session状态，继续未完成的工作，以达到容错移转的目的。

　　NLB的运作原理

　　对Windows Server集群有了基本的认识之后，接下来进一步了解NLB是如何将Client的服务请求分配给丛集内的服务器，以分散服务请求的流量，使得负载不会集中在某一部服务器上。NLB是使用筛选模式相似性算法来分配服务请求。它又分成无相似性、单一相似性，以及class C等三种，简单说明如下：

　　1.无相似性

　　Client的服务请求会平均分配到丛集内的每一部服务器。假设NLB丛集内有2部服务器。当接到Client的请求时，NLB会将第1个请求交由第1部服务器来处理，第2个请求交由第2部服务器来处理，第3个请求交由第1部服务器来处理，…依此类推。因为所有Client联机会平均分配到每一部服务器，因此可以达到最佳的负载平衡。如果需要执行交易楚理，为了能够共享session状态，则必须将session状态集中储存在state或database server中。这种方式适用于大部分的应用程序。

　　2.单一相似性

　　Client的服务请求会固定分配到丛集内的某一部服务器。当接到Client的请求时，NLB会根据Client 的IP来决定交由哪一部服务器来楚理，也就是一部服务器只会处理来自某些IP的请求。因为一个IP的服务请求只会固定由一个服务器来处理，因此没有session状态共享的问题，但可能会导致负载不平衡。这种方式适用于联机需支持 SSL 集多重联机的通讯协议 ( 例如FTP与PPTP等)。

　　3.Class C与单一相似性类似，不同的是Class C是根据IP的Class C屏蔽来决定交由哪一部服务器来楚理，也就是一部服务器只会处理来自某些网段C的请求。这种方式可确保使用多重 Proxy 的客户端能导向到相同的服务器。

　　结论

　　在动手建立NLB之前，需要特别注意一些限制条件，例如服务器的Private IP必须是固定，而且在相同的网段。若只有一张网卡，则集群内服务器之间无法互通，因此建议要有两张网卡，一张网卡用于建立NLB，另一个网卡，则用于服务器之间的heart beat，侦测集群内服务器是否正常运作。若是使用两张网卡，则只能在其中一张网卡上设定default gateway，否则封包将无法转送至正确的IP地址上。