Internet的快速增長使前端接入服務器，尤其是多媒體網絡服務器和Web服務器等，面對的訪問者數量快速增加，網絡服務器需要具備提供大量并發訪問服務的能力，在每天高達數百萬次的Web請求訪問的情況下，服務器的CPU和I/O處理能力很快會成為瓶頸。但是，簡單地提高硬件性能，并不能真正解決這個問題，因為單臺服務器的性能總是有限的。獲取信息的速度已經成為制約Internet發展的重要因素。如何在現有的網絡資源下提高用戶獲取信息的速度，已成為困擾眾多數據中心、ISP和企業的一大難題。

負載均衡是建立在現有網絡結構之上，它提供了一種廉價有效的方法擴展服務器帶寬和增加吞吐量，加強網絡數據處理能力，提高網絡的靈活性和可用性。它主要完成以下任務：解決網絡擁塞問題，服務就近提供，實現地理位置無關性；為用戶提供更好的訪問質量；提高服務器響應速度；提高服務器及其他資源的利用效率；避免了網絡關鍵部位出現單點失效。

現在許多交換機提供第四層交換功能，可以將一個外部IP地址映射為多個內部IP地址，對每次TCP連接請求動態使用其中一個內部地址，達到負載均衡的目的。有的協議內部支持與負載均衡相關的功能，例如HTTP協議中的重定向能力。Web內容交換技術，即URL交換或七層交換技術，提供了一種對訪問流量的高層控制方式。因為大型網站的訪問量較大,采用負載均衡交換機之后，實現了本地多臺服務器的負載均衡，保證了系統在高峰時期的處理能力。同時實現了服務器的冗余，并且方便了系統的維護和管理。

對一個網絡的負載均衡應用，可以從網絡的不同層次入手，具體情況要看對網絡瓶頸所在之處的具體分析，大體上不外乎從傳輸鏈路聚合、采用更高層網絡交換技術和設置服務器集群策略三個角度實現。大型的網絡一般都是由大量專用技術設備組成的，如包括防火墻、路由器、第2層/3層交換機、負載均衡設備、緩沖服務器和Web服務器等。如何將這些技術設備有機地組合在一起，是一個直接影響到網絡性能的關鍵性問題。基于四層交換技術的負載均衡，這種技術是在第四層交換機上設置Web服務的虛擬IP地址，這個虛擬IP地址是DNS服務器中解析到的Web服務器的IP地址，對客戶端是可見的。當客戶訪問此Web應用時，客戶端的Http請求會先被第四層交換機接收到，它將基于第四層交換技術實時檢測后臺Web服務器的負載，根據設定的算法進行快速交換。常見的算法有輪詢、加權、最少連接、隨機和響應時間等。基于七層交換技術的負載均衡 ，這種技術主要用于實現Web應用的負載平衡和服務質量保證。它與第四層交換機比較起來有許多優勢：第七層交換機不僅能檢查TCP/IP數據包的TCP和UDP端口號，從而轉發給后臺的某臺服務器來處理，而且能從會話層以上來分析Http請求的URL，根據URL的不同將不同的Http請求交給不同的服務器來處理，甚至同一個URL請求可以讓多個服務器來響應以分擔負載，它實際上要與服務器建立多個會話連接，得到多個對象。

因此我們在引入交換機應用某種負載均衡方案時，首先要確定當前及將來的應用需求，然后在成本與收益之間做出權衡。無論采用哪種負載均衡方案，都必須重點考慮以下問題：

性能：

性能是引入均衡方案時需要重點考慮的問題，但也是一個最難把握的問題。性能的優劣與負載均衡交換機的處理能力、采用的均衡策略息息相關，并且有兩點需要注意：均衡方案對服務器群整體性能的改善，這是響應客戶端連接請求速度的關鍵；負載均衡設備自身的性能，避免有大量連接請求時自身性能不足而成為服務瓶頸。

可擴展性：

合適的均衡解決方案應能均衡不同操作系統和硬件平臺之間的負載，能均衡HTTP、郵件、新聞、代理、數據庫、防火墻和 Cache等不同服務器的負載，并且能以對客戶端完全透明的方式動態增加或刪除某些資源。

靈活性：

均衡解決方案應能靈活地提供不同的應用需求，滿足應用需求的不斷變化。在不同的服務器群有不同的應用需求時，應有多樣的均衡策略提供更廣泛的選擇。

可靠性：

在對服務質量要求較高的站點，負載均衡解決方案應能為服務器群提供完全的容錯性和高可用性。但在負載均衡設備自身出現故障時，應該有良好的冗余解決方案，提高可靠性。

易管理性：

不管是通過軟件還是硬件方式的均衡解決方案，我們都希望它有靈活、直觀和安全的管理方式，這樣便于安裝、配置、維護和監控，提高工作效率，避免差錯。