负载平衡通常用于网站增加大量用户和重负载站点的服务器容量。负载均衡器是云计算的基本服务组件,通常使用云主机构建,如 Ali 的 SLB (服务器负载均衡器)和腾讯的 CLB (云负载均衡器)。
一、负载平衡可以将客户请求分发到多个业务实体进行处理。
实现负载均衡的方法有很多种,可以分为硬件负载均衡和软件负载均衡。
硬件负载均衡有大名鼎鼎的F5等等,钱多的企业都会采用。但是现在互联网公司用的越来越少了。目前硬件多是通过使用支持OSPF协议的交换机(基本上都支持)和通过ECMP的负载均衡集群来使用。查看云计算厂商的负载均衡文档。他们中的大多数都将此作为分发集群。非常好的性能(只要几十G的设备)和高稳定性。然而,硬件负载均衡解决方案也有缺点,如设备和服务昂贵,灵活性差,功能和容量难以扩展。软件负载均衡相对灵活,易于扩展,因此软件负载均衡解决方案越来越受欢迎。
所以希尼亚偌在谈到软件负载平衡时,首先要通过 DNS 来实现,即一个域名多个 IP 地址。对于 DNS 查询,DNS 服务器会根据主机在 DNS 文件中记录的 IP 地址顺序,对每个查询返回不同的解析结果,引导客户端访问不同的机器,使不同的客户端访问不同的服务器,从而达到负载均衡的目的。
DNS负载均衡的解决问题方案设计原理分析比较简单,不过缺点也比较具有明显:
首先,负载不能根据 Web 服务器的处理能力进行分配;
其次,DNS负载均衡技术不考虑容错。即使服务器不可用,DNS仍会转发请求。
第三,一旦发现服务器宕机,即使及时修改了DNS设置,也要等到DNS刷新时间到了才能生效。
二、开源软件解决方案
后来发展出现了开源系统软件进行负载均衡的解决问题方案,最主流的就是LVS和Nginx。基于一个开源应用软件的负载均衡打破了硬件LB的垄断,降低了工作负载均衡的实施企业成本。
(1) LVS = Linux 虚拟服务器(IP 隧道)
由张博士于1998年5月创建的虚拟服务器是中国最早的自由软件项目之一。
LVS是把负载均衡的功能做到了Linux内核里面。LVS集群可以采用IP负载均衡发展技术和基于研究内容以及请求分发网络技术,将一组数据服务器构成作为一个具有高性能的、高可用的虚拟服务器。
整个服务器集群的结构对客户是透明的,客户访问集群系统提供的网络服务就像访问一个高性能高可用的服务器一样,不需要修改客户端和服务器程序。
(2)Nginx
Nginx是一个非常轻量级的Web服务器,同时我们也是这样一个企业反向代理公司服务器,可以通过利用其反向代理的功能做负载均衡。Nginx与LVS相比主要有包括以下几点分析不同:
与第4层的 LVS 负载均衡不同,Nginx 是在第7层完成的,可以分流到 HTTP 应用程序;
转发策略也更加灵活,比如如何转发域名或者目录结构;
Nginx 对网络的依赖性较小,理论上,只要 Ping 工作,网络就可以连接到正常访问,而 LVS 更依赖于网络环境。
一般来说,Nginx使用的场合更多,而LVS更适合节点较多的大型系统。
基于云的负载进行均衡(Cloud Load Balance)
除了使用 LVS 或 Nginx 在云主机上建立自己的负载平衡服务器之外,阿里巴巴和腾讯等云计算服务还提供易于配置的专门负载平衡服务。这些服务提供商的负载平衡解决方案通常与第7层和第4层的集成负载平衡解决方案相结合,但也需要考虑不同的 VPC 网络和物理网络。
以上是希尼亚偌分享的负载均衡知识,涉及HTTP重定向,反向代理负载均衡,IP负载均衡等等。
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