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一文归纳综合6种负载平衡技能的实现方法!

发布时间:2019-05-18 10:35:16 所属栏目:建站 来源:三旺通信
导读:负载平衡作为今朝处事器集群陈设的一款常用装备,当一台呆板机能无法满意营业的增添需求时,不是去找一款机能更好的呆板,而是通过负载平衡,操作集群来满意客户增添的需求。 负载平衡技能的实现,首要分为以下几种: HTTP 重定向负载 DNS 域名理会负载 反
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负载平衡作为今朝处事器集群陈设的一款常用装备,当一台呆板机能无法满意营业的增添需求时,不是去找一款机能更好的呆板,而是通过负载平衡,操作集群来满意客户增添的需求。

一文归纳综合6种负载平衡技能的实现方法!

负载平衡技能的实现,首要分为以下几种:

  • HTTP 重定向负载
  • DNS 域名理会负载
  • 反向署理负载
  • IP 负载 (NAT 负载和 IP tunnel 负载)
  • 直接路由 (LVS—DR)
  • IP地道 (LVS—TUN)

一文归纳综合6种负载平衡技能的实现方法!

负载平衡不能狭义地领略为分派给全部现实处事器一样多的事变量,由于多台处事器的承载手段各不沟通,这也许表此刻硬件设置、收集带宽的差别,也也许由于某台处事器身兼多职,我们所说的“平衡”,也就是但愿全部处事器都不要过载,而且可以或许最大措施地施展浸染。

一、http 重定向

当http署理(好比赏识器)向web处事器哀求某个URL后,web处事器可以通过http相应头信息中的Location标志来返回一个新的URL。

这意味着HTTP署理必要继承哀求这个新的URL,完成自动跳转。

机能缺陷:

1、吞吐率限定

主站点处事器的吞吐率均匀分派到了被转移的处事器。

现假设行使RR(Round Robin)调治计策,子处事器的最大吞吐率为1000reqs/s,那么主处事器的吞吐率要到达3000reqs/s才气完全施展三台子处事器的浸染,那么假若有100台子处事器,那么主处事器的吞吐率可想而知得有大?

相反,假如主处事的最大吞吐率为6000reqs/s,那么均匀分派到子处事器的吞吐率为2000reqs/s,而现子处事器的最大吞吐率为1000reqs/s,因此就得增进子处事器的数目,增进到6个才气满意。

2、重定向会见深度差异

有的重定向一个静态页面,有的重定向对比伟大的动态页面,那么现实处事器的负载差别是不行预料的,而主站处事器却一窍不通。因此整站行使重定向要领做负载平衡不太好。

我们必要衡量转移哀求的开销和处理赏罚现实哀求的开销,前者相对付后者越小,那么重定向的意义就越大,譬喻下载。

你可以去许多镜像下载网站试下,会发明根基下载都行使了Location做了重定向。

DNS 负载平衡

DNS认真提供域名理会处事,当会见某个站点时,现实上起首必要通过该站点域名的DNS处事器来获取域名指向的IP地点,在这一进程中,DNS处事器完成了域名到IP地点的映射。

同样,这样映射也可所以一对多的,这时辰,DNS处事器便充当了负载平衡调治器,它就像http重定向转换计策一样,将用户的哀求分手到多台处事器上,可是它的实现机制完全差异。

行使dig呼吁来看下"baidu"的DNS配置

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可见baidu拥有三个A记录

对比http重定向,基于DNS的负载平衡完全节减了所谓的主站点,可能说DNS处事器已经充当了主站点的职能。

但差异的是,作为调治器,DNS处事器自己的机能险些不消担忧。

由于DNS记录可以被用户赏识器可能互联网接入处事商的各级DNS处事器缓存,只有当缓存逾期后才会从头向域名的DNS处事器哀求理会。

也说是DNS不存在http的吞吐率限定,理论上可以无穷增进现实处事器的数目。

特征:

1、可以按照用户IP来举办智能理会。DNS处事器可以在全部可用的A记录中探求离用记最近的一台处事器。

2、动态DNS:在每次IP地点改观时,实时更新DNS处事器。虽然,由于缓存,必然的耽误不行停止。

不敷:

1、没有效户能直接看到DNS理会到了哪一台现实处事器,加处事器运维职员的调试带来了未便。

2、计策的范围性。譬喻你无法将HTTP哀求的上下文引入到调治计策中,而在前面先容的基于HTTP重定向的负载平衡体系中,调治器事变在HTTP层面,它可以充实领略HTTP哀求后按照站点的应用逻辑来计划调治计策,好比按照哀求差异的URL来举办公道的过滤和转移。

3、假如要按照现实处事器的及时负载差别来调解调治计策,这必要DNS处事器在每次理会操纵时说明各处事器的康健状态,对付DNS处事器来说,这种自界说开拓存在较高的门槛,更况且大大都站点只是行使第三方DNS处事。

4、DNS记录缓存,各级节点的DNS处事器差异措施的缓存会让你晕头转向。

5、基于以上几点,DNS处事器并不能很好地完成事变量平衡分派,最后,是否选择基于DNS的负载平衡方法完全取决于你的必要。

反向署理负载平衡

这个必定各人都有所打仗,由于险些全部主流的Web处事器都热衷于支持基于反向署理的负载平衡。它的焦点事变就是转发HTTP哀求。

对比前面的HTTP重定向和DNS理会,反向署理的调治器饰演的是用户和现实处事器中间人的脚色:

1、任何对付现实处事器的HTTP哀求都必需颠末调治器

2、调治器必需守候现实处事器的HTTP相应,并将它反馈给用户(前两种方法不必要颠末调治反馈,是现实处事器直接发送给用户)

特征:

1、调治计策富厚。譬喻可觉得差异的现实处事器配置差异的权重,以到达能者多劳的结果。

2、对反向署理处事器的并发处理赏罚手段要求高,由于它事变在HTTP层面。

3、反向署理处事器举办转发操纵自己是必要必然开销的,好比建设线程、与后端处事器成立TCP毗连、吸取后端处事器返回的处理赏罚功效、说明HTTP头部信息、用户空间和内核空间的频仍切换等。

固然这部门时刻并不长,可是当后端处事器处理赏罚哀求的时刻很是短时,转发的开销就显得尤为突出。譬喻哀求静态文件,更得当行使前面先容的基于DNS的负载平衡方法。

4、反向署理处事器可以监控后端处事器,好比体系负载、相应时刻、是否可用、TCP毗连数、流量等,从而按照这些数据调解负载平衡的计策。

5、反射署理处事器可以让用户在一次会话周期内的全部哀求始终转发到一台特定的后端处事器上(粘滞会话),这样的甜头一是保持session的当地会见,二是防备后端处事器的动态内存缓存的资源挥霍。

IP 负载平衡(LVS-NAT)

由于反向署理处事器事变在HTTP层,其自己的开销就已经严峻制约了可扩展性,从而也限定了它的机能极限。那可否在HTTP层面以下实现负载平衡呢?

NAT处事器:它事变在传输层,它可以修改发送来的IP数据包,将数据包的方针地点修改为现实处事器地点。

从Linux2.4内核开始,其内置的Neftilter模块在内核中维护着一些数据包过滤表,这些表包括了用于节制数据包过滤的法则。

(编辑:湖南网)

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