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            章鱼彩票 电脑版天下-保藏: 负载均衡技能全面解析

            admin 2019-08-06 339人围观 ,发现0个评论

            原创 Hardy 开发测验架构师

            负载均衡(Load Balance)是一章鱼彩票 电脑版天下-保藏: 负载均衡技能全面解析种集群技能,它将特定的事务(网络服务、网络流量等)分管给多台网络设备(包含服务器、防火墙等)或多条链路,然后进步了事务处理才能,保证了事务的高可靠性。负载均衡建立在现有网络结构之上,它供给了一种廉价有用通明的办法扩展网络设备和服务器的带宽、添加吞吐量、加强网络数据处理才能、进步网络的灵敏性和可用性。

            负载均衡有两方面的意义:首要,很多的并发拜访或章鱼彩票 电脑版天下-保藏: 负载均衡技能全面解析数据流量分管到多台节点设备上别离处理,削减用户等候呼应的时刻;其次,单个重负载的运算分管到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理完毕后,将成果汇总,回来给用户,体系处理才能得到大幅度进步。现在负载均衡技能大多数是用于进步诸如在Web服务器、FTP服务器和其它要害使命服务器上的Internet服务器程序的可用性和可伸缩性。

            负载均衡技能优势

            • 高功用:负载均衡技能将事务较均衡地分配到多台设备或多条链路上,进步了整个体系的功用。
            • 可扩展性:负载均衡技能可以方便地添加集群中设备或链路的数量,在不下降事务质量的前提下满意不断添加的事务需求。
            • 高可靠性:单个乃至多个设备或链路发作毛病也不会导致事务中止,进步了整个体系的可靠性。
            • 可办理性:很多的办理作业都会集在运用负载均衡技能的设备上,设备群或链路群只需要一般的装备和保护即可。
            • 通明性:对用户而言,集群等同于一个可靠性高、功用好的设备或链路,用户感知不到也不用关怀详细的网络结构。添加和削减设备或链路均不会影响正常的事务。

            负载均衡包含服务器负载均衡,防火墙负载均衡和链路负载均衡等类型,各种负载均衡运用场景如下:

            • 服务器负载均手机铃声下载衡:在数据中心等组网环境中,可以选用服务器负载均衡,将网络服务分管给多台服务器进行处理,进步数据中心的事务处理才能。章鱼彩票 电脑版天下-保藏: 负载均衡技能全面解析
            • 防火墙负载均衡:在防火墙的处理才能成为瓶颈的组网环境中,可以选用防火墙负载均衡,将网络流量分管给多台防火墙设备,进步防火墙的处理才能。
            • 链路负载均衡:在有多个运营商接口的组网环境中,可以选用链路动态负载均衡,完结链路的动态挑选,进步服务的可靠性。

            服务器负载均衡分为四层服务器负载均衡七层服务器负载均衡两种:

            • 四层服务器负载均衡支撑 IPv4 协议和IPv6 协议,是依据流的服务器负载均衡,对报文进行逐流分发,将同一条流的报文分发给同一个服务器。四层服务器负载均衡对依据HTTP 的七层事务无法做到按内容进行分发,约束了负载均衡事务的适用范围。四层服务器负载均衡有NAT(Network Address Translation,网络地址转化)和直接路由(Direct Routing,以下简称DR)两种运用方法。
            • 七层服务器负载均衡只支撑 IPv4 协议,是依据内容的服务器负载均衡,对报文的承载内容进行深度解析,包含HTTP协议、RTSP 协议等,依据其间的内容进行逐包分发,按既定战略将衔接导向指定的服务器,完结了事务运用范围更广泛的服务器负载均衡。七层服务器负载均衡仅支撑NAT 方法。

            负载均衡战略

            现在有许多不同的负载均衡技能用以满意不同的运用需求,下面从负载均衡所选用的设备方针(软、硬件负载均衡),运用的OSI网络层次(网络层次上的负载均衡),及运用的地舆结构(本地、大局负载均衡)等来分类。

            1) 软、硬件负载均衡

            软件负载均衡处理方案是指在一台或多台服务器相应的操作体系上装置一个或多个附加软件来完结负载均衡,如DNS Load Balance,Check Point Firewall-1 Connect Control,Keepalive+ IPVS等,它的长处是依据特定环境,装备简略,运用灵敏,本钱低价,可以满意一般的负载均衡需求。

            软件处理方案缺陷也较多,因为每台服务器上装置额定的软件运转会耗费体系不定量的资源,越是功用强大的模块,耗费得越多,所以当衔接恳求特别大的时分,软件自身会成为服务器作业胜败的一个要害;软件可扩展性并不是很好,遭到操作体系的约束;因为操作体系自身的Bug,往往会引起安全问题。

            硬件负载均衡处理方案是直接章鱼彩票 电脑版天下-保藏: 负载均衡技能全面解析在服务器和外部网络间装置负载均衡设备,这种设备一般是一个独立于体系的硬件,咱们称之为负载均衡器。因为专门的设备完结专门的使命,独立于操作体系,全体功用得到很多进步,加上多样化的负载均衡战略,智能化的流量办理,可到达最佳的负载均衡需求。

            负载均衡器有多种多样的方法,除了作为独立意义上的负载均衡器外,有些负载均衡器集成在交流设备中,置于服务器与Internet链接之间,有些则以两块网络适配器将这一功用集成到PC中,一块衔接到Internet上,一块衔接到后端服务器群的内部网络上。

            软、硬件负载均衡的比照

            软件负载均衡的长处是需求环境清晰,装备简略,操作灵敏,本钱低价,功率不高,能满意一般的企业需求;缺陷是依赖于体系,添加资源开支;软件的好坏决议环境的功用;体系的安全,软件的稳定性均会影响到整个环境的安全。

            硬件负载均衡长处是独立于体系,全体功用很多提高,在功用、功用上优于软件方法;智能的流量办理,多种战略可选,能到达最佳的负载均衡作用;缺陷是价格贵重。

            2) 本地、大局负载均衡

            负载均衡从其运用的地舆结构上分为本地负载均衡(Local Load Balance)和大局负载均衡(Global Load Balance,也叫地域负载均衡),本地负载均衡是指对本地的服务器群做负载均衡,大局负载均衡是指对别离放置在不同的地舆位置、有不同网络结构的服务器群间作负载均衡。

            本地负载均衡能有用地处理数据流量过大、网络负荷过重的问题,而且不需花费贵重开支置办功用杰出的服务器,充分利用现有设备,防止服务器单点毛病形成数据流量的丢失。

            其有灵敏多样的均衡战略把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器一起担负。即使是再给现有服务器扩大晋级,也只是简略地添加一个新的服务器到服务群中,而不需改动现有网络结构、中止现有的服务。

            大局负载均衡首要用于在一个多区域具有自己服务器的站点,为了使全球用户只以一个IP地址或域名就能拜访到离自己最近的服务器,然后取得最快的拜访速度,也可用于子公司涣散站点散布广的大公司经过Intranet(企业内部互联网)来到达资源一致合理分配的意图。

            3) 网络层次上的负载均衡

            针对网络上负载过重的不同瓶颈地点,从网络的不同层次下手,咱们可以选用相应的负载均衡技能来处理现有问题。

            跟着带宽添加,数据流量不断增大,网络中心部分的数据接口将面对瓶颈问题,原有的单一线路将很难满意需求,而且线路的晋级又过于贵重乃至难以完结,这时就可以考虑选用链路聚合(Trunking)技能。

            链路聚合技能(第二层负载均衡)将多条物理链路当作一条单一的聚合逻辑链路运用,网络数据流量由聚合逻辑链路中一切物理链路一起承当,由此在逻辑上增大了链路的容量,使其能满意带宽添加的需求。

            现代负载均衡技能一般操作于网络的第四层或第七层。第四层负载均衡将一个I章鱼彩票 电脑版天下-保藏: 负载均衡技能全面解析nternet上合法注册的IP地址映射为多个内部服务器的IP地址,对每次 TCP衔接恳求动态运用其间一个内部IP地址,到达负载均衡的意图。

            在第四层交流机中,此种均衡技能得到广泛的运用,一个方针地址是服务器群VIP(虚拟 IP,Virtual IPaddress)衔接恳求的数据包流经交流机,交流机依据源端和意图IP地址、TCP或UDP端口号和必定的负载均衡战略,在服务器IP和VIP间进行映射,选取服务器群中最好的服务器来处理衔接恳求。

            负载均衡战略的好坏及其完结的难易程度有两个要害因素:负载均衡算法对网络体系状况的检测方法和才能

            负载均衡算法

            • 1)轮循均衡(Round Robin):每一次来自网络的恳求轮番分配给内部中的服务器,从1至N然后重新开始。此种均衡算法合适于服务器组中的一切服务器都有相同的软硬件装备而且均匀服务恳求相对均衡的状况。
            • 2)权重轮循均衡(Weighted Round Robin):依据服务器的不同处理才能,给每个服务器分配不同的权值,使其可以承受相应权值数的服务恳求。例如:服务器A的权值被规划成1,B的权值是3,C的权值是6,则服务器A、B、C将别离接遭到10%、30%、60%的服务恳求。此种均衡算法能保证高功用的服务器得到更多的运用率,防止低功用的服务器负载过重。
            • 3)随机均衡(Random):把来自网络的恳求随机分配给内部中的多个服务器。
            • 4)权重随机均衡(Weighted Random):此种均衡算法类似于权重轮循算法,不过在处理恳求分管时是个随机挑选的进程。
            • 5)呼应速度均衡(Response Time):负载均衡设备对内部各服务器宣布一个勘探恳求(例如Ping),然后依据内部中各服务器对勘探恳求的最快呼应时刻来决议哪一台服务器来呼应客户端的服务恳求。此种均衡算法能较好的反映服务器的当时运转状况,但这最快呼应时刻只是指的是负载均衡设备与服务器间的最快呼应时刻,而不是客户端与服务器间的最快呼应时刻。
            • 6)最少衔接数均衡(Least Connection):客户端的每一次恳求服务在服务器逗留的时刻或许会有较大的差异,跟着作业时刻加长,假如选用简略的轮循或随机均衡算法,每一台服务器上的衔接进程或许会发生极大的不同,并没有到达真实的负载均衡。最少衔接数均衡算法对内部中需负载的每一台服务器都有一个数据记载,记载当时该服务器正在处理的衔接数量,当有新的服务衔接恳求时,将把当时恳求分配给衔接数最少的服务器,使均衡愈加契合实际状况,负载愈加均衡。此种均衡算法合适长时处理的恳求服务,如FTP。
            • 7)处理才能均衡:此种均衡算法将把服务恳求分配给内部中处理负荷(依据服务器CPU类型、CPU数量、内存大小及当时衔接数等换算而成)最轻的服务器,因为考虑到了内部服务器的处理才能及当时网络运转状况,所以此种均衡算法相对来说愈加准确,特别合适运用到第七层(运用层)负载均衡的状况下。
            • 8)DNS呼应均衡(Flash DNS):在Internet上,无论是HTTP、FTP或是其它的服务恳求,客户端一般都是经过域名解析来找到服务器切当的IP地址的。在此均衡算法下,分处在不同地舆位置的负载均衡设备收到同一个客户端的域名解析恳求,并在同一时刻内把此域名解析成各自相对应服务器的IP地址(即与此负载均衡设备在同一位地舆位置的服务器的IP地址)并回来给客户端,则客户端将以最早收到的域名解析IP地址来持续恳求服务,而疏忽其它的IP地址呼应。在种均衡战略合适运用在大局负载均衡的状况下,对本地负载均衡是没有意义的。
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