柚子快報激活碼778899分享：負載均衡 運維 分布式系統(tǒng)

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概述

大型網站都要面對龐大的用戶量，高并發(fā)，海量數(shù)據(jù)等挑戰(zhàn)。

為了提升系統(tǒng)整體的性能，可以采用垂直擴展和水平擴展兩種方式。

垂直擴展：從單機角度擴展，增加單機硬件（CPU、內存、磁盤）處理能力水平擴展：通過集群來分擔流量。集群中的應用服務器通常被設計為無狀態(tài)，用戶可以請求任何一個節(jié)點

負載均衡就是將用戶的訪問請求，通過某種算法，分發(fā)到集群中的節(jié)點

目標是盡力將網絡流量平均分發(fā)到多個服務器上

作用

高并發(fā)：提高集群的并發(fā)處理能力（吞吐量）

伸縮性：添加或減少服務器數(shù)量，由負載均衡分發(fā)控制，使集群具備伸縮性

高可用：負載均衡器可以監(jiān)控候選服務器，服務不可用時自動跳過，分發(fā)給可用的服務器。

安全防護：有些負載均衡軟件或硬件提供了

硬件負載均衡

在定制處理器上運行的獨立負載均衡服務器，價格昂貴

功能強大、性能強悍、安全性高

成本昂貴、擴展性差

軟件負載均衡

應用廣泛，主流產品：Nginx、HAProxy、LVS

LVS可以作為四層負載均衡器，性能比Nginx好HAProxy可以作為HTTP、TCP負載均衡器Nginx、HAProxy可以作為四層或七層負載均衡器

擴展性好、成本低廉

性能略差

七層負載均衡

根據(jù)訪問用戶的HTTP請求頭、URL信息將請求轉發(fā)到特定的主機

DNS重定向

復雜業(yè)務不適合用

大型網站一般用DNS負載均衡器作為第一級負載均衡手段

工作原理：基于DNS查詢緩存，按照負載情況返回不同服務器的IP地址

優(yōu)點：使用簡單、提高性能

缺點：可用性差、擴展性低、維護性差

HTTP重定向

原理：根據(jù)HTTP請求計算出一個真實的服務器地址，將該服務器地址寫入HTTP重定向響應中，返回給瀏覽器，由瀏覽器重新訪問

優(yōu)點：方案簡單

缺點：性能較差、降低搜索排名

使用較少

反向代理

以代理服務器接受網絡請求，將請求轉發(fā)給內網中的服務器，并將內網中的服務器上得到的結果返回給請求的客戶端

主流產品：Nginx、Apache

正向代理：用戶主動發(fā)起對代理服務器的請求，代理服務器訪問外網，再返回給客戶端

反向代理：發(fā)生在服務端，用戶不知道被代理

原理：代理服務器上設置好負載均衡規(guī)則，反向代理服務器攔截到指定的域名或IP，根據(jù)負載均衡算法，將請求分發(fā)到候選服務器上（分發(fā)請求失敗3次以上，分發(fā)到其他服務器上）

優(yōu)點：支持多種負載均衡算法、可以監(jiān)控服務器

缺點：額外轉發(fā)開銷、增加系統(tǒng)復雜度

四層負載均衡

基于IP地址和端口進行請求轉發(fā)

修改IP地址

負載均衡器修改目標IP地址，起到中介的作用。

修改MAC地址

數(shù)據(jù)鏈路層負載均衡

負載均衡算法

隨機算法

請求隨即分發(fā)到候選服務器

調用量越大，負載越均衡

加權隨機算法

在隨機算法的基礎上，按照概率調整權重

輪詢

將請求依次分發(fā)到候選服務器

適合場景：各服務器處理能力相近，且各事務工作量差異不大

加權輪詢

在輪詢的基礎上，增加權重調節(jié)轉發(fā)服務器的請求數(shù)目

性能高、處理速度快的節(jié)點應該設置更高的權重

最小活躍數(shù)

將請求分發(fā)到連接數(shù)/請求數(shù)最少的候選服務器

特點：動態(tài)分配

場景：對系統(tǒng)負載較為敏感或請求連接時長相差較大的場景

加權最小活躍數(shù)

在最小活躍數(shù)的基礎上，根據(jù)服務器的性能為每臺服務器分配權重，再根據(jù)權重計算出每臺服務器能處理的連接數(shù)。

源地址哈希

根據(jù)請求源IP，通過哈希計算得到一個數(shù)值，在候選服務器列表上取模運算

保證同一IP的客戶端請求轉發(fā)到同一個服務器上

一致性哈希

相同的請求盡可能落到同一個服務器上

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