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还是搞不懂负载均衡?看过来,这里有篇清晰易懂的图文

当一台服务器的性能达到极限时,我们可以使用服务器集群来提高网站的整体性能。既然是服务器集群,那就需要有个任务调度的角色,在服务过程中,调度者如何合理分配任务,保证所有后端服务器都将性能充分发挥,从而保持服务器集群的整体性能最优,这就是负载均衡问题。它也就成为了高可用网络基础架构的关键组件

先来看下一个没有负载均衡的 web 架构:

在这里用户是直连到 web 服务器,如果这个服务器宕机了,那么用户自然也就没办法访问了。另外,如果同时有很多用户试图访问服务器,超过了其能处理的极限,就会出现加载速度缓慢或根本无法连接的情况。

而通过在后端引入一个负载均衡器和至少一个额外的 web 服务器,可以缓解这个故障。通常情况下,所有的后端服务器会保证提供相同的内容,以便用户无论哪个服务器响应,都能收到一致的内容。

负载均衡器可以处理什么样的请求?

负载均衡器的管理员能主要为下面四种主要类型的请求设置转发规则:HTTP、HTTPS、TCP、UDP。

如何选择要转发的后端服务器?

负载均衡器一般根据两个因素来决定要将请求转发到哪个服务器。首先,确保所选择的服务器能够对请求做出响应,然后根据预先配置的规则从健康服务器池(healthy pool)中进行选择。

因为,负载均衡器应当只选择能正常做出响应的后端服务器,因此就需要有一种判断后端服务器是否「健康」的方法。为了监视后台服务器的运行状况,运行状态检查服务会定期尝试使用转发规则定义的协议和端口去连接后端服务器。如果,服务器无法通过健康检查,就会从池中剔除,保证流量不会被转发到该服务器,直到其再次通过健康检查为止。

常用的负载均衡算法

负载均衡算法决定了后端的哪些健康服务器会被选中。几个常用的算法:

Round Robin(轮询):为第一个请求选择列表中的第一个服务器,然后按顺序向下移动列表直到结尾,然后循环。

Least Connections(最小连接):优先选择连接数最少的服务器,在普遍会话较长的情况下推荐使用。

Source:根据请求源的 IP 的散列(hash)来选择要转发的服务器。这种方式可以一定程度上保证特定用户能连接到相同的服务器。

而当主负载均衡器发生了故障,就需要将用户请求转到第二个负载均衡器。因为 DNS 更改通常会较长的时间才能生效,因此需要能灵活解决 IP 地址重新映射的方法,比如浮动 IP(floating IP)。下面的使用浮动 IP 的负载均衡架构示意图可帮助理解。

负载均衡的基本概念和工作原理看图是不是更清晰易懂,记忆深刻。但更多详细的技术内容和算法选择还要下更多功夫去深化学习的。

编译来自:极光日报

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20200723A0JSM400?refer=cp_1026
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