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云计算高端培训:为什么构建网站时常会用到负载均衡?

时间:2018-03-08 10:52:03     来源:千锋教育 作者:千锋老师

  千锋老师注意到,在咨询的过程中,有的朋友会提到一些专业概念,并请千锋老师解析。其中,负载均衡是一个频率较高的词汇,因此,千锋云计算高端培训班的老师决定,将对这一概念进行解析,以便于帮助大家的学习。

  对于用户数较多、负载较大的网站,我们通常都会使用负载均衡(LB:Load Balance)来增加服务器的承载能力。负载均衡是云计算的一个基本服务组件,通常都会搭配云主机来构建云服务,比如阿里云的SLB(Server Load Balancer)、腾讯云的CLB(Cloud Load Balancer)。

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  负载均衡可以将客户端请求分摊到多个操作单元上进行处理

  硬件负载均衡

  负载均衡有很多种不同的实现方式,总的来说,可以分为硬件负载均衡与软件负载均衡两大类。

  硬件负载均衡有很多设备商可以提供解决方案,比如NetScaler、F5、Array Networks等。硬件负载均衡的优势比较明显:有专业团队进行维护、性能好、且稳定可靠。

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  F5负载均衡器

  但硬件负载均衡解决方案也有缺点,比如设备和服务费用昂贵,灵活性差,功能和容量都难以扩展。软件负载均衡相对来说,灵活性强,扩展起来更容易,所以软件负载均衡解决方案越来越受到青睐。

  DNS负载均衡

  软件负载均衡早期依靠DNS来实现,即一个域名对应多个IP地址。在应答DNS查询时,DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果,将客户端的访问引导到不同的机器上去,使得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负载均衡的解决方案原理比较简单,不过缺点也比较明显:

  1st,不能够按照Web服务器的处理能力分配负载;

  2nd,DNS负载均衡技术没有考虑容错,即使某个服务器不可用,DNS仍然会把请求转发过去;

  3rd,一旦发现某个服务器出现故障,即使及时修改了DNS设置,但还是要等DNS刷新时间到了才能生效。

  开源软件解决方案

  后来出现了开源软件负载均衡的解决方案,主流的就是LVS和Nginx。基于开源软件的负载均衡打破了硬件LB的垄断,降低了负载均衡的实施成本。

  (1)LVS = Linux Virtual Server

  LVS虚拟服务器,在1998年5月由章文嵩博士成立,是国内国内极早出现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集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术,将一组服务器构成一个高性能的、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台高性能、高可用的服务器一样,而且无需修改客户端和服务器端的程序。

  (2)Nginx

  Nginx是一个轻量级的Web服务器,同时也是一个反向代理服务器,可以利用其反向代理的功能做负载均衡。Nginx与LVS相比主要有以下几点不同:

  与LVS在层四进行负载均衡不同,Nginx是在层7进行,可以针对Http应用进行分流;

  转发策略也更灵活,比如可以针对域名或目录结构进行转发;

  Nginx对网络的依赖比较小,理论上只要Ping得通,网页访问正常就能连通,而LVS比较依赖网络环境。

  总的来说,Nginx的应用场合要更多一些,LVS则更适合节点比较多的大型系统。

  基于云的负载均衡(Cloud Load Balance)

  除了在云主机上自己利用LVS或Nginx搭建负载均衡服务器,阿里云、腾讯云等云计算服务商,均提供了专门的负载均衡服务,配置容易。这些服务商的负载均衡解决方案,往往是结合了层7与层4的综合负载均衡方案,而且还需要考虑VPC网络与物理网络的不同情况。具体实现方案比较复杂,这里就不过多介绍了,想要进一步深度学习的话可以咨询千锋教育

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  基于负载均衡实现的典型的云服务架构

  上图就是一个基于负载均衡的典型的云服务架构。在我们搭建互联网应用时,可能需要考虑服务器的承载能力,或者需要确保服务器可用性,避免出现单点故障,使用负载均衡就是一个基本操作,掌握了LB,我们的服务就更加稳定了。

  以上就是千锋老师对负载均衡概念的全部解析内容了。当然,云计算发展到今天,很多知识点都是存在概念交叉的,如果想要系统性地学习云计算,还是建议您来千锋教育

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