❶ 什麼是負載均衡有啥優缺點
一、什麼是負載均衡
負載均衡(Load Balance)其意思就是分攤到多個操作單元上進行執行,例如Web伺服器、FTP伺服器、企業關鍵應用伺服器和其它關鍵任務伺服器等,從而共同完成工作任務。
單從字面上的意思來理解就可以解釋N台伺服器平均分擔負載,不會因為某台伺服器負載高宕機而某台伺服器閑置的情況。那麼負載均衡的前提就是要有多台伺服器才能實現,也就是兩台以上即可。
負載均衡建立在現有網路結構之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網路設備和伺服器的帶寬、增加吞吐量、加強網路數據處理能力、提高網路的靈活性和可用性。
二、負載均衡的優點
減少伺服器的壓力,將原本一台伺服器索要承受的訪問量分給多台,並提高項目的可用性,當一台伺服器掛掉的時候不會導致項目癱瘓。
三、四層負載均衡和七層負載均衡
四層負載均衡工作在OSI模型的傳輸層,主要工作是轉發,它在接收到客戶端的流量以後通過修改數據包的地址信息將流量轉發到應用伺服器。
七層負載均衡工作在OSI模型的應用層,因為它需要解析應用層流量,所以七層負載均衡在接到客戶端的流量以後,還需要一個完整的TCP/IP協議棧。七層負載均衡會與客戶端建立一條完整的連接並將應用層的請求流量解析出來,再按照調度演算法選擇一個應用伺服器,並與應用伺服器建立另外一條連接將請求發送過去,因此七層負載均衡的主要工作就是代理。 七層負載均衡 也稱為「內容交換」,也就是主要通過報文中的真正有意義的應用層內容,再加上負載均衡設備設置的伺服器選擇方式,決定最終選擇的內部伺服器。
七層負載均衡的優點:這種方式可以對客戶端的請求和伺服器的響應進行任意意義上的修改,極大的提升了應用系統在網路層的靈活性;安全性高。
❷ 負載均衡和F5是什麼意思
1、負載均衡是一種技術,指通過某種演算法實現負載分擔的方法。、
通俗的講就是統一分配請求的設備,負載均衡會統一接收全部請求,然後按照設定好的演算法將這些請求分配給這個負載均衡組中的所有成滲察員,以此來實現請求(負載)的均衡分配。
2、F5是負載均衡產品的一個品牌,其地位類似於諾基亞在手機品牌中的位置。除了F5以外,Radware、Array、A10、Cisco、深信服和華夏創新都是負載均衡的牌子,因為F5在這類產品中影響最大,所以經常說F5負載均衡。
負載均衡的主要應用:
1、DNS負載均衡最早的負載均衡技術是通過DNS來實現的,在DNS中為多個地址配置同一個名字,因而查詢這個名字的客戶機將得到其中一個地址,從而使得不同的客戶訪問不同的伺服器,達到負載均衡的目的。
DNS負載均衡是一種簡單而有效的方悉尺法,但是它不能區分伺服器的差異,也不能反映伺服器的當前運行狀態。
2、代理伺服器負載均衡 使用代理伺服器,可以將請求轉發給內部的伺服器,使用這種加速模式顯然可以提升靜態網頁的訪問速度。
3、地址轉換網關負載均衡 支持負載均衡的地址轉換網關,可以將一個外部IP地址映射為多個內部IP地址,對每次TCP連接請求動態使用其中一個內部地址,達到負載均衡的目的。
4、協議內部支持負載均衡除了這三種負載均衡方式之外,有的協議內部支持與負載均衡相關的功能,例如HTTP協議中的重定向能力等,HTTP運行於TCP連接的最高層。
5、NAT負載均衡NAT(Network Address Translation網路地址轉換)簡單地說就是將一個IP地址轉換為另叢陸茄一個IP地址,一般用於未經注冊的內部地址與合法的、已獲注冊的Internet IP地址間進行轉換。
❸ 負載均衡基本介紹
【負載均衡架構部分轉自】 58沈劍 [架構師之路]( https://mp.weixin.qq.com/s
負載均衡: 是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求/數據【均勻】分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於【均勻】
常見的負載均衡方案:
【客戶端層】到【反向代理層】的負載均衡,是通過「DNS輪詢」實現的:DNS-server對於一個域名配置了多個解析ip,每次DNS解析請求來訪問DNS-server,會輪詢返回這些ip,保證每個ip的解析概率是相同的。這些ip就是nginx的外網ip,以做到每台nginx的請求分配也是均衡的。
【反向代理層】到【站點層】的負載均衡,是通過「nginx」實現的。通過修改nginx.conf,可以實現多種負載均衡策略:
【站點層】到【服務層】的負載均衡,是通過「服務連接池」實現的。
上游連接池會建立與下游服務多個連接,每次請求會「隨機」選取連接來訪問下游服務。(也即是rpc框架實現的)
在數據量很大的情況下,由於數據層(db,cache)涉及數據的水平切分,所以數據層的負載均衡更為復雜一些,它分為「數據的均衡」,與「請求的均衡」。
數據的均衡是指 :水平切分後的每個服務(db,cache),數據量是差不多的。
請求的均衡是指 :水平切分後的每個服務(db,cache),請求量是差不多的。
(1)按照range水平切分
(2)按照id哈希水平切分
[圖片上傳中...(-6b2508-1561902875888-0)]
常見的負載均衡系統包括 3 種:DNS 負載均衡、硬體負載均衡和軟體負載均衡。
硬體負載均衡是通過單獨的硬體設備來實現負載均衡功能,這類設備和路由器、交換機類似,可以理解為一個用於負載均衡的基礎網路設備。比如業界非常出名的F5
缺點:
(1)價格實在非常昂貴
(2)擴展性不強
軟體負載均衡通過負載均衡軟體來實現負載均衡功能,常見的有 Nginx 和 LVS。
nginx和F5: https://blog.csdn.net/chabale/article/details/8956717
nginx和lvs比較: https://blog.51cto.com/hzcto/2086691
lvs: https://www.cnblogs.com/liwei0526vip/p/6370103.html
ELB: https://aws.amazon.com/cn/elasticloadbalancing/
SLB: https://help.aliyun.com/proct/27537.html
題目:日活躍用戶 1000 萬的論壇的負載均衡集群,該如何設計呢?
(1)評估流量
1000萬DAU,換算成秒級(一天12小時),平均約等於232。
考慮每個用戶操作次數,假定10,換算成平均QPS=2320。
考慮峰值是均值倍數,假定5,換算成峰值QPS=11600。
考慮靜態資源、圖片資源、服務拆分等,流量放大效應,假定10,QPS 10=116000。
(2)容量規劃
考慮高可用、異地多活,QPS 2=232000。
考慮未來半年增長,QPS*1.5=348000。
(3)方案設計
可以用三級導流:
第一級,DNS,確定機房,以目前量級,可以不考慮。
第二級,確定集群,擴展優先,則選Haproxy/LVS,穩定優先則選F5。
第三級,Nginx+KeepAlived,確定實例。
(4)架構圖
接入層技術:
缺點:
優點:
缺點:
優點:
缺點:
缺點:
nginx畢竟是軟體,性能比tomcat好,但總有個上限,超出了上限,還是扛不住。lvs就不一樣了,它實施在操作系統層面;f5的性能又更好了,它實施在硬體層面;它們性能比nginx好很多,例如每秒可以抗10w,這樣可以利用他們來擴容。
99.9999%的公司到這一步基本就能解決接入層高可用、擴展性、負載均衡的問題。 假設還扛不住的話,就要考慮使用硬體設備f5等。如果還是扛不住,那麼只有DNS來擴容了。
水平擴展,才是解決性能問題的根本方案,能夠通過加機器擴充性能的方案才具備最好的擴展性。 facebook,google,的PV是不是超過80億呢,它們的域名只對應一個ip么,終點又是起點,還是得通過DNS輪詢來進行擴容:
比如購買了阿里雲或者aws。那麼基本會使用雲廠商提供的負載均衡中間件,比如aws(elb)、阿里雲(slb)。這個負載均衡軟體可以認為是 lvs+keepalived的高可用負載均衡服務
後端的service有可能部署在硬體條件不同的伺服器上:
1)如果對標最低配的伺服器「均勻」分攤負載,高配的伺服器的利用率不足;
2)如果對標最高配的伺服器「均勻」分攤負載,低配的伺服器可能會扛不住;
(1)通過「靜態權重」標識service的處理能力
優點: 簡單,能夠快速的實現異構伺服器的負載均衡。
缺點: 權重是固定的,無法自適應動態調整,而很多時候,伺服器的處理能力是很難用一個固定的數值量化。
(2)通過「動態權重」標識service的處理能力
提問:通過什麼來標識一個service的處理能力呢?
回答:其實一個service能不能處理得過來,能不能響應得過來,應該由調用方說了算。調用服務,快速處理了,處理能力跟得上;調用服務,處理超時了,處理能力很有可能跟不上了。
動態權重設計:
例如:
(1)設置一個閾值,超過閾值直接丟棄
(2)藉助「動態權重」來實施過載保護
案例策略:
1)service的負載均衡、故障轉移、超時處理通常是RPC-client連接池層面來實施的
2)異構伺服器負載均衡,最簡單的方式是靜態權重法,缺點是無法自適應動態調整
3)動態權重法,可以動態的根據service的處理能力來分配負載,需要有連接池層面的微小改動
4)過載保護,是在負載過高時,service為了保護自己,保證一定處理能力的一種自救方法
5)動態權重法,還可以用做service的過載保護
❹ 什麼是網路負載均衡,在網路中有哪些應用
負載均衡是由多台伺服器以對稱的方式組成一個伺服器集合,每台伺服器都具有等價的地位,都可以單獨對外提供服務而無須其他伺服器的輔助。通過某種負載分擔技術,將外部發送來的請求均勻分配到對稱結構中的某一台伺服器上,而接收到請求的伺服器獨立地回應客戶的請求。均衡負載能夠平均分配客戶請求到伺服器列陣,籍此提供快速獲取重要數據,解決大量並發訪問服務問題。
軟體負載
基於特定伺服器軟體的負載均衡
---- 這種技術是利用網路協議的重定向功能來實現負載均衡的,例如在Http協議中支持定位指令,接收到這個指令的瀏覽器將自動重定向到該指令指明的另一個URL上。由於和執行服務請求相比,發送定位指令對Web伺服器的負載要小得多,因此可以根據這個功能來設計一種負載均衡的伺服器。一旦Web伺服器認為自己的負載較大,它就不再直接發送回瀏覽器請求的網頁,而是送回一個定位指令,讓瀏覽器去伺服器集群中的其他伺服器上獲得所需要的網頁。在這種方式下,伺服器本身必須支持這種功能,然而具體實現起來卻有很多困難,例如一台伺服器如何能保證它重定向過的伺服器是比較空閑的,並且不會再次發送定位指令?定位指令和瀏覽器都沒有這方面的支持能力,這樣很容易在瀏覽器上形成一種死循環。因此這種方式實際應用當中並不多見,使用這種方式實現的伺服器集群軟體也較少。
DNS負載
基於DNS的負載均衡
---- DNS負載均衡技術是最早的負載均衡解決方案,它是通過DNS服務中的隨機名字解析來實現的,在DNS伺服器中,可以為多個不同的地址配置同一個名字,而最終查詢這個名字的客戶機將在解析這個名字時得到其中的一個地址。因此,對於同一個名字,不同的客戶機會得到不同的地址,它們也就訪問不同地址上的Web伺服器,從而達到負載均衡的目的。
---- 這種技術的優點是,實現簡單、實施容易、成本低、適用於大多數TCP/IP應用;但是,其缺點也非常明顯,首先這種方案不是真正意義上的負載均衡,DNS伺服器將Http請求平均地分配到後台的Web伺服器上,而不考慮每個Web伺服器當前的負載情況;如果後台的Web伺服器的配置和處理能力不同,最慢的Web伺服器將成為系統的瓶頸,處理能力強的伺服器不能充分發揮作用;其次未考慮容錯,如果後台的某台Web伺服器出現故障,DNS伺服器仍然會把DNS請求分配到這台故障伺服器上,導致不能響應客戶端。最後一點是致命的,有可能造成相當一部分客戶不能享受Web服務,並且由於DNS緩存的原因,所造成的後果要持續相當長一段時間(一般DNS的刷新周期約為24小時)。所以在國外最新的建設中心Web站點方案中,已經很少採用這種方案了。
交換負載
.基於四層交換技術的負載均衡
---- 這種技術是在第四層交換機上設置Web服務的虛擬IP地址,這個虛擬IP地址是DNS伺服器中解析到的Web伺服器的IP地址,對客戶端是可見的。當客戶訪問此Web應用時,客戶端的Http請求會先被第四層交換機接收到,它將基於第四層交換技術實時檢測後台Web伺服器的負載,根據設定的演算法進行快速交換。常見的演算法有輪詢、加權、最少連接、隨機和響應時間等。
七層負載
基於七層交換技術的負載均衡
---- 基於第七層交換的負載均衡技術主要用於實現Web應用的負載平衡和服務質量保證。它與第四層交換機比較起來有許多優勢:第七層交換機不僅能檢查TCP/IP數據包的TCP和UDP埠號,從而轉發給後台的某台伺服器來處理,而且能從會話層以上來分析Http請求的URL,根據URL的不同將不同的Http請求交給不同的伺服器來處理(可以具體到某一類文件,直至某一個文件),甚至同一個URL請求可以讓多個伺服器來響應以分擔負載(當客戶訪問某一個URL,發起Http請求時,它實際上要與伺服器建立多個會話連接,得到多個對象,例如.txt/.gif/.jpg文檔,當這些對象都下載到本地後,才組成一個完整的頁面)。
---- 以上幾種負載均衡技術主要應用於一個站點內的伺服器群,但是由於一個站點接入Internet的帶寬是有限的,因此可以把負載均衡技術開始應用於不同的網路站點之間,這就是站點鏡像技術,站點鏡像技術實際上利用了DNS負載均衡技術。
❺ 負載均衡是什麼
負載均衡(Load Balance)其意思就是分攤亮春到多個操作單元上進行執行,例如Web伺服器、FTP伺服器、企業關鍵應用伺服器和其它關鍵任務伺服器等,從而共同完成工作任務。
負載均衡建立在現有網路結構之上,它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網路設備和伺服器的帶寬、增加吞吐量、加強網路數據處理能力、提高網路的靈活性和可用性。
負載均衡有三種部署方式:路由模式、橋接模式、納鍵鉛服務直接返回模式。路由模式部署靈活,約60%的用戶採用這種方式部署;橋接模式不改變現有的網路架構;服務直接返回(DSR)比較適合吞吐量大特別是內容分發的網路應用。約30%的用戶採用這種模式。
(5)負債均衡在伺服器上什麼意思擴展閱讀:
負載均衡的分類:
1、軟體負載均衡解決方案是指在一台或多台伺服器相應的操作系統上安裝一個或多個附加軟體來實現負載均衡,如DNS Load Balance,CheckPoint Firewall-1 ConnectControl等,它的優點是基於特定環境,配置簡單,使用靈洞好活,成本低廉,可以滿足一般的負載均衡需求。
2、硬體負載均衡解決方案是直接在伺服器和外部網路間安裝負載均衡設備,這種設備通常稱之為負載均衡器,由於專門的設備完成專門的任務,獨立於操作系統,整體性能得到大量提高,加上多樣化的負載均衡策略,智能化的流量管理,可達到最佳的負載均衡需求。
❻ 伺服器使用負載均衡有什麼作用
你問的應該是伺服器多網卡負載均衡吧。
說通俗點就是多個網卡協同工作,可以把上限值拉的很高,比如正常來說,一般標配伺服器是四網口的千兆口。
那麼設置四個網口負載均衡以後就可以達到1000+1000+1000+1000=4000Mbps的上下限速率,而且可以互相協調運行,就是1網口正在忙,可以讓2網口3網口接替傳輸工作,或者是1和2負責上行數據,3和4負責下行數據,這個取決於相關業務軟體的參數配置。
以上就是負載均衡我個人的理解
想詳細了解的話,可以移步這里:
https://ke..com/item/%E8%B4%9F%E8%BD%BD%E5%9D%87%E8%A1%A1/932451?fr=aladdin