基础知识全面整理详解(2)

负载均衡集群是 Load Balance 集群, 是一种将网络上的访问流量分布于各个节点,以降低服务器压力,更好的向客户端提供服务的一种方式。
负载均衡集群的作用提供一种廉价、有效、透明的方法,来扩展网络设备和服务器的负载带宽、增加吞吐量,加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。简单来说,也就是:
1) 把单台计算机无法承受的大规模的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理,减少用户等待响应的时间,提升用户体验。
2) 单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理结束后,将结果汇总,返回给用户,系统处理能力得到大幅度提高。
3) 7*24小时的服务保证,任意一个或多个设备节点设备宕机,不能影响到业务。在负载均衡集群中,所有计算机节点都应该提供相同的服务,集群负载均衡获取所有对该服务的如站请求。

常用的负载均衡分为:
1) 开源软件负载均衡:  Nginx, LVS, Haproxy  (Nginx和Haproxy通常做七层负载均衡, LVS做四层负载均衡. 但是Nginx也可以通过stream模块做四层负载均衡, Haproxy也可以做四层负载均衡 ) ;
2) 商业的硬件负载均衡: 设备F5、Netscale ;

简单理解一下软件负载均衡:
1) 所谓分层的负载均衡,都是以网络的模型来说的。四层就是基于IP和端口的负载均衡,七层就是基于URL等应用信息的负载均衡。所以简单的说四层负载均衡就是通过IP和端口接收请求再分发至真实的服务器,七层是通过URL或主机名接收请求,然后分发至真实的服务器。
2) .而七层的实现也是在四层的基础上是实现的,没有四层就不可能有七层。在第七层上可以做许多事情,比如可以根据七层的浏览器类别区分是手机还是PC,将WEB服务器分为2组,手机登陆专门的移动端网站。
3) 对客户端来说,客户端好像是访问的同一台主机。其实为了有更好的用户体验,从智能DNS入手,根据客户端IP来源将域名解析到距离客户端最近的一台服务器或者访问最快速的一台服务器,但这些内容客户端都是感觉不到的,客户端感觉到的只能是访问网站很快。

四. LVS负载均衡集群说明

1) LVS是什么?
LVS是linux virtual server的简写linux虚拟服务器,是一个虚拟的服务器集群系统,可以在unix/linux平台下实现负载均衡集群功能。该项目在1998年5月由章文嵩博士组织成立。LVS是一种集群(Cluster)技术,采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率,将请求均衡地转移到不同的服务器上执行,且调度器自动屏蔽掉服务器
的故障,从而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,而且无需修改客户端和服务器端的程序。

LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率,将请求均衡地转移到不同的服务器上执行,且调度器自动屏蔽掉服 务器的故障,从而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,而且无需修改客户端和服务器端的程序。

LVS在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。一般来说,LVS集群采用三层结构,其体系结构如图所示:

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负载均衡的原理很简单,就是当客户端发起请求时,请求直接发给Director Server(调度器),这时会根据设定的调度算法,将请求按照算法的规定智能的分发到真正的后台服务器。以达到将压力均摊。但是我们知道,http的连接时无状态的,假设这样一个场景,我登录某宝买东西,当我看上某款商品时,我将它加入购物车,但是我刷新了一下页面,这时由于负载均衡的原因,调度器又选了新的一台服务器为我提供服务,我刚才的购物车内容全都不见了,这样就会有十分差的用户体验。所以就还需要一个存储共享,这样就保证了用户请求的数据是一样的。所以LVS负载均衡分为三层架构(也就是LVS负载均衡主要组成部分)

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