集群、分布式、负载均衡区别 (3)

  健康检查用于检查服务器开放的各种服务的可用状态。负载均衡设备一般会配置各种健康检查方法,例如Ping,TCP,UDP,HTTP,FTP,DNS等。Ping属于第三层的健康检查,用于检查服务器IP的连通性,而TCP/UDP属于第四层的健康检查,用于检查服务端口的UP/DOWN,如果要检查的更准确,就要用到基于7层的健康检查,例如创建一个HTTP健康检查,Get一个页面回来,并且检查页面内容是否包含一个指定的字符串,如果包含,则服务是UP的,如果不包含或者取不回页面,就认为该服务器的Web服务是不可用(DOWN)的。比如,负载均衡设备检查到172.16.20.3这台服务器的80端口是DOWN的,负载均衡设备将不把后面的连接转发到这台服务器,而是根据算法将数据包转发到别的服务器。创建健康检查时可以设定检查的间隔时间和尝试次数,例如设定间隔时间为5秒,尝试次数为3,那么负载均衡设备每隔5秒发起一次健康检查,如果检查失败,则尝试3次,如果3次都检查失败,则把该服务标记为DOWN,然后服务器仍然会每隔5秒对DOWN的服务器进行检查,当某个时刻发现该服务器健康检查又成功了,则把该服务器重新标记为UP。健康检查的间隔时间和尝试次数要根据综合情况来设置,原则是既不会对业务产生影响,又不会对负载均衡设备造成较大负担。

会话保持

  如何保证一个用户的两次http请求转发到同一个服务器,这就要求负载均衡设备配置会话保持。
  会话保持用于保持会话的连续性和一致性,由于服务器之间很难做到实时同步用户访问信息,这就要求把用户的前后访问会话保持到一台服务器上来处理。举个例子,用户访问一个电子商务网站,如果用户登录时是由第一台服务器来处理的,但用户购买商品的动作却由第二台服务器来处理,第二台服务器由于不知道用户信息,所以本次购买就不会成功。这种情况就需要会话保持,把用户的操作都通过第一台服务器来处理才能成功。当然并不是所有的访问都需要会话保持,例如服务器提供的是静态页面比如网站的新闻频道,各台服务器都有相同的内容,这种访问就不需要会话保持。
  绝大多数的负载均衡产品都支持两类基本的会话保持方式:源/目的地址会话保持和cookie会话保持,另外像hash,URL Persist等也是比较常用的方式,但不是所有设备都支持。基于不同的应用要配置不同的会话保持,否则会引起负载的不均衡甚至访问异常。我们主要分析B/S结构的会话保持。

基于B/S结构的应用:

  对于普通B/S结构的应用内容,例如网站的静态页面,可以不用配置任何的会话保持,但是对于一个基于B/S结构尤其是中间件平台的业务系统来说,必须配置会话保持,一般情况下,我们配置源地址会话保持可以满足需求,但是考虑到客户端可能有上述不利于源地址会话保持的环境,采用Cookie会话保持是一个更好的方式。Cookie会话保持会把负载均衡设备选择的Server信息保存在Cookie中发送到客户端,客户端持续访问时,会把该Cookie带来,负载均衡器通过分析Cookie把会话保持到之前选定的服务器。Cookie分为文件Cookie和内存cookie,文件cookie保存在客户端计算机硬盘上,只要该cookie文件不过期,则无论是否重复关闭开放浏览器都能保持到同一台服务器。内存Cookie则是把Cookie信息保存在内存中,Cookie的生存时间从打开浏览器访问开始,关闭浏览器结束。由于现在的浏览器对Cookie都有一定默认的安全设置,有些客户端可能规定不准使用文件Cookie,所以现在的应用程序开发多使用内存Cookie。
  然而,内存Cookie也不是万能的,比如浏览器为了安全可能会完全禁用Cookie,这样Cookie会话保持就失去了作用。我们可以通过Session-id来实现会话保持,即将session-id作为url参数或者放在隐藏字段<input type="hidden">中,然后分析Session-id进行分发。
  另一种方案是:将每一会话信息保存到一个数据库中。由于这个方案会增加数据库的负载,所以这个方案对性能的提高并不好。数据库最好是用来存储会话时间比较长的会话数据。为了避免数据库出现单点故障,并且提高其扩展性,数据库通常会复制到多台服务器上,通过负载均衡器来分发请求到数据库服务器上。
  基于源/目的地址会话保持其实不太好用,因为客户可能是通过DHCP,NAT或者Web代理来连接Internet的,其IP地址可能经常变换,这使得这个方案的服务质量无法保障。
NAT(Network Address Translation,网络地址转换):当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址(即仅在本专用网内使用的专用地址),但现在又想和因特网上的主机通信(并不需要加密)时,可使用NAT方法。这种方法需要在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件。装有NAT软件的路由器叫做NAT路由器,它至少有一个有效的外部全球IP地址。这样,所有使用本地地址的主机在和外界通信时,都要在NAT路由器上将其本地地址转换成全球IP地址,才能和因特网连接。

负载均衡的其他好处 高扩展性

  通过添加或减少服务器数量,可以更好的应对高并发请求。

(服务器)健康检查

  负载均衡器可以检查后台服务器应用层的健康状况并从服务器池中移除那些出现故障的服务器,提高可靠性。

TCP 连接复用(TCP Connection Reuse)

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