一篇文章彻底了解清楚什么是负载均衡

负载均衡是高可用网络基础架构的的一个关键组成部分,有了负载均衡,我们通常可以将我们的应用服务器部署多台,然后通过负载均衡将用户的请求分发到不同的服务器用来提高网站、应用、数据库或其他服务的性能以及可靠性。

为什么要引入负载均衡

先看一个没有负载均衡机制的web架构:

image

上图中的架构有什么缺陷了?首先,用户是通过网络直接和web服务器相连,想象一下,如果这个服务器挂了(这种情况随时都可能发生的),那么用户的请求就会得不到响应,将无法访问该网站,这就是著名的单点故障问题,这肯定是不行的,一般而言,商业上的网站其可靠性需要达到至少4个9,也就是99.99&以上。

其次,即使服务器是正常工作的情况,但是如果很多用户在同一时间内访问服务器,超过了服务器的处理能力,那么会出现响应速度慢甚至无法连接的情况,这也是用户无法接受的。

负载均衡的出现可以很好的解决上面两个问题,通过引入一个负载均衡器和至少两个web 服务器,可以有效的解决上面两个问题。: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。

image

如上图架构,现在,即使App 01即使挂了,负载均衡会将用户的请求转发到正常工作的App 02上,这解决了上面的第一个问题;其次,根据业务需要,负载均衡后端的App可以很方便的扩展,这样就能解决第上面的第二个问题。但是,现在单点故障问题转移到了负载均衡器,可以通过引入第二个负载均衡器来缓解,后面还会讲到。

负载均衡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。

1:确保所选择的后端服务器是正常工作的,能给对用户的请求做出响应;

2:根据预先设置的负载均衡算法从健康服务器池中进行选择。

由于负载均衡器只应当选择能正常做出响应的后端服务器,因此就需要有一种机制能判断它所连的后端服务器是否正常工作。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。如果某个服务器没有通过健康检查,就会从健康池中剔除,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。

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。下面是几个常用的算法,这里只是简单介绍,不具体研究其算法实现了,后面会专门用一篇文章来总结:

轮询:为第一个请求选择健康池中的第一个后端服务器,然后按顺序往后依次选择,直到最后一个,然后循环。

最小连接:优先选择连接数最少,也就是压力最小的后端服务器,在会话较长的情况下可以考虑采取这种方式。

散列: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。如果你的应用需要处理状态而要求用户能连接到和之前相同的服务器,可以考虑采取这种方式。

最后,想要解决负载均衡器的单点故障问题,可以将第二个负载均衡器连接到第一个上,从而形成一个集群。如下图所示:

image

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。由于 DNS 更改通常会在较长的时间才能生效,因此需要有一种能灵活解决 IP 地址重新映射的方法,比如浮动 IP(floating IP)。这样域名可以保持和相同的 IP 相关联,而 IP 本身则能在服务器之间移动。下面就是一个使用浮动 IP 的负载均衡架构动态示意图:

image

转发出处

而现在用到更多的是ELB,比如平安云的解决方案,华为云的解决方案

负载均衡 ELB

负载均衡 (Elastic Load Balancing,ELB) 能有效集成业务系统入口,负载业务流量,提升集群可用性。负载均衡实例类型分为公网型和私网型,公网型主要应用于Web服务或者APP服务在互联网的发布,私网型主要应用于VPC内部系统的相互调用

通用方案


image.png

ELB 实例提供服务 IP 地址作为客户端访问的统一接口。ECS是云服务器, 每个 ELB 实例能够配置多个监听器,对同一个服务IP地址提供多个端口的监听服务。每个监听器上能够配置一个特定的服务器资源池,也可以多个监听器指定同一个服务器资源池

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 221,820评论 6 515
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,648评论 3 399
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 168,324评论 0 360
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,714评论 1 297
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,724评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,328评论 1 310
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,897评论 3 421
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,804评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,345评论 1 318
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,431评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,561评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,238评论 5 350
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,928评论 3 334
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,417评论 0 24
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,528评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,983评论 3 376
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,573评论 2 359

推荐阅读更多精彩内容