WEB負載均衡小記

對於Web 站點的水平擴展，負載均衡是一種常見的手段。負載均衡的實現方法有：


[b]1 HTTP重定向[/b]


通過RR策略，或隨機方法通過HTTP重定向通知客戶端訪問其他多臺實際服務器。
ps：性能前者不及後者


[b]2 DNS負載均衡(DNS-RR)[/b]


多條A記錄，DNS服務器會自動輪詢。當某臺實際服務器出現故障時，可以通過調用DNS提供的服務，刪除指向該服務器的A記錄。當然DNS由於有TTL，所以得過些時候才生效。


[b]3 反向代理負載均衡[/b]


通過反向代理服務器，將HTTP請求，分發給幾個後端服務器。


粘滯對話：同一臺客戶端可能會使用服務器Session，所以在反向代理時，要使用一定的策略，使其多次訪問都是同一臺後端服務器。常見策略有：hash算法通過IP計算獲得後端服務器編號；或使cookie中包含後端服務器編號等。或採用分佈式Session，或分佈式緩存。


但反向代理服務器進行轉發操作本身是需要一定開銷的，比如創建線程、與後端服務器建立TCP 連接、接收後端服務器返回的處理結果、分析HTTP 頭信息、用戶空間和內核空間的頻繁切換等，通常這部分時間並不長，但是當後端服務器處理請求的時間非常短時，轉發的開銷就顯得尤爲突出，以致成爲瓶頸。


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[b]4 IP 負載均衡（LVS-NAT）[/b]


位於WLAN的調度器，通過DNAT數據傳輸層的IP地址轉換（網絡層/第三層），將客戶端的的請求，轉發到位於LAN上的實際服務器上。後者響應後數據發給調度器，由調度器發給WLAN。


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吞吐率較高。但由於來回數據都進過調度器，導致其網關瓶頸。


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[b]5 直接路由（LVS-DR）[/b]


通過使用IP別名的方式，將多個具有公網IP的實際服務器與調度器一起使用相同的IP別名a。DNS解析地址設爲a,設置爲只有調度器響應該ARP。調度器收到數據包後，修改MAC地址，轉發給實際服務器。後者將響應結果直接發給WLAN。


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吞吐率雖與“IP 負載均衡法”相當。但由於調度器不負責轉發響應的數據包，網關瓶頸問題解決。

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[b]6 IP 隧道（LVS-TUN）[/b]


與LVS-DR 的原理非常類似,不同的是，實際服務器可以和調度器不在同一個WAN 網段，調度器通過IP 隧道技術來轉發請求到實際服務器，所以實際服務器也必須擁有合法的IP 地址。


總的來說，LVS-DR 和LVS-TUN 都適合響應和請求不對稱的Web 服務器，可以非常有效地提高集羣的擴展能力，但如何選擇它們，更多的不是因爲性能和擴展性，而是取決於你的網絡部署需要，比如剛纔提到的CDN 服務需要將實際服務器部署在不同的IDC，從而必須使用IP 隧道技術。


備註：
LVS： Linux Virtual Server，Linux 虛擬服務器

Heartbeat 對主調度器進行心跳檢測，一旦發現主調度器停止心跳，便立即啓動故障轉移，接管主調度器，這個接管過程包括
IP 別名變更、相關服務的啓動等。隨後，一旦主調度器恢復後，備用調度器便自動將相關資源轉交回主調度器。