【SXFU-云计算】通用负载均衡技术介绍

2024-10-26

notes / Cloud Computing notes

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01 负载均衡概述

¶为什么需要负载均衡

背景介绍

背景介绍

纵向扩展：典型方案→IOE（IBM、Oracle、EMC）
- 特点：昂贵、数据库性能较好
- 但是无法满足海量用户诉求
横向扩展（更多厂商选择的方案）
- 增加服务器
- 通过软件来解决硬件不可靠问题
  - 引入相关分布式软件技术
解决方案1：DNS轮询
DNS的作用：把域名翻译为对应的IP地址

解决方案1：DNS轮询

解决方案2：负载均衡

解决方案2：负载均衡

¶负载均衡概述

负载均衡的功能

负载均衡的功能

负载均衡的分类

负载均衡的分类

典型四层负载均衡方案

典型四层负载均衡方案

典型七层负载均衡方案

典型七层负载均衡方案

一般是使用LVS做四层负载均衡、Nginx做七层负载均衡
HAProxy相对比较灵活，四层和七层负载均衡也都OK

负载均衡性能参数

负载均衡性能参数

网站初期访问量不大的时候，可以选择Nginx或HAProxy做负载均衡
网站达到一定规模后，为了提升稳定性，可以使用LVS，且LVS的转发效率更高，但是LVS的维护对于运维人员的要求较高，投入成本更大
当网站继续发展，并发量很大时，单纯靠一个四层或七层负载均衡不够满足业务网站的诉求，这时候需要做双重负载均衡（先做四层，再做七层）
四层选LVS，七层选Nginx

练习–负载均衡概述

¶（第07课）在负载均衡中，用于根据虚拟的URL或IP，主机名接收请求，并转发到相应的处理服务器的是（三层负载均衡）
¶（第07课）在四层负载均衡中，通过发布三层的IP地址（VIP），再加上四层的端口号来决定哪些流量需要做负载均衡的是（ LVS ）。
¶（第07课）以下哪些是常用的开源负载均衡软件（ LVS、Nginx、HAProxy（不选：F5））
¶（第07课）七层负载均衡是基于IP+端口的负载均衡（ × ）。

02 典型负载均衡方案LVS

¶四层负载均衡-LVS概述

Linux Virtual Server项目

LVS架构

LVS架构

LVS的IP

LVS的IP
- Client IP（CIP）：客户端的IP
- VIP ：Virtual IP
  - LVS负责接收外部网络的报文网卡IP地址
- DIP ： Direct IP
  - 调度器的IP
  - 在LVS上转发数据包到RealServer的后台服务器上的网卡IP地址
- RIP ：RealServer的IP
  - 用于接收Director转发的数据报文

¶LVS部署模式

LVS部署模式-NAT

LVS部署模式-NAT

详细工作流（1）

详细工作流（1）
- 请求报文和响应报文都需要通过LVS进行地址的修改
- 缺点：网站访问量大时，该模式的负载均衡有较大瓶颈
  - 能同时处理的服务器数量为10-20台
- 优点：只需要在负载均衡上复制一个公网IP地址就行
- 每台RealServer内置网关的地址必须设置成服务器的DIP
详细工作流（3）

详细工作流（3）