[负载均衡详解]

负载均衡技术:

一、负载均衡集群技术的实现:

负载均衡技术类型:基于 4 层负载均衡技术和基于 7 层负载均衡技术

负载均衡实现方式:硬件负载均衡设备或者软件负载均衡

硬件负载均衡产品:F5 、深信服 、Radware

软件负载均衡产品: LVS(Linux Virtual Server)、 Haproxy、Nginx

二、四层负载均衡(基于IP+端口的负载均衡):
  • F5:硬件负载均衡器,功能很好,但是成本很高。

  • lvs:重量级的四层负载软件

  • nginx:轻量级的四层负载软件,带缓存功能,正则表达式较灵活(1.9)

  • haproxy:模拟四层转发,较灵活

三、lvs实现四层负载均衡项目实战:
1、lvs优势和不足:

1)、优势:

高并发连接:LVS基于内核网络层面工作,有超强的承载能力和并发处理能力。单台LVS负载均衡器,可支持上万并发连接。

稳定性强:是工作在网络4层之上仅作分发之用,这个特点也决定了它在负载均衡软件里的性能最强,稳定性最好,对内存和cpu资源消耗极低。

成本低廉:硬件负载均衡器少则十几万,多则几十万上百万,LVS只需一台服务器和就能免费部署使用,性价比极高。

配置简单:LVS配置非常简单,仅需几行命令即可完成配置,也可写成脚本进行管理。

支持多种算法:支持多种论调算法,可根据业务场景灵活调配进行使用

支持多种工作模型:可根据业务场景,使用不同的工作模式来解决生产环境请求处理问题。

应用范围广:因为LVS工作在4层,所以它几乎可以对所有应用做负载均衡,包括http、数据库、DNS、ftp服务等等

2)、不足:

工作在4层,不支持7层规则修改,机制过于庞大,不适合小规模应用。

2、专业名词:

VS:Virtual Server #虚拟服务

Director, Balancer #负载均衡器、分发器

RS:Real Server #后端请求处理服务器

CIP: Client IP #用户端IP

VIP:Director Virtual IP #负载均衡器虚拟IP(内网ip)

DIP:Director IP #负载均衡器IP

RIP:Real Server IP #后端请求处理服务器IP

3、LVS的net模式:

原理:就是把客户端发来的数据包的IP头的目的地址,在负载均衡器上换成其中一台RS的IP地址,并发至此RS来处理,RS处理完成后把数据交给经过负载均衡器,负载均衡器再把数据包的源IP地址改为自己的IP,将目的地址改为客户端IP地址即可。期间,无论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过负载均衡器。

 客户端去访问一个网站的时候,首先访问到的是lvs,即CIP会给VIP发送数据包(因为它们处于同一网段,所以能通信,此时源IP是CIP),此时,负载均衡器要将客户端的请求数据包转发给后端的一个真实服务器,如果直接转发的话,RIP服务器是不收的,因为该请求的目的地是lvs的VIP,所以lvs会将目的地址转换成RIP,然后将请求的数据包交给真实服务器,真实服务器处理完该请求后,会返还一个数据包发送给CIP,为了确保真实服务器的数据包一定从lvs走,需要将lvs设置成真实服

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