什么是負(fù)載均衡高可用
發(fā)布時(shí)間：
2022-03-28
什么是負(fù)載均衡高可用?在解釋這個(gè)專業(yè)術(shù)語之前，我們需要先弄明白一個(gè)小問題，為什么需要負(fù)載均衡(Load Balancing)?
這里以一個(gè)示例來說明，假如我們有一個(gè)金融資訊類的網(wǎng)站，只允許100個(gè)用戶同時(shí)在線訪問。網(wǎng)站上線初期，由于知名度較小，加上沒有宣傳，只有幾個(gè)用戶經(jīng)常上線;后期知名度上去了，宣傳也上去了，百度和谷歌也收錄了我們的網(wǎng)站，這時(shí)，同時(shí)在線的用戶數(shù)量直線上升，甚至?xí)_(dá)到上千人;于是，網(wǎng)站變得異常繁忙，經(jīng)常會(huì)反應(yīng)不過來，這個(gè)時(shí)候用戶勢必會(huì)埋怨，為了不影響客戶對(duì)我們的信心，一定要想辦法解決這個(gè)問題。
試想，如果有幾臺(tái)或幾十臺(tái)相同配置的機(jī)器，前端放一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，輪流轉(zhuǎn)發(fā)客戶對(duì)網(wǎng)站的請(qǐng)求，每臺(tái)機(jī)器都將用戶數(shù)控制在100之內(nèi)，那么網(wǎng)站的反應(yīng)速度就會(huì)大大增快;即使其中的某臺(tái)服務(wù)器因?yàn)橛布收襄礄C(jī)了，也不會(huì)影響用戶的訪問。其中，這個(gè)神奇的轉(zhuǎn)發(fā)器就是負(fù)載均衡器，英文名叫Director。
那么什么是負(fù)載均衡呢?負(fù)載均衡建立在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價(jià)、有效、透明的方法來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬，增加了吞吐量，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力，提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性?我們通過負(fù)載均衡器，可以實(shí)現(xiàn)N臺(tái)廉價(jià)的PC服務(wù)器并行處理，使其計(jì)算能力達(dá)到小型機(jī)或大型機(jī)的水平，這也是目前負(fù)載均衡如此流行的主要原因。
高可用(High Availability，HA)其實(shí)有兩種不同的含義，從廣義上說，是指整個(gè)系統(tǒng)的高可用(High Availability)性;從狹義上說，一般是指主機(jī)的冗余接管，如主機(jī)HA。如無特殊說明，本書中的HA都是指廣義的高可用性。
廣義的高可用性是指能夠保證整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)槟骋慌_(tái)主機(jī)崩潰或故障損壞而發(fā)生停止服務(wù)的現(xiàn)象;狹義的就是我們前面提到的主機(jī)的冗余接管，下面我們可以從最前端的負(fù)載均衡器談起了。
單臺(tái)負(fù)載均衡器位于網(wǎng)站的最前端，它起著對(duì)客戶的請(qǐng)求進(jìn)行分流的作用，相當(dāng)于整個(gè)網(wǎng)站或系統(tǒng)的入口，如果它不幸崩潰(Crash)了，整個(gè)網(wǎng)站也會(huì)掛掉，所以這個(gè)時(shí)候要求有一種方案，能在短時(shí)間(這個(gè)時(shí)間一般要求小于1秒)內(nèi)將崩潰的負(fù)載均衡器接管過去，這就稱為高可用。這個(gè)時(shí)間非常短，客戶完全不會(huì)察覺到其中的一臺(tái)機(jī)器已經(jīng)發(fā)生了崩潰的情況。至于負(fù)載均衡器后端的Web集群、數(shù)據(jù)庫集群，因?yàn)橛胸?fù)載均衡器的內(nèi)部機(jī)制，即使是其中的某一臺(tái)或兩臺(tái)發(fā)生問題，也不會(huì)影響整套系統(tǒng)的使用，這種意義上的高可用就是廣義上的。
現(xiàn)在我們俗稱的Linux集群(Cluster)，指的就是大范圍內(nèi)的整套系統(tǒng)架構(gòu)，相對(duì)于負(fù)載均衡器后端的Web集群、Resin集群或MySQL集群來說，它的涵蓋面要廣得多，包括負(fù)載均衡和高可用。這里為了便于區(qū)別，在提到集群時(shí)一般會(huì)帶上前綴，比方說Web集群，指的就是后端提供相同服務(wù)的Web機(jī)器群;如果是Linux集群，指的就是大范圍的系統(tǒng)集群架構(gòu)，希望大家不要混淆。
目前，線上環(huán)境中應(yīng)用得比較多的負(fù)載均衡器硬件有F5 BIG-IP和CitrixNetScaler，軟件有LVS、Nginx及HAProxy，高可用軟件有Heartbeat、Keepalived，成熟的Linux集群架構(gòu)有DNS輪詢、LVS+Keepalived、Nginx/HAProxy+Keepalived及DRBD+Heartbeat，建議大家還可以關(guān)注下AWS的Elastic Load Balancing。
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