级联堆叠集群负载均衡

Posted 2021-04-24 没有棱角的日子

1. 级联：

   一个简单的概念，把二个以上的设备通过某种方式连接起来，能起到扩容的效果就是级联。

   两台或者两台以上的交换机通过一定的方式连接就称为级联，HUB也是一种级联。

2. 堆叠：

   堆叠技术可以将多台交换机组成一个单元。多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元， 从而提高更大的端口密度和更高的性能。

   是一种非标准化技术。各个厂商之间不支持混合堆叠，堆叠模式为各厂商制定，常见的一些有：华为的istack、H3C的IRF、Cisco的VSS等等。

   堆叠又可分为虚拟堆叠和真正堆叠，虚拟堆叠是通过端口进行堆叠，作为一个逻辑设备进行管理；而真实堆叠是通过专用堆叠模式以及堆叠总线进行堆叠，不占用端口。

   
   

3. 集群

   集群是通过一组松散集成的计算机软件或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作。在某种意义上，他们可以被看作是一台计算机。集群系统中的单个计算机通常称为节点。
   

   针对集群服务器，集群中每台服务器就叫做这个集群的一个“节点”，所有节点构成了一个集群。每个节点都提供相同的服务，那么这样系统的处理能力就相当于提升了好几倍。
   

4. 负载均衡

   负载均衡，是一种计算机技术，用来在多个计算机（计算机集群）、网络连接、CPU、磁盘驱动器或其他资源中分配负载，以达到最优化资源使用、最大化吞吐率、最小化响应时间、同时避免过载的目的。通俗来说，负载均衡意思是将负载（工作任务，访问请求）进行平衡、分摊到多个操作单元（服务器，组件）上进行执行。是解决高性能，单点故障（高可用），扩展性（水平伸缩）的解决方案。

（1）负载均衡的分类：

【1】、二层（数据链路层）负载均衡：

负载均衡服务器对外提供一个VIP（虚IP），集群中不同的服务器采用相同IP地址，当负载均衡服务器接受到请求之后，通过改写报文的目标MAC地址的方式将请求转发到目标机器实现负载均衡。

【2】、三层（网络层）负载均衡：

和二层负载均衡类似，但主要在网络层，负载均衡服务器对外提供一个VIP（虚IP），但是集群中不同的机器采用不同的IP地址。当负载均衡服务器接受到请求之后，根据不同的负载均衡算法，通过IP将请求转发至不同的真实服务器。

【3】、四层（传输层）负载均衡：

四层负载均衡工作传输层，四层负载均衡服务 器 在接受到客户端请求后，以后 通过修改数据包的地址信息（IP+端口号） 将流量转发到应用 服务器。

【4】、七层（应用层）负载均衡：

应用层协议较多，常用http、radius、dns等。七层负载均衡就可以基于这些协议来负载，同一个Web服务器的负载均衡，除了根据IP加端口进行负载外，还可根据七层的URL、浏览器类别、语言来决定是否要进行负载均衡。

（2）负载均衡工具

【1】、LVS（主要用作四层负载均衡）

LVS（Linux Virtual Server），Linux虚拟服务器，具有良好可靠性、可扩展性和可操作性。LVS架构分为三层：负载均衡层、服务器群组层、数据共享存储层。负载调度器是整个的核心，目前用于负载调度器的操作系统只能是Linux和FreeBSD有一定的局限性。

【2】nginx（七层负载均衡的典型）

Nginx是一个网页服务器，是一个很强大的高性能Web和反向代理服务，它具有很多非常优越的特性，特点是占有内存少，并发能力强。详细情况可百度学习。

【3】HAProxy（主要用作七层负载均衡）

HAProxy 是一款提供高可用性、负载均衡以及基于TCP（第四层）和HTTP（第七层）应用的代理软件，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种解决方案。