负载均衡技术比较及一种负载均衡集群模式推荐
Posted 云架构师大白
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了负载均衡技术比较及一种负载均衡集群模式推荐相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
常用的负载均衡有很多模式,例如:
硬件F5:四七层负载均衡,性能牛,主备模式,缺点贵。。
keepalive+lvs:四层负载均衡,缺点, 一般为主备模式,有性能瓶颈
keepalive+nginx:七层 负载均衡,缺点,一般为主备模式,有性能瓶颈
DNS:缺点:切换慢
推荐使用 ospf+lvs方式。利用ospf实现lvs的集群负载均衡,首先先简单回顾一下lvs的几种模式:
一、NAT模式(VS-NAT)
缺点:扩展性有限。当服务器节点过多时,大量的数据包都交汇在负载均衡器那,速度就会变慢!
二、IP隧道模式(VS-TUN)
原理:首先要知道,互联网上的大多Internet服务的请求包很短小,而应答包通常很大。那么隧道模式就是,把客户端发来的数据包,封装一个新的IP头标记(仅目的IP)发给RS,RS收到后,先把数据包的头解开,还原数据包,处理后,直接返回给客户端,不需要再经过负载均衡器。注意,由于RS需要对负载均衡器发过来的数据包进行还原,所以说必须支持IPTUNNEL协议。所以,在RS的内核中,必须编译支持IPTUNNEL这个选项
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器,而RS将应答包直接发给用户。所以,减少了负载均衡器的大量数据流动,负载均衡器不再是系统的瓶颈,就能处理很巨大的请求量,这种方式,一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。
缺点:隧道模式的RS节点需要合法IP,这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议,服务器可能只局限在部分Linux系统上。
三、直接路由模式(VS-DR)
优点:和TUN(隧道模式)一样,负载均衡器也只是分发请求,应答包通过单独的路由方法返回给客户端。与VS-TUN相比,VS-DR这种实现方式不需要隧道结构,因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器。
缺点:RS和LVS要在同一个VLAN下。另外TUN和DR模式还需要RS本身可以直接访问客户端。
ospf+lvs实现如下图:
在路由器和master之间跑ospf协议,可以通过ospf的等价多路径(或者根据目标IP奇偶)实现master的负载均衡。
在master机器上运行quagga模拟ospf协议,master上同时还运行lvs。
master和web01上的交换机之间也跑的ospf协议。
假设用户(1.1.1.1)访问数据中心服务(2.2.2.2),其中2.2.2.2是所有master 的VIP,访问路径:
用户通过运营商网络访问到数据中心路由,即1.1.1.1 -> 2.2.2.2 ,数据中心路由通过ospf找到 master(具体访问哪台mater可以有不同的策略,例如可以通过用户访问的目的IP进行哈希 )。
master将经过nat将访问请求变为:3.3.3.3(所有master对应的内网VIP) -> 4.4.4.4(web01 )。
经过内部ospf后将数据包发给web01,web01处理完后返还给master,返还master也走的ospf协议。
注意:
可以选择开启或关闭LVS-SYNPROXY模式,开启的话即客户端和lvs会建立tcp连接,lvs在和后端服务器建立tcp连接,好处是可以抵御ddos攻击,但是也有问题,例如上面我们通过2.2.2.2访问到了集群模式的mater1,master1和web01建立连接时通过TCP三次握手,第一次master1向web01发起第一次握手,其中发起端IP为3.3.3.3(所有master对应的内网VIP),第二次web01会向3.3.3.3回复一个ACK,但是可能会回复给3.3.3.3对应的master2的lvs。这样的话就无法建立TCP连接,就出问题了。但是如果lvs关闭LVS-SYNPROXY模式就没有问题,因为这个时候lvs只是一个穿透路由,只是把IP数据包进行了转发,并没有建立tcp连接,从哪个lvs走都OK,其实就是客户端(1.1.1.1)和web01(4.4.4.4)直接建立了连接。
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