服务器负载均衡

Posted 2020-08-13 tianye_guazi

当一个Web系统从日访问量10W增长到1000W，甚至超过1亿的过程中，Web服务器承受的压力就会越来越大，为了解决性能压力带来的问题，我们需要在Web系统架构方面搭建多个层次的缓存机制.

1.web负载均衡

　　简单的说就是给我们的服务器集群分配工作，而采用恰当的分配方式，对于保护处于后端的web服务器来说，非常重要。

　　用户--》负载均衡--》后端服务器集群。

     负载均衡的策略很多，我们从原理上开始说！

　　（1）HTTP重定向

　　　　　　当用户发来请求的时候，web服务器通过修改响应头的Location来返回一个新的URL，然后浏览器继续请求这个新的URL，实际上就是页面重定向，通过重定向来达到负载均衡的目的。重定向非常容易实现，但是在大规模的访问量下，性能不佳，而且用户体验也不是很好，

　　（2）反向代理

　　　　　　反向代理服务的核心是转发http请求，因为它工作在http层（应用层），也就是OSI模型的第7层，因此也叫‘7层负载均衡‘,常见的是nginx.

　　　　　　nginx是一种非常灵活的反向代理的软件，可以自由的定制转发的策略，分配服务器流量权重，反向代理中，常见的一个问题就是web服务器存贮session数据，负载均衡一般是随机分配的，无法保证同一用户下次一定分配到相同的机器上，导致session无法找到！

　　　　　　解决方案：1.让同一个用户的请求一定落到同一台机器上（分析COOKIE）,但是负载的转发规则也会消耗更多的cpu资源。2.将session这类的信息存放到专门的服务器，像memcache,redis，一般简单可靠。3.将session数据存到数据库中，但是速度较慢。

　　　　　　反向代理服务的实现和部署是很简单的，性能表现也好，但是它有’单点故障‘的问题，如果挂了，会带来很多问题，而且到了后期web服务器继续增加，它本身可以成为系统的瓶颈。

　　 （3）ip负载均衡

　　　　　　ip负载均衡工作在网络层，比起工作在应用层性能要高出许多，它是对IP层的数据包的IP地址和端口信息进行修改，这种方式称为’四层负载均衡‘，常见的方式是LVS(LINUX 虚拟服务)

　　　　　　IP负载均衡的性能要高出nginx反向代理，但是配置较为复杂。

　　（4）DNS负载均衡

　　　　　　DNS负责域名解析的服务，域名URL实际上是服务器的别名，实际映射是一个IP地址，解析过程是DNS完成域名到IP地址的过程，而一个域名是可以对应多个IP的，因此，DNS也就可以作为负载均衡服务。这种负载均衡策略，配置简单，性能极佳，但是不能定义路由规则，还存在DNS生效延迟问题。

　　　　　　我们常用的CDN的实现方式，其实就是在同一个域名中映射为多个IP的基础上更进一步，通过GSLB，按照指定的规则映射域名的IP，一般情况都是按照地理位置，将离用户近的IP返回给用户，减少网络传输中路由节点之间的的跳跃损耗。CDN在web系统中，一般情况下是用来解决大小较大的静态资源的加载问题，让这些比较依赖网络下载的内容，尽可能的离用户更近，这种方式性能极佳，支持配置多种策略，但是搭建和维护成本很高，大公司会自建CDN，小公司使用第三方CDN。