了解负载均衡

种类

硬件负载均衡
- F5
- TP-Link
硬件一般都是定制化，价格比较贵，不太符合互联网公司的价值观，要使用普通pc来完成专业硬件的工作。 Nginx Plus和F5 BIG-IP 11050价格对比。
软件负载均衡
- 四层交换
- 七层交换

软件负载均衡

软件负载均衡按工作的层次可以分为四层和七层，四层就是工作在OSI的四层，工作在TCP，通过三层IP和四层端口号来进行负载均衡；七层交换处理支持四层负载均衡外，只要分析应用层的信息，比如HTTP协议的URI或者cookie等信息来进行负载。

常见的四层均衡

四层均衡通过报文中的目标地址和端口，根据配置的负载均衡策略，选择目标服务器。

以tcp为例，负载均衡在收到第一个赖在客户端的SYN请求时，通过修改报文中的地址修改，直接转发给该服务器。tcp连接的建立，是客户端和服务端直接建立的。

LVS架构图能看到LVS由三层组成：

流量入口
后端server集群
共享存储

LVS的几种工作模式：

LVS-NAT：工作机制类似D-NAT，这种模式下所有的流量都需要经过Balancer，容易成为瓶颈。

LVS-DR：Direct Routing，直接路由，要求Balancer和后端集群在同一个网络环境，需要修改报文中目标的mac地址，然后重新封装，报文中的源ip和目标ip都没有被修改，后端server直接相应客户端，将数据返回，流量不需要经过Balancer，降低Balancer负载。

LVS-TUN：类似DR模式，但是后端server和Balancer不在同一个网络，使用IP隧道封装，通过公网发送给后端server，后端server解析报文后直接相应客户端。

LVS的高可用是通过主备来实现的，当主挂掉后会进行主备切换，达到高可用效果。

Nginx

Nginx即可作为四层转发，也可以作为七层转发。四层转发tcp配置示例：

stream {
  upstream tcp_backend {
    server srv1.example.com:3306;
    server srv2.example.com:3306;
  }
  server {
    listen 3306;
    proxy_pass tcp_backend;
  }
}

Seesaw

基于LVS的负载均衡平台。开源版本非google内部使用版本。

常见七层均衡

HAProxy

listen MaxCDN-HAProxy 10.10.10.10:80
mode http
stats enable
stats uri /haproxy?status
balance roundrobin
server Server01 10.10.10.1:80 check
server Server02 10.10.10.2:80 check
server Backup   10.10.10.3:80 backup

有多种负载均衡策略，rr、uri、uri parameter等。

Nginx

upstream backend1 {
  # list of servers
}

upstream backend2 {
  # list of servers
}

location /shop {
  proxy_pass http://backend1;
}

location /blog {
  proxy_pass http://backend2;
}

nginx典型通过uri来进行负载均衡。

各种应用层proxy，eg. MySQL Proxy

各种数据库分布式proxy服务，mysql proxy、redis proxy等应用层proxy，通过特定请求数据的进行hash计算，定位后端server，请求对应后端server获取数据后返回给客户端。

上面的这些负载均衡方式都是有流量单点，如果单点负载达到极限，就需要进行水平扩展，可以使用DNS或者类似的命名服务水平扩展Balancer。

参考链接