負載均衡目前常用的手段

1.負載均衡

負載均衡：將負載(大量請求)均勻的、平衡的分攤到多個服務節點上進行處理。

實現負載均衡有很多種手段，例如：DNS、硬件負載均衡設備、Nginx反向代理、LVS。

1.1.DNS

DNS：Domain Name System，域名系統，更加專業的名字為域名解析系統。

域名解析系統部署在DNS服務器上，提供域名解析服務。

簡單來說，域名解析就是將一個域名解析成多個ip地址。

如下圖是通過某個域名解析網站對www.baidu.com的解析結果：

最早的負載均衡就是利用搭建本地DNS服務器實現的，實現方式簡單易懂，為同一個主機名分配多個映射 ，可採用輪循，隨機等方式分配請求。

作為負載均衡的缺點

DNS中有緩存，但是如果機器出現故障，緩存不能及時更新。

此時，如果訪問域名，返回的IP可能是一個正在故障的IP地址，最終導致所有訪問該IP的請求都發送故障。

1.2.F5

硬件負載均衡設備又叫負載均衡器（Load Balancer），通常作為獨立硬件存在。

負載均衡設備擁有非常好的負載均衡性能，他擁有眾多的負載均衡策略（權重，動態比率，最快模式，最小連接數等），可以保證以相對較優的方式分配請求。

常見的負載均衡器有：F5BIGIP。

一臺負載均衡器的售價往往高達十幾萬甚至幾十萬，許多企業並不願意為它買單。

1.3.Nginx反向代理

反向代理：服務器根據客戶端的請求，從其關聯的一組或多組後端服務器上獲取資源，然後再將這些資源返回給客戶端，客戶端只會得知反向代理的IP地址，而不知道在代理服務器後面的服務器簇的存在。

可以通過Nginx服務器的反向代理功能實現負載均衡。

為什麼叫反向代理呢？與正向代理有什麼區別呢？可以通過下面的描述簡單理解：

代理訪問網絡有三個角色：客戶端、代理、服務器。

正向代理舉例：翻牆軟件。反向代理舉例：Nginx負載均衡。

無論正向還是反向，代理訪問網絡的基本流程：客戶端—>代理—>服務器。

兩者關鍵區別：代理服務器的代理對象。

正向代理中的代理是代替客戶端去訪問服務器。

反向代理中的代理是代替服務器去應對客戶端的訪問。

下面用一張圖來簡單描述兩者區別：

1.4.LVS

LVS是章文嵩博士在1998年5月成立的自由軟件項目，現在已經是Linux內核的一部分。

LVS實現負載均衡有多種，下面就其中的NAT和DR兩種方式進行簡單的描述。

更多關於LVS的內容請自行了解。

NAT

客戶端發出用戶請求。此時，請求報文的源IP為CIP，目標IP為VIP。

請求報文到達LVS，LVS修改數據包的目標IP為RIP。此時，請求的報文源IP為CIP，目標IP為RIP。

請求報文根據目標IP=RIP發送到後端服務器。

服務器處理完請求邏輯，開始構建響應報文回覆給LVS。此時，請求的報文源IP為RIP，目標IP為CIP。

響應報文到達LVS，LVS修改數據包的源IP為VIP。此時，請求的報文源IP為VIP，目標IP為CIP。

響應報文返回至客戶端。

DR

客戶端發出用戶請求。此時，請求報文的源IP為CIP，目標IP為VIP。

請求報文到達LVS，LVS將數據包的源MAC修改為DIPMAC，目標MAC修改為RIPMAC。此時，請求的報文源IP為CIP，目標IP為VIP。

請求報文根據目標MAC=RIPMAC發送到後端服務器。

服務器處理完請求邏輯，開始構建響應報文回覆給客戶端。此時，請求的報文源IP為VIP，目標IP為CIP。

響應報文通過虛擬網絡接口lo傳送至物理網絡接口eth0之後發出，最終返回至客戶端。