数据中心的高可用性对于确保业务连续性和客户满意度至关重要。负载均衡是实现高可用性的关键技术,它通过将流量分配到多个服务器来提供冗余和弹性。
在实施负载均衡时,需要考虑以下策略:
会话亲和性使与同一客户端会话相关的请求始终被分配到同一台服务器上。这可以防止会话状态在服务器之间丢失,并提供更好的用户体验。
健康检查是定期执行的测试,以确保服务器正常运行。如果服务器在健康检查中失败,则它将u003e为了最小化 cookie丢失的可能性,建议采取以下措施:
负载均衡对于构建高可用性数据中心至关重要。通过精心设计和实施,负载均衡可以提供冗余、弹性以及提高应用程序和服务的性能。通过遵循本文概述的策略,可以最大限度地提高负载均衡系统的可用性和可靠性。
问题一:负载均衡器和服务器的区别是什么? 20分 负载均衡器是一种把网络请求分散到一个服务器集群中的可用服务器上去,通过管理进入的Web数据流量和增加有效的网络带宽的硬件厂备。 而服务器,也称伺服器,是提供计算服务的设备。 景安网络河南最大的多线服务器托管商! 问题二:负载均衡设备哪个品牌的好? 10分 只谈产品技术,不说价格高低。 F5是业界第一,市场占一半。 A10属于第二梯队的(并不是业界第二的意思),市场占5%左右。 深信服是国产产品,东西相对比较简单。 从技术角度来说,A10的产品差不多是F5产品在2010年的水平,而深信服应该是F5十年前的产品水平。 问题三:负载均衡是什么负载平衡也称负载共享,是指对系统中的负载情况进行动态调整,以尽量消除或减少系统中各节点负载不均衡的现象。 具体实现方法是将过载节点上的任务转移到其他轻载节点上,尽可能实现系统各节点的负载平衡,从而提高系统的吞吐量。 负载共享有利于统筹管理分布式系统中的各种资源,便于利用共享信息及其服务机制扩大系统的处理能力。 动态负载共享策略是指把系统中各节点上已有的负载作为参考信息,在运行过程中,根据系统中各节点的负载状况,随时调整负载的分配,使各节点尽可能保持负载的平衡。 负载:负载共享算法中的关键问题是如何确定负载。 根揣任务负载可以判断某一任务在特定节点的响应时间,确定在该节点上的执行性能。 曾经被研究及使用的负载包括CPU队列长度、某时间内的平均CPU队列长度、CPU利用率等。 Kunz发现负载的选取对系统性能有着重要的影响,而最有效的负载计算方式是CPU队列长度。 动机:用户将任务提交给系统处理,由于任务到达的随机性导致了某些处理机处于过载而某些处理处于空闲或轻载状态。 负载共享能够通过将过载处理机上的任务迁移到轻载处理机上执行来提高性能。 性能:从静态角度看,高性能是指各处理机上的负载基本平衡。 从动态角度看,性能的尺度是任务的平均响应时间,而任务的响应时间是指任务从提交到开始执行的持续时间。 负载平衡策略: 动态负载平衡策略包含四个部分:转移策略、选择策略、定位策略和信息策略。 问题四:负载均衡是网络设备还是主机设备一般负责跟外网对接的设备都做了限制ICMP的功能,以减少一些外网攻击和嗅探 问题五:负载均衡器都有哪些牌子常见产品 1.天融信负载均衡 天融信网络卫士TopApp-LB负载均衡系统是一款融合了智能带宽控制功能的链路及服务器负载均衡产品。 通过对网络出口链路和服务器资源的优化调度,TopApp-LB负载均衡系统让大规模的应用部署轻松实现,同时达至最稳定的运行效果,最高的资源利用率,最佳的应用性能和用户体验。 大量的企事业单位通过TopApp-LB负载均衡系统顺利实现了应用部署,满足了信息化发展的需求,并极大地提升了工作效率。 ・二合一负载均衡 集成高性能链路负载均衡和服务器负载均衡,保证应用数据在错综复杂的网络中获得最佳传输路径。 完善的链路、应用服务健康检查机制,及时诊断出不能正常工作或负载过重的链路和服务器。 能够根据应用、链路的健康状况,智能调整流量在多链路、多服务器之间的分配,并自动完成切换,提升网络和应用的可用性。 ・精确流量控制提升带宽价值 创新的端到端精确带宽控制与均衡技术避免了传统队列机制所带来的广域网下行带宽的浪费,真正实现优先级管理、带宽限制、带宽保障以及带宽的公平使用,提升带宽价值。 ・高可用性保证 实现多机集群及Active-Standby、Active-Acitive模式的高可用性部署,最大化应用运行时间,避免了设备或网络故障对业务的影响。 ・强化的安全保护 状态检测防火墙实现高性能的访问控制,双向NAT支持多对一、一对多和一对一等多种方式的地址转换,IP/MAC地址自动扫描及绑定,有效抵御数十种网络攻击。 ・易于使用及部署 单臂、双臂可选的接入模式最大程度上减少用户网络结构的调整。 负载均衡算法的自适应管理、内置中国ISP地址列表、服务器故障自动通知及应用故障自动修复等降低了用户配置管理的复杂性。 2.F5负载均衡器 目前全球范围内应用最为广泛的负载均衡设为为美国F5公司。 F5公司于2000年底进驻中国,目前已分别在北京、上海、广州、成都、深圳、珠海设立了办事机构。 在华拥有超过500位的F5认证工程师,为遍布全国的用户提供全面的技术支持。 在国内业界,F5产品已经成为了主流负载均衡技术的代名词。 产品技术特点: 1)全面的负载均衡 BIG-IP LTM(本地流量管理)包含静态和动态负载均衡方法,包括动态速率、最少连接和观察模式的动态平衡,这些方法用于以整体方式跟踪服务器的动态性能。 这保证了始终选择最佳的资源,以提高性能。 可支持所有基于TCP/IP协议的服务器负载均衡。 可支持最小连接数、轮询、比例、最快响应、哈希、预测、观察、动态比例等负载均衡算法。 2)应用状态监控 BIG-IP LTM提供的监视器,用于检查设备、应用和内容的可用性,包括适合多种应用的专用监视器(包括多种应用服务器、SQL、SIP、LDAP、XML/SOAP、RTSP、SASP、SMB等),以及用于检查内容和模拟应用调用的定制监视器。 3)高可用性和交易保障 BIG-IP LTM提供了次秒级系统故障切换和全面的连接映射,无论出现何种系统、服务器或应用故障,都能保证它是一个高可用的解决方案。 BIG-IP LTM可以主动检测和响应任何服务器或应用错误。 4)支持NAT地址转换 提供NAT地址转换功能,能够实现动态或静态地址转换。 5)支持访问控制列表 能够实现防火墙的基本功能,建立访问控制列表,拒接IP网段或端口号吗。 6)广域流量管理器(插件模块) 为在全球各地的多个数据中心中运行的应用提供高可用性、最高的性能和全局管理。 7)链路控制器(插件模块) 无缝地监控多个WAN连接的可用性和性能,智能地管理站点的双向流量,从而提供容错的、经过优化的互联网......>> 问题六:为什么需要服务器负载均衡?采用服务器负载均衡器有什么优点?当部署了两台以上的服务器时,就可能会需要用到负载均衡器。 通过服务器负均衡器,对流量进行合理分配,可以带来以下好处: 1.负载均衡器优化了访问请求在服务器组之间的分配,消除了服务器之间的负载不平衡,从而提高了系统的反应速度与总体性能; 2.负载均衡器可以对服务器的运行状况进行监控,及时发现运行异常的服务器,并将访问请求转移到其它可以正常工作的服务器上,从而提高服务器组的可靠性采用了负均衡器器以后,可以根据业务量的发展情况灵活增加服务器,系统的扩展能力得到提高,同时简化了管理。 问题七:什么叫负载均衡,冷备和设备?负载的钉值稳定或每相负载值均等叫负载均衡,冷备为不常用且为偶然发生事件而配备的物或事,设备为要完成或要执行某件事而特定的加工工具. 问题八:负载均衡到底是什么概念,和负载平衡的区别负载均衡(Load Balance) 由于目前现有网络的各个核心部分随着业务量的提高,访问量和数据流量的快速增长,其处理能力和计算强度也相应地增大,使得单一的服务器设备根本无法承担。 在此情况下,如果扔掉现有设备去做大量的硬件升级,这样将造成现有资源的浪费,而且如果再面临下一次业务量的提升时,这又将导致再一次硬件升级的高额成本投入,甚至性能再卓越的设备也不能满足当前业务量增长的需求。 针对此情况而衍生出来的一种廉价有效透明的方法以扩展现有网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性的技术就是负载均衡(Load Balance)。 负载均衡技术主要应用 1、DNS负载均衡 最早的负载均衡技术是通过DNS来实现的,在DNS中为多个地址配置同一个名字,因而查询这个名字的客户机将得到其中一个地址,从而使得不同的客户访问不同的服务器,达到负载均衡的目的。 DNS负载均衡是一种简单而有效的方法,但是它不能区分服务器的差异,也不能反映服务器的当前运行状态。 2、代理服务器负载均衡 使用代理服务器,可以将请求转发给内部的服务器,使用这种加速模式显然可以提升静态网页的访问速度。 然而,也可以考虑这样一种技术,使用代理服务器将请求均匀转发给多台服务器,从而达到负载均衡的目的。 3、地址转换网关负载均衡 支持负载均衡的地址转换网关,可以将一个外部IP地址映射为多个内部IP地址,对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部地址,达到负载均衡的目的。 4、协议内部支持负载均衡 除了这三种负载均衡方式之外,有的协议内部支持与负载均衡相关的功能,例如HTTP协议中的重定向能力等,HTTP运行于TCP连接的最高层。 5、NAT负载均衡 NAT(Network Address Translation 网络地址转换)简单地说就是将一个IP地址转换为另一个IP地址,一般用于未经注册的内部地址与合法的、已获注册的Internet IP地址间进行转换。 适用于解决Internet IP地址紧张、不想让网络外部知道内部网络结构等的场合下。 6、反向代理负载均衡 普通代理方式是代理内部网络用户访问internet上服务器的连接请求,客户端必须指定代理服务器,并将本来要直接发送到internet上服务器的连接请求发送给代理服务器处理。 反向代理(Reverse Proxy)方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求,然后将请求转发给内部网络上的服务器,并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端,此时代理服务器对外就表现为一个服务器。 反向代理负载均衡技术是把将来自internet上的连接请求以反向代理的方式动态地转发给内部网络上的多台服务器进行处理,从而达到负载均衡的目的。 7、混合型负载均衡 在有些大型网络,由于多个服务器群内硬件设备、各自的规模、提供的服务等的差异,我们可以考虑给每个服务器群采用最合适的负载均衡方式,然后又在这多个服务器群间再一次负载均衡或群集起来以一个整体向外界提供服务(即把这多个服务器群当做一个新的服务器群),从而达到最佳的性能。 我们将这种方式称之为混合型负载均衡。 此种方式有时也用于单台均衡设备的性能不能满足大量连接请求的情况下。 问题九:负载均衡是什么意思?负载均衡的意思就是有几台服务器或者几个服务。 。 通过设备或者软件,将外部来的连接均匀的分配到这几个服务器或者服务上面。 。 使服务器的负载平均 . 问题十:应用交付和负载均衡有什么区别?市场上已经将负载均衡和应用交付混为一谈,实际上应用交付是负载均衡的升级产品,应用交付=负载均衡+应用优化。 负载均衡产品侧重于调度算法,应用交付产品进一个将释放服务器资源为目标,实现业务系统优化和提升。 老的企业更多喜欢叫负载均衡,比如F5,新企业比较喜欢用应用交付,比如迪普。
(一)简单理解四层和七层负载均衡:① 所谓四层就是基于IP+端口的负载均衡;七层就是基于URL等应用层信息的负载均衡;同理,还有基于MAC地址的二层负载均衡和基于IP地址的三层负载均衡。 换句换说,二层负载均衡会通过一个虚拟MAC地址接收请求,然后再分配到真实的MAC地址;三层负载均衡会通过一个虚拟IP地址接收请求,然后再分配到真实的IP地址;四层通过虚拟IP+端口接收请求,然后再分配到真实的服务器;七层通过虚拟的URL或主机名接收请求,然后再分配到真实的服务器。 ② 所谓的四到七层负载均衡,就是在对后台的服务器进行负载均衡时,依据四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发流量。 比如四层的负载均衡,就是通过发布三层的IP地址(VIP),然后加四层的端口号,来决定哪些流量需要做负载均衡,对需要处理的流量进行NAT处理,转发至后台服务器,并记录下这个TCP或者UDP的流量是由哪台服务器处理的,后续这个连接的所有流量都同样转发到同一台服务器处理。 七层的负载均衡,就是在四层的基础上(没有四层是绝对不可能有七层的),再考虑应用层的特征,比如同一个Web服务器的负载均衡,除了根据VIP加80端口辨别是否需要处理的流量,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。 举个例子,如果你的Web服务器分成两组,一组是中文语言的,一组是英文语言的,那么七层负载均衡就可以当用户来访问你的域名时,自动辨别用户语言,然后选择对应的语言服务器组进行负载均衡处理。 ③ 负载均衡器通常称为四层交换机或七层交换机。 四层交换机主要分析IP层及TCP/UDP层,实现四层流量负载均衡。 七层交换机除了支持四层负载均衡以外,还有分析应用层的信息,如HTTP协议URI或Cookie信息。 1、负载均衡分为L4 switch(四层交换),即在OSI第4层工作,就是TCP层啦。 此种Load Balance不理解应用协议(如HTTP/FTP/MySQL等等)。 例子:LVS,F5。 2、另一种叫做L7 switch(七层交换),OSI的最高层,应用层。 此时,该Load Balancer能理解应用协议。 例子: haproxy,MySQL Proxy。 注意:上面的很多Load Balancer既可以做四层交换,也可以做七层交换。 (二)负载均衡设备也常被称为四到七层交换机,那么四层和七层两者到底区别在哪里?第一,技术原理上的区别。 所谓四层负载均衡,也就是主要通过报文中的目标地址和端口,再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式,决定最终选择的内部服务器。 以常见的TCP为例,负载均衡设备在接收到第一个来自客户端的SYN 请求时,即通过上述方式选择一个最佳的服务器,并对报文中目标IP地址进行修改(改为后端服务器IP),直接转发给该服务器。 TCP的连接建立,即三次握手是客户端和服务器直接建立的,负载均衡设备只是起到一个类似路由器的转发动作。 在某些部署情况下,为保证服务器回包可以正确返回给负载均衡设备,在转发报文的同时可能还会对报文原来的源地址进行修改。 所谓七层负载均衡,也称为“内容交换”,也就是主要通过报文中的真正有意义的应用层内容,再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式,决定最终选择的内部服务器。 以常见的TCP为例,负载均衡设备如果要根据真正的应用层内容再选择服务器,只能先代理最终的服务器和客户端建立连接(三次握手)后,才可能接受到客户端发送的真正应用层内容的报文,然后再根据该报文中的特定字段,再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式,决定最终选择的内部服务器。 负载均衡设备在这种情况下,更类似于一个代理服务器。 负载均衡和前端的客户端以及后端的服务器会分别建立TCP连接。 所以从这个技术原理上来看,七层负载均衡明显的对负载均衡设备的要求更高,处理七层的能力也必然会低于四层模式的部署方式。 第二,应用场景的需求。 七层应用负载的好处,是使得整个网络更智能化。 例如访问一个网站的用户流量,可以通过七层的方式,将对图片类的请求转发到特定的图片服务器并可以使用缓存技术;将对文字类的请求可以转发到特定的文字服务器并可以使用压缩技术。 当然这只是七层应用的一个小案例,从技术原理上,这种方式可以对客户端的请求和服务器的响应进行任意意义上的修改,极大的提升了应用系统在网络层的灵活性。 很多在后台,例如Nginx或者Apache上部署的功能可以前移到负载均衡设备上,例如客户请求中的Header重写,服务器响应中的关键字过滤或者内容插入等功能。 另外一个常常被提到功能就是安全性。 网络中最常见的SYN Flood攻击,即黑客控制众多源客户端,使用虚假IP地址对同一目标发送SYN攻击,通常这种攻击会大量发送SYN报文,耗尽服务器上的相关资源,以达到Denial of Service(DoS)的目的。 从技术原理上也可以看出,四层模式下这些SYN攻击都会被转发到后端的服务器上;而七层模式下这些SYN攻击自然在负载均衡设备上就截止,不会影响后台服务器的正常运营。 另外负载均衡设备可以在七层层面设定多种策略,过滤特定报文,例如SQL Injection等应用层面的特定攻击手段,从应用层面进一步提高系统整体安全。 现在的7层负载均衡,主要还是着重于应用HTTP协议,所以其应用范围主要是众多的网站或者内部信息平台等基于B/S开发的系统。 4层负载均衡则对应其他TCP应用,例如基于C/S开发的ERP等系统。 第三,七层应用需要考虑的问题。 1:是否真的必要,七层应用的确可以提高流量智能化,同时必不可免的带来设备配置复杂,负载均衡压力增高以及故障排查上的复杂性等问题。 在设计系统时需要考虑四层七层同时应用的混杂情况。 2:是否真的可以提高安全性。 例如SYN Flood攻击,七层模式的确将这些流量从服务器屏蔽,但负载均衡设备本身要有强大的抗DDoS能力,否则即使服务器正常而作为中枢调度的负载均衡设备故障也会导致整个应用的崩溃。 3:是否有足够的灵活度。 七层应用的优势是可以让整个应用的流量智能化,但是负载均衡设备需要提供完善的七层功能,满足客户根据不同情况的基于应用的调度。 最简单的一个考核就是能否取代后台Nginx或者Apache等服务器上的调度功能。 能够提供一个七层应用开发接口的负载均衡设备,可以让客户根据需求任意设定功能,才真正有可能提供强大的灵活性和智能性。 (三)负载均衡四七层介绍:负载均衡(Load Balance)建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。 负载均衡有两方面的含义:首先,大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理,减少用户等待响应的时间;其次,单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理,每个节点设备处理结束后,将结果汇总,返回给用户,系统处理能力得到大幅度提高。 本文所要介绍的负载均衡技术主要是指在均衡服务器群中所有服务器和应用程序之间流量负载的应用,目前负载均衡技术大多数是用于提高诸如在Web服务器、FTP服务器和其它关键任务服务器上的Internet服务器程序的可用性和可伸缩性。 负载均衡技术分类目前有许多不同的负载均衡技术用以满足不同的应用需求,下面从负载均衡所采用的设备对象、应用的网络层次(指OSI参考模型)及应用的地理结构等来分类。 软/硬件负载均衡软件负载均衡解决方案是指在一台或多台服务器相应的操作系统上安装一个或多个附加软件来实现负载均衡,如DNS Load Balance,CheckPoint Firewall-1 ConnectControl等,它的优点是基于特定环境,配置简单,使用灵活,成本低廉,可以满足一般的负载均衡需求。 软件解决方案缺点也较多,因为每台服务器上安装额外的软件运行会消耗系统不定量的资源,越是功能强大的模块,消耗得越多,所以当连接请求特别大的时候,软件本身会成为服务器工作成败的一个关键;软件可扩展性并不是很好,受到操作系统的限制;由于操作系统本身的Bug,往往会引起安全问题。 硬件负载均衡解决方案是直接在服务器和外部网络间安装负载均衡设备,这种设备我们通常称之为负载均衡器,由于专门的设备完成专门的任务,独立于操作系统,整体性能得到大量提高,加上多样化的负载均衡策略,智能化的流量管理,可达到最佳的负载均衡需求。 负载均衡器有多种多样的形式,除了作为独立意义上的负载均衡器外,有些负载均衡器集成在交换设备中,置于服务器与Internet链接之间,有些则以两块网络适配器将这一功能集成到PC中,一块连接到Internet上,一块连接到后端服务器群的内部网络上。 一般而言,硬件负载均衡在功能、性能上优于软件方式,不过成本昂贵。 本地/全局负载均衡负载均衡从其应用的地理结构上分为本地负载均衡(Local Load Balance)和全局负载均衡(Global Load Balance,也叫地域负载均衡),本地负载均衡是指对本地的服务器群做负载均衡,全局负载均衡是指对分别放置在不同的地理位置、有不同网络结构的服务器群间作负载均衡。 本地负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题,并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器,充分利用现有设备,避免服务器单点故障造成数据流量的损失。 其有灵活多样的均衡策略把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器共同负担。 即使是再给现有服务器扩充升级,也只是简单地增加一个新的服务器到服务群中,而不需改变现有网络结构、停止现有的服务。 全局负载均衡主要用于在一个多区域拥有自己服务器的站点,为了使全球用户只以一个IP地址或域名就能访问到离自己最近的服务器,从而获得最快的访问速度,也可用于子公司分散站点分布广的大公司通过Intranet(企业内部互联网)来达到资源统一合理分配的目的。 网络层次上的负载均衡针对网络上负载过重的不同瓶颈所在,从网络的不同层次入手,我们可以采用相应的负载均衡技术来解决现有问题。 随着带宽增加,数据流量不断增大,网络核心部分的数据接口将面临瓶颈问题,原有的单一线路将很难满足需求,而且线路的升级又过于昂贵甚至难以实现,这时就可以考虑采用链路聚合(Trunking)技术。 链路聚合技术(第二层负载均衡)将多条物理链路当作一条单一的聚合逻辑链路使用,网络数据流量由聚合逻辑链路中所有物理链路共同承担,由此在逻辑上增大了链路的容量,使其能满足带宽增加的需求。 现代负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层。 第四层负载均衡将一个Internet上合法注册的IP地址映射为多个内部服务器的IP地址,对每次 TCP连接请求动态使用其中一个内部IP地址,达到负载均衡的目的。 在第四层交换机中,此种均衡技术得到广泛的应用,一个目标地址是服务器群VIP(虚拟 IP,Virtual IP address)连接请求的数据包流经交换机,交换机根据源端和目的IP地址、TCP或UDP端口号和一定的负载均衡策略,在服务器IP和VIP间进行映射,选取服务器群中最好的服务器来处理连接请求。 第七层负载均衡控制应用层服务的内容,提供了一种对访问流量的高层控制方式,适合对HTTP服务器群的应用。 第七层负载均衡技术通过检查流经的HTTP报头,根据报头内的信息来执行负载均衡任务。 第七层负载均衡优点表现在如下几个方面:通过对HTTP报头的检查,可以检测出HTTP400、500和600系列的错误信息,因而能透明地将连接请求重新定向到另一台服务器,避免应用层故障。 可根据流经的数据类型(如判断数据包是图像文件、压缩文件或多媒体文件格式等),把数据流量引向相应内容的服务器来处理,增加系统性能。 能根据连接请求的类型,如是普通文本、图象等静态文档请求,还是asp、cgi等的动态文档请求,把相应的请求引向相应的服务器来处理,提高系统的性能及安全性。 第七层负载均衡受到其所支持的协议限制(一般只有HTTP),这样就限制了它应用的广泛性,并且检查HTTP报头会占用大量的系统资源,势必会影响到系统的性能,在大量连接请求的情况下,负载均衡设备自身容易成为网络整体性能的瓶颈。 负载均衡策略在实际应用中,我们可能不想仅仅是把客户端的服务请求平均地分配给内部服务器,而不管服务器是否宕机。 而是想使Pentium III服务器比Pentium II能接受更多的服务请求,一台处理服务请求较少的服务器能分配到更多的服务请求,出现故障的服务器将不再接受服务请求直至故障恢复等等。 选择合适的负载均衡策略,使多个设备能很好的共同完成任务,消除或避免现有网络负载分布不均、数据流量拥挤反应时间长的瓶颈。 在各负载均衡方式中,针对不同的应用需求,在OSI参考模型的第二、三、四、七层的负载均衡都有相应的负载均衡策略。 负载均衡策略的优劣及其实现的难易程度有两个关键因素:一、负载均衡算法,二、对网络系统状况的检测方式和能力。 考虑到服务请求的不同类型、服务器的不同处理能力以及随机选择造成的负载分配不均匀等问题,为了更加合理的把负载分配给内部的多个服务器,就需要应用相应的能够正确反映各个服务器处理能力及网络状态的负载均衡算法:轮循均衡(Round Robin):每一次来自网络的请求轮流分配给内部中的服务器,从1至N然后重新开始。 此种均衡算法适合于服务器组中的所有服务器都有相同的软硬件配置并且平均服务请求相对均衡的情况。 权重轮循均衡(Weighted Round Robin):根据服务器的不同处理能力,给每个服务器分配不同的权值,使其能够接受相应权值数的服务请求。 例如:服务器A的权值被设计成1,B的权值是 3,C的权值是6,则服务器A、B、C将分别接受到10%、30%、60%的服务请求。 此种均衡算法能确保高性能的服务器得到更多的使用率,避免低性能的服务器负载过重。 随机均衡(Random):把来自网络的请求随机分配给内部中的多个服务器。 权重随机均衡(Weighted Random):此种均衡算法类似于权重轮循算法,不过在处理请求分担时是个随机选择的过程。 响应速度均衡(Response Time):负载均衡设备对内部各服务器发出一个探测请求(例如Ping),然后根据内部中各服务器对探测请求的最快响应时间来决定哪一台服务器来响应客户端的服务请求。 此种均衡算法能较好的反映服务器的当前运行状态,但这最快响应时间仅仅指的是负载均衡设备与服务器间的最快响应时间,而不是客户端与服务器间的最快响应时间。 最少连接数均衡(Least Connection):客户端的每一次请求服务在服务器停留的时间可能会有较大的差异,随着工作时间加长,如果采用简单的轮循或随机均衡算法,每一台服务器上的连接进程可能会产生极大的不同,并没有达到真正的负载均衡。 最少连接数均衡算法对内部中需负载的每一台服务器都有一个数据记录,记录当前该服务器正在处理的连接数量,当有新的服务连接请求时,将把当前请求分配给连接数最少的服务器,使均衡更加符合实际情况,负载更加均衡。 此种均衡算法适合长时处理的请求服务,如FTP。 处理能力均衡:此种均衡算法将把服务请求分配给内部中处理负荷(根据服务器CPU型号、CPU数量、内存大小及当前连接数等换算而成)最轻的服务器,由于考虑到了内部服务器的处理能力及当前网络运行状况,所以此种均衡算法相对来说更加精确,尤其适合运用到第七层(应用层)负载均衡的情况下。 DNS响应均衡(Flash DNS):在Internet上,无论是HTTP、FTP或是其它的服务请求,客户端一般都是通过域名解析来找到服务器确切的IP地址的。 在此均衡算法下,分处在不同地理位置的负载均衡设备收到同一个客户端的域名解析请求,并在同一时间内把此域名解析成各自相对应服务器的IP地址(即与此负载均衡设备在同一位地理位置的服务器的IP地址)并返回给客户端,则客户端将以最先收到的域名解析IP地址来继续请求服务,而忽略其它的IP地址响应。 在种均衡策略适合应用在全局负载均衡的情况下,对本地负载均衡是没有意义的。 尽管有多种的负载均衡算法可以较好的把数据流量分配给服务器去负载,但如果负载均衡策略没有对网络系统状况的检测方式和能力,一旦在某台服务器或某段负载均衡设备与服务器网络间出现故障的情况下,负载均衡设备依然把一部分数据流量引向那台服务器,这势必造成大量的服务请求被丢失,达不到不间断可用性的要求。 所以良好的负载均衡策略应有对网络故障、服务器系统故障、应用服务故障的检测方式和能力:Ping侦测:通过ping的方式检测服务器及网络系统状况,此种方式简单快速,但只能大致检测出网络及服务器上的操作系统是否正常,对服务器上的应用服务检测就无能为力了。 TCP Open侦测:每个服务都会开放某个通过TCP连接,检测服务器上某个TCP端口(如Telnet的23口,HTTP的80口等)是否开放来判断服务是否正常。 HTTP URL侦测:比如向HTTP服务器发出一个对文件的访问请求,如果收到错误信息,则认为服务器出现故障。 负载均衡策略的优劣除受上面所讲的两个因素影响外,在有些应用情况下,我们需要将来自同一客户端的所有请求都分配给同一台服务器去负担,例如服务器将客户端注册、购物等服务请求信息保存的本地数据库的情况下,把客户端的子请求分配给同一台服务器来处理就显的至关重要了。 有两种方式可以解决此问题,一是根据IP地址把来自同一客户端的多次请求分配给同一台服务器处理,客户端IP地址与服务器的对应信息是保存在负载均衡设备上的;二是在客户端浏览器 cookie内做独一无二的标识来把多次请求分配给同一台服务器处理,适合通过代理服务器上网的客户端。 还有一种路径外返回模式(Out of Path Return),当客户端连接请求发送给负载均衡设备的时候,中心负载均衡设备将请求引向某个服务器,服务器的回应请求不再返回给中心负载均衡设备,即绕过流量分配器,直接返回给客户端,因此中心负载均衡设备只负责接受并转发请求,其网络负担就减少了很多,并且给客户端提供了更快的响应时间。 此种模式一般用于HTTP服务器群,在各服务器上要安装一块虚拟网络适配器,并将其IP地址设为服务器群的VIP,这样才能在服务器直接回应客户端请求时顺利的达成三次握手。 负载均衡实施要素负载均衡方案应是在网站建设初期就应考虑的问题,不过有时随着访问流量的爆炸性增长,超出决策者的意料,这也就成为不得不面对的问题。 当我们在引入某种负载均衡方案乃至具体实施时,像其他的许多方案一样,首先是确定当前及将来的应用需求,然后在代价与收效之间做出权衡。 针对当前及将来的应用需求,分析网络瓶颈的不同所在,我们就需要确立是采用哪一类的负载均衡技术,采用什么样的均衡策略,在可用性、兼容性、安全性等等方面要满足多大的需求,如此等等。 不管负载均衡方案是采用花费较少的软件方式,还是购买代价高昂在性能功能上更强的第四层交换机、负载均衡器等硬件方式来实现,亦或其他种类不同的均衡技术,下面这几项都是我们在引入均衡方案时可能要考虑的问题:性能:性能是我们在引入均衡方案时需要重点考虑的问题,但也是一个最难把握的问题。 衡量性能时可将每秒钟通过网络的数据包数目做为一个参数,另一个参数是均衡方案中服务器群所能处理的最大并发连接数目,但是,假设一个均衡系统能处理百万计的并发连接数,可是却只能以每秒2个包的速率转发,这显然是没有任何作用的。 性能的优劣与负载均衡设备的处理能力、采用的均衡策略息息相关,并且有两点需要注意:一、均衡方案对服务器群整体的性能,这是响应客户端连接请求速度的关键;二、负载均衡设备自身的性能,避免有大量连接请求时自身性能不足而成为服务瓶颈。 有时我们也可以考虑采用混合型负载均衡策略来提升服务器群的总体性能,如DNS负载均衡与NAT负载均衡相结合。 另外,针对有大量静态文档请求的站点,也可以考虑采用高速缓存技术,相对来说更节省费用,更能提高响应性能;对有大量ssl/xml内容传输的站点,更应考虑采用ssl/xml加速技术。 可扩展性:IT技术日新月异,一年以前最新的产品,现在或许已是网络中性能最低的产品;业务量的急速上升,一年前的网络,现在需要新一轮的扩展。 合适的均衡解决方案应能满足这些需求,能均衡不同操作系统和硬件平台之间的负载,能均衡HTTP、邮件、新闻、代理、数据库、防火墙和 Cache等不同服务器的负载,并且能以对客户端完全透明的方式动态增加或删除某些资源。 灵活性:均衡解决方案应能灵活地提供不同的应用需求,满足应用需求的不断变化。 在不同的服务器群有不同的应用需求时,应有多样的均衡策略提供更广泛的选择。 可靠性:在对服务质量要求较高的站点,负载均衡解决方案应能为服务器群提供完全的容错性和高可用性。 但在负载均衡设备自身出现故障时,应该有良好的冗余解决方案,提高可靠性。 使用冗余时,处于同一个冗余单元的多个负载均衡设备必须具有有效的方式以便互相进行监控,保护系统尽可能地避免遭受到重大故障的损失。 易管理性:不管是通过软件还是硬件方式的均衡解决方案,我们都希望它有灵活、直观和安全的管理方式,这样便于安装、配置、维护和监控,提高工作效率,避免差错。 在硬件负载均衡设备上,目前主要有三种管理方式可供选择:一、命令行接口(CLI:Command Line Interface),可通过超级终端连接负载均衡设备串行接口来管理,也能telnet远程登录管理,在初始化配置时,往往要用到前者;二、图形用户接口(GUI:Graphical User Interfaces),有基于普通web页的管理,也有通过Java Applet 进行安全管理,一般都需要管理端安装有某个版本的浏览器;三、SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)支持,通过第三方网络管理软件对符合SNMP标准的设备进行管理。
=======================================F5全称: F5-BIG-IP-GTM 全球流量管理器.是一家叫F5 Networks的公司开发的四~七层交换机,软硬件捆绑.据说最初用BSD系统,现在是LINUX;硬件是Intel的PC架构,再加周边的网络和专用加速设备.当然要提提售价, 都是几十万RMB的身价.这宝贝是用于对流量和内容进行管理分配的设备,也就是负载均衡.从名字就能看出来:BIG-IP.外部看来是一个IP,内部可却是几十台应用服务器.表现为一个虚拟的大服务器.所以我才说: 好大一个 = Linux Virtual Server是俺们中国人,一个叫章文嵩的博士推创开发出来的,他的web:网站的资料:集群的可扩展性及其分布式体系结构(4)博士关于LVS和F5的对比:关于和F5的差别,很难一句话说明白,都是做负载均衡的设备。 F5虽然也是基于BSD系统修改的(据说最新的基于Linux了),但重要的交换部分,则是通过专门的交换芯片实现的(类似有了专门的图像处理芯片,就可以省去大量的CPU对图像处理的运算),这样他的性能就不会很依赖于主机的操作系统的处理能力。 F5上负载均衡大多是基于NAT/SNAT,也可以实现Proxy,但用的较少,做为一个上市公司,F5自然在产品化程度上做的很好,无论配置管理方便性、灵活性,性能和稳定性上都比较好。 LVS在NAT模式下,和F5的功能基本上是一样的,但毕竟LVS是纯粹的软件,性能是依赖于主机的运算能力的。 而且,LVS是开源的项目,不应该和一个商业产品来比较,人家那是卖钱的,有很多人来维护和开发,而LVS一直是章博士义务来维护开发的,想要更好的功能,就需要有更多的人参与进来才行。 说的相当透彻了轮询是做负载均衡最简单有效的实现方法,各方面代价都极低.货好便宜量又足.缺点就是由于没有检测机制, 不够均衡,容错反应时间长.国内门户用这个技术的很多,配合squid有很好的效果.当然,不做负载均衡, 直接从多个ISP拉几根线,分别提供服务是最原始的方法 = Content Delivery Network,内容分发网络。 细究起来上面的都是cdn的实现方式.国内开放的服务很少(chinacache),国外却非常流行.就是提供缓存节点,把目标网络内容的访问转化为临近节点的访问.响应速度/安全/透明/扩展,特别是中国这种还没解放台湾就南北分裂的网络格局下,更为伟大.不过也是贵族的服务,建设成本很高 + DDNS + CDN 也算是另一个建小站的途径了.把空间的租用费用投资在流量上, 直接有效. 不过电费和稳定性上不容乐观.其实CDN不只是做网站服务的, 比如在韩国,多数的CND流量都是被网络游戏占用了.试想,如果能大范围铺开CDN节点, 那还有必要一个游戏分那么多区,占用那么多服务器么?结论是还有必要 虽然确实访问连接和响应速度对现在的网络游戏有很大影响,但开发瓶颈更在于计算能力和数据存储访问.又一个试想, 把CDN和P2P结合, 上网的个人PC只要提供CDN服务, 就可以每月获的xx美金的佣金.由资讯和应用提供商买单.怎么看这都是个良性发展的产业链, 就像google明年要推出免费手机,让广告商买单一样.不过唯一不高兴的就应该是ISP们了,现在bt这样的共享都被封杀.除非这个业务被他们自己垄断,不然也是僵尸的下场.用户也不是百利无害的, 数据安全和资讯及时有挑战们也不是看戏的,现在还有网站可以封,写个blog都要100万注册资金;如果一堆SSL加密的数据四处流窜,神龙无首无尾,怎么屏蔽过滤,怎么防川啊~回望眼,越看越像网摘,索性就再摘段完整的F5功能介绍:1.多链路的负载均衡和冗余与互联网络相关的关键业务都需要安排和配置多条ISP接入链路以保证网络服务的质量,消除单点故障,减少停机时间。 多条ISP接入的方案并不是简单的多条不同的广域网络的路由问题,因为不同的ISP有不同自治域,所以必须考虑到两种情况下如何实现多条链路的负载均衡..内部的应用系统和网络工作站在访问互联网络的服务和网站时如何能够在多条不同的链路中动态分配和负载均衡,这也被称为OUTBOUND流量的负载均衡。 互联网络的外部用户如何在外部访问内部的网站和应用系统时也能够动态的在多条链路上平衡分配,并在一条链路中断的时候能够智能地自动切换到另外一条链路到达服务器和应用系统,这也被称作为INBOUND流量的负载均衡。 F5 的BIG-IP LC可以智能的解决以上两个问题:对于OUTBOUND流量,BIG-IP LC接收到流量以后,可以智能的将OUTBOUND流量分配到不同的INTERNET接口,并做源地址的NAT,可以指定某一合法IP地址进行源地址的 NAT,也可以用BIG-IP LC的接口地址自动映射,保证数据包返回时能够正确接收。 对于INBOUND流量,BIG-IP LC分别绑定两个ISP 服务商的公网地址,解析来自两个ISP服务商的DNS解析请求。 BIG-IP LC不仅可以根据服务器的健康状况和响应速度回应LDNS相应的IP地址,还可以通过两条链路分别与LDNS建立连接,根据RTT时间判断链路的好坏,并且综合以上两个参数回应LDNS相应的IP地址。 2.防火墙负载均衡考虑到绝大多数的防火墙只能达到线速的30%吞吐能力,故要使系统达到设计要求的线速处理能力,必须添加多台防火墙,以满足系统要求。 然而,防火墙必须要求数据同进同出,否则连接将被拒绝。 如何解决防火墙的负载均衡问题,是关系到整个系统的稳定性的关键问题。 F5的防火墙负载均衡方案,能够为用户提供异构防火墙的负载均衡与故障自动排除能力。 典型的提高防火墙处理能力的方法是采用“防火墙三明治”的方法,以实现透明设备的持续性。 这可满足某些要求客户为成功安全完成交易必须通过同一防火墙的应用程序的要求,也能够维护原来的网络安全隔离的要求。 F5标准防火墙解决方案如图所示:防火墙负载均衡连接示意图3.服务器负载均衡对于所有的对外提供服务的服务器,均可以在BIG-IP上配置Virtual Server实现负载均衡,同时BIG-IP可持续检查服务器的健康状态,一旦发现故障服务器,则将其从负载均衡组中摘除。 BIG-IP利用虚拟IP地址(VIP由IP地址和TCP/UDP应用的端口组成,它是一个地址)来为用户的一个或多个目标服务器(称为节点:目标服务器的IP地址和TCP/UDP应用的端口组成,它可以是internet的私网地址)提供服务。 因此,它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。 根据服务类型不同分别定义服务器群组,可以根据不同服务端口将流量导向到相应的服务器。 BIG-IP连续地对目标服务器进行L4到 L7合理性检查,当用户通过VIP请求目标服务器服务时,BIG-IP根椐目标服务器之间性能和网络健康情况,选择性能最佳的服务器响应用户的请求。 如果能够充分利用所有的服务器资源,将所有流量均衡的分配到各个服务器,我们就可以有效地避免“不平衡”现象的发生。 利用UIE+iRules可以将TCP/UDP数据包打开,并搜索其中的特征数据,之后根据搜索到的特征数据作相应的规则处理。 因此可以根据用户访问内容的不同将流量导向到相应的服务器,例如:根据用户访问请求的URL将流量导向到相应的服务器。 4.系统高可用性系统高可用性主要可以从以下几个方面考虑:4.1.设备自身的高可用性:F5 BIG-IP专门优化的体系结构和卓越的处理能力保证99.999%的正常运行时间,在双机冗余模式下工作时可以实现毫秒级切换,保证系统稳定运行,另外还有冗余电源模块可选。 在采用双机备份方式时,备机切换时间最快会在200ms之内进行切换。 BIG-IP 产品是业界唯一的可以达到毫秒级切换的产品, 而且设计极为合理,所有会话通过Active 的BIG-IP 的同时,会把会话信息通过同步数据线同步到Backup的BIG-IP,保证在Backup BIG-IP内也有所有的用户访问会话信息;另外每台设备中的watchdog芯片通过心跳线监控对方设备的电频,当Active BIG-IP故障时,watchdog会首先发现,并通知Backup BIG-IP接管Shared IP,VIP等,完成切换过程,因为Backup BIG-IP中有事先同步好的会话信息,所以可以保证访问的畅通无阻。 4.2.链路冗余:BIG-IP可以检测每条链路的运行状态和可用性,做到链路和ISP故障的实时检测。 一旦出现故障,流量将被透明动态的引导至其它可用链路。 通过监控和管理出入数据中心的双向流量,内部和外部用户均可保持网络的全时连接。 4.3.服务器冗余,多台服务器同时提供服务,当某一台服务器故障不能提供服务时,用户的访问不会中断。 BIG-IP可以在OSI七层模型中的不同层面上对服务器进行健康检查,实时监测服务器健康状况,如果某台服务器出现故障,BIG-IP确定它无法提供服务后,就会将其在服务队列中清除,保证用户正常的访问应用,确保回应内容的正确性。 5.高度的安全性BIG-IP采用防火墙的设计原理,是缺省拒绝设备,它可以为任何站点增加额外的安全保护,防御普通网络攻击。 可以通过支持命令行的SSH或支持浏览器管理的SSL方便、安全的进行远程管理,提高设备自身的安全性;能够拆除空闲连接防止拒绝服务攻击;能够执行源路由跟踪防止IP欺骗;拒绝没有ACK 缓冲确认的SYN防止SYN攻击;拒绝teartop和land攻击;保护自己和服务器免受ICMP攻击;不运行SMTP、FTP、TELNET或其它易受攻击的后台程序。 BIG-IP的Dynamic Reaping特性可以高效删除各类网络DoS攻击中的空闲连接,这可以保护BIG-IP不会因流量过多而瘫痪。 BIG-IP可以随着攻击量的增加而加快连接切断速率,从而提供一种具有极强适应能力、能够防御最大攻击量的解决方案。 BIG-IP的Delay Binding技术可以为部署在BIG-IP后面的服务器提供全面地SYN Flood保护。 此时,BIG-IP设备作为安全代理来有效保护整个网络。 BIG-IP可以和其它安全设备配合,构建动态安全防御体系。 BIG-IP可以根据用户单位时间内的连接数生成控制访问列表,将该列表加载到其它安全设备上,有效控制攻击流量。 加速在每台BIG-IP上,都具有SSL硬件加速芯片,并且自带100个TPS的License,用户可以不通过单独付费,就可以拥有100个TPS的 SSL 加速功能,节约了用户的投资。 在将来系统扩展时,可以简单的通过License升级的方式,获得更高的SSL加速性能。 7.系统管理BIG-IP提供HTTPS、SSH、Telnet、SNMP等多种管理方式,用户客户端只需操作系统自带的浏览器软件即可,不需安装其它软件。 可以通过支持命令行的SSH或支持浏览器管理的SSL方便、安全的进行远程管理。 直观易用的Web图形用户界面大服务降低了多归属基础设施的实施成本和日常维护费用。 BIG-IP包含详尽的实时报告和历史纪录报告,可供评测站点流量、相关ISP性能和预计带宽计费周期。 管理员可以通过全面地报告功能充分掌握带宽资源的利用状况。 另外,通过F5 的i-Control 开发包,目前国内已有基于i-Control开发的网管软件x-control, 可以定制针对系统服务特点的监控系统,比如服务的流量情况、各种服务连接数、访问情况、节点的健康状况等等,进行可视化显示。 告警方式可以提供syslog、snmp trap、mail等方式。 8.其它内存扩充能力:F5 BIG-IP 1000以上设备单机最大可扩充到2G内存,此时可支持400万并发回话。 升级能力:F5 所有设备均可通过软件方式升级,在服务有效期内,升级软件包由F5公司提供。 F5 NETWORKS已经发布其系统的最新版本BIG-IP V9.0,主要有以下特性:虚拟 IPV4 / IPV6 应用、加速Web应用高达3倍、减少66%甚至更多的基础架构成本、确保高优先级应用的性能、确保更高级别的可用性、大幅提高网络和应用安全性、强大的性能,简单的管理方式、无以匹敌的自适应能力和延展能力和突破的性能表现力。 其强大的HTTP压缩功能可以将用户下载时间缩短50%,节省80%的带宽。 IP地址过滤和带宽控制:BIG-IP可以根据访问控制列表对数据包进行过滤,并且针对某一关键应用进行带宽控制,确保关键应用的稳定运行。 配置管理及系统报告:F5 BIG-IP提供WEB 界面配置方式和命令行方式进行配置管理,并在其中提供了丰富的系统报告,更可通过i-Control自行开发复杂的配置及报告生成。
1.1 负载均衡介绍
1.1.1 负载均衡的妙用
1.1.2 为什么要用lvs
那为什么要用lvs呢?
ü 简单一句话,当并发超过了Nginx上限,就可以使用LVS了。
ü 日1000-2000W PV或并发请求1万以下都可以考虑用Nginx。
ü 大型门户网站,电商网站需要用到LVS。
1.2 LVS介绍
LVS是Linux Virtual Server的简写,意即Linux虚拟服务器,是一个虚拟的服务器集群系统,可以在UNIX/LINUX平台下实现负载均衡集群功能。该项目在1998年5月由章文嵩博士组织成立,是中国国内最早出现的自由软件项目之一 。
1.2.1 相关参考资料
LVS官网:
相关中文资料
1.2.2 LVS内核模块ip_vs介绍
ü LVS无需安装
ü 安装的是管理工具,第一种叫ipvsadm,第二种叫keepalive
ü ipvsadm是通过命令行管理,而keepalive读取配置文件管理
ü 后面我们会用Shell脚本实现keepalive的功能
1.3 LVS集群搭建
1.3.1 集群环境说明
主机说明
web环境说明
web服务器的搭建参照:
1.3.2 安装ipvsadm管理工具
安装管理工具
查看当前LVS状态,顺便激活LVS内核模块。
查看系统的LVS模块。
1.3.3 LVS集群搭建
命令集 :
检查结果 :
ipvsadm参数说明: (更多参照 man ipvsadm)
1.3.4 在web浏览器配置操作
命令集 :
至此LVS集群配置完毕 !
1.3.5 进行访问测试
浏览器访问:
命令行测试:
抓包查看结果:
arp解析查看:
1.4 负载均衡(LVS)相关名词
术语说明:
1.4.1 LVS集群的工作模式--DR直接路由模式
DR模式是通过改写请求报文的目标MAC地址,将请求发给真实服务器的,而真实服务器将响应后的处理结果直接返回给客户端用户。
DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。但要求调度器LB与真实服务器RS都有一块物理网卡连在同一物理网段上,即必须在同一局域网环境。
DR直接路由模式说明:
a)通过在调度器LB上修改数据包的目的MAC地址实现转发。注意,源IP地址仍然是CIP,目的IP地址仍然是VIP。
b)请求的报文经过调度器,而RS响应处理后的报文无需经过调度器LB,因此,并发访问量大时使用效率很高,比Nginx代理模式强于此处。
c)因DR模式是通过MAC地址的改写机制实现转发的,因此,所有RS节点和调度器LB只能在同一个局域网中。需要注意RS节点的VIP的绑定(lo:vip/32)和ARP抑制问题。
d)强调一下:RS节点的默认网关不需要是调度器LB的DIP,而应该直接是IDC机房分配的上级路由器的IP(这是RS带有外网IP地址的情况),理论上讲,只要RS可以出网即可,不需要必须配置外网IP,但走自己的网关,那网关就成为瓶颈了。
e)由于DR模式的调度器仅进行了目的MAC地址的改写,因此,调度器LB无法改变请求报文的目的端口。LVS DR模式的办公室在二层数据链路层(MAC),NAT模式则工作在三层网络层(IP)和四层传输层(端口)。
f)当前,调度器LB支持几乎所有UNIX、Linux系统,但不支持windows系统。真实服务器RS节点可以是windows系统。
g)总之,DR模式效率很高,但是配置也较麻烦。因此,访问量不是特别大的公司可以用haproxy/Nginx取代之。这符合运维的原则:简单、易用、高效。日1000-2000W PV或并发请求1万以下都可以考虑用haproxy/Nginx(LVS的NAT模式)
h)直接对外的访问业务,例如web服务做RS节点,RS最好用公网IP地址。如果不直接对外的业务,例如:MySQL,存储系统RS节点,最好只用内部IP地址。
DR的实现原理和数据包的改变
(a) 当用户请求到达Director Server,此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP,目标IP为VIP
(b) PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机,将数据包送至INPUT链
(c) IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务,若是,将请求报文中的源MAC地址修改为DIP的MAC地址,将目标MAC地址修改RIP的MAC地址,然后将数据包发至POSTROUTING链。 此时的源IP和目的IP均未修改,仅修改了源MAC地址为DIP的MAC地址,目标MAC地址为RIP的MAC地址
(d) 由于DS和RS在同一个网络中,所以是通过二层来传输。POSTROUTING链检查目标MAC地址为RIP的MAC地址,那么此时数据包将会发至Real Server。
(e) RS发现请求报文的MAC地址是自己的MAC地址,就接收此报文。处理完成之后,将响应报文通过lo接口传送给eth0网卡然后向外发出。 此时的源IP地址为VIP,目标IP为CIP
(f) 响应报文最终送达至客户端
1.5 在web端的操作有什么含义?
1.5.1 RealServer为什么要在lo接口上配置VIP?
既然要让RS能够处理目标地址为vip的IP包,首先必须要让RS能接收到这个包。
在lo上配置vip能够完成接收包并将结果返回client。
1.5.2 在eth0网卡上配置VIP可以吗?
不可以,将VIP设置在eth0网卡上,会影响RS的arp请求,造成整体LVS集群arp缓存表紊乱,以至于整个负载均衡集群都不能正常工作。
1.5.3 为什么要抑制ARP响应?
① arp协议说明
为了提高IP转换MAC的效率,系统会将解析结果保存下来,这个结果叫做ARP缓存。
ARP缓存表是把双刃剑
ARP广播进行新的地址解析
测试命令
windows查看arp -a
③arp_announce和arp_ignore详解
lvs在DR模式下需要关闭arp功能
arp_announce
对网络接口上,本地IP地址的发出的,ARP回应,作出相应级别的限制:
确定不同程度的限制,宣布对来自本地源IP地址发出Arp请求的接口
arp_ignore 定义
对目标地定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的应答模式0
抑制RS端arp前的广播情况
抑制RS端arp后广播情况
1.6 LVS集群的工作模式
DR(Direct Routing)直接路由模式
NAT(Network Address Translation)
TUN(Tunneling)隧道模式
FULLNAT(Full Network Address Translation)
1.6.1 LVS集群的工作模式--NAT
通过网络地址转换,调度器LB重写请求报文的目标地址,根据预设的调度算法,将请求分派给后端的真实服务器,真实服务器的响应报文处理之后,返回时必须要通过调度器,经过调度器时报文的源地址被重写,再返回给客户,完成整个负载调度过程。
收费站模式---来去都要经过LB负载均衡器。
NAT方式的实现原理和数据包的改变
(a). 当用户请求到达Director Server,此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP,目标IP为VIP
(b). PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机,将数据包送至INPUT链
(c). IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务,若是,修改数据包的目标IP地址为后端服务器IP,然后将数据包发至POSTROUTING链。 此时报文的源IP为CIP,目标IP为RIP
(d). POSTROUTING链通过选路,将数据包发送给Real Server
(e). Real Server比对发现目标为自己的IP,开始构建响应报文发回给Director Server。 此时报文的源IP为RIP,目标IP为CIP
(f). Director Server在响应客户端前,此时会将源IP地址修改为自己的VIP地址,然后响应给客户端。 此时报文的源IP为VIP,目标IP为CIP
LVS-NAT模型的特性
l RS应该使用私有地址,RS的网关必须指向DIP
l DIP和RIP必须在同一个网段内
l 请求和响应报文都需要经过Director Server,高负载场景中,Director Server易成为性能瓶颈
l 支持端口映射
l RS可以使用任意操作系统
l 缺陷:对Director Server压力会比较大,请求和响应都需经过director server
1.6.2 LVS集群的工作模式--隧道模式TUN
采用NAT技术时,由于请求和响应的报文都必须经过调度器地址重写,当客户请求越来越多时,调度器的处理能力将成为瓶颈。
为了解决这个问题,调度器把请求的报文通过IP隧道(相当于ipip或ipsec )转发至真实服务器,而真实服务器将响应处理后直接返回给客户端用户,这样调度器就只处理请求的入站报文。
由于一般网络服务应答数据比请求报文大很多,采用 VS/TUN技术后,集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
VS/TUN工作流程,它的连接调度和管理与VS/NAT中的一样,只是它的报文转发方法不同。
调度器根据各个服务器的负载情况,连接数多少,动态地选择一台服务器,将原请求的报文封装在另一个IP报文中,再将封装后的IP报文转发给选出的真实服务器。
真实服务器收到报文后,先将收到的报文解封获得原来目标地址为VIP地址的报文, 服务器发现VIP地址被配置在本地的IP隧道设备上(此处要人为配置),所以就处理这个请求,然后根据路由表将响应报文直接返回给客户。
TUN原理和数据包的改变
(a) 当用户请求到达Director Server,此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP,目标IP为VIP 。
(b) PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机,将数据包送至INPUT链
(c) IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务,若是,在请求报文的首部再次封装一层IP报文,封装源IP为为DIP,目标IP为RIP。然后发至POSTROUTING链。 此时源IP为DIP,目标IP为RIP
(d) POSTROUTING链根据最新封装的IP报文,将数据包发至RS(因为在外层封装多了一层IP首部,所以可以理解为此时通过隧道传输)。 此时源IP为DIP,目标IP为RIP
(e) RS接收到报文后发现是自己的IP地址,就将报文接收下来,拆除掉最外层的IP后,会发现里面还有一层IP首部,而且目标是自己的lo接口VIP,那么此时RS开始处理此请求,处理完成之后,通过lo接口送给eth0网卡,然后向外传递。 此时的源IP地址为VIP,目标IP为CIP
(f) 响应报文最终送达至客户端
LVS-Tun模型特性
1.6.3 LVS集群的工作模式--FULLNAT
LVS的DR和NAT模式要求RS和LVS在同一个vlan中,导致部署成本过高;TUNNEL模式虽然可以跨vlan,但RealServer上需要部署ipip隧道模块等,网络拓扑上需要连通外网,较复杂,不易运维。
为了解决上述问题,开发出FULLNAT
该模式和NAT模式的区别是:数据包进入时,除了做DNAT,还做SNAT(用户ip->内网ip)
从而实现LVS-RealServer间可以跨vlan通讯,RealServer只需要连接到内网。类比地铁站多个闸机。
1.7 IPVS调度器实现了如下八种负载调度算法:
a) 轮询(Round Robin)RR
调度器通过轮叫调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
b) 加权轮叫(Weighted Round Robin)WRR
调度器通过加权轮叫调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。
调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。
c) 最少链接(Least Connections) LC
调度器通过最少连接调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。
如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用最小连接调度算法可以较好地均衡负载。
d) 加权最少链接(Weighted Least Connections) Wlc
在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用加权最少链接调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。
e) 基于局部性的最少链接(Locality-Based Least Connections) Lblc
基于局部性的最少链接 调度算法是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。
该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器,若该服务器 是可用的且没有超载,将请求发送到该服务器。
若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载,则用最少链接的原则选出一个可用的服务 器,将请求发送到该服务器。
f) 带复制的基于局部性最少链接(Locality-Based Least Connections with Replication)
带复制的基于局部性最少链接调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。
它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个 目标IP地址到一组服务器的映射,而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。
该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务 器组,按最小连接原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器。
若服务器超载,则按最小连接原则从这个集群中选出一 台服务器,将该服务器加入到服务器组中,将请求发送到该服务器。
同时,当该服务器组有一段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的 程度。
g) 目标地址散列(Destination Hashing) Dh
目标地址散列调度算法根据请求的目标IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。
h) 源地址散列(Source Hashing)SH
源地址散列调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器。
若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。
1.8 LVS+Keepalived方案实现
1.8.1 keepalived功能
1. 添加VIP
2. 添加LVS配置
3. 高可用(VIP漂移)
4. web服务器 健康 检查
1.8.2 在负载器安装Keepalived软件
# 检查软件是否安装
1.8.3 修改配置文件
lb03上keepalied配置文件
lb04的Keepalied配置文件
keepalived persistence_timeout参数意义LVS Persistence 参数的作用
1.8.4 启动keepalived服务
1.8.5 在web服务器上进行配置
注意:web服务器上的配置为临时生效,可以将其写入文件,注意文件的执行权限。
使用curl命令进行测试
至此keepalived+lvs配置完毕
1.9 常见LVS负载均衡高可用解决方案
Ø 开发类似keepalived的脚本,早期的办法,现在不推荐使用。
Ø heartbeat+lvs+ldirectord脚本配置方案,复杂不易控制,不推荐使用
Ø RedHat工具piranha,一个web界面配置LVS。
Ø LVS-DR+keepalived方案,推荐最优方案,简单、易用、高效。
1.9.1 lvs排错思路
摘要: 在由云栖社区和阿里云网络团队联合主办的2017阿里云网络技术在线高峰论坛上,阿里云技术专家添毅分享了网络产品部根据客户和阿里云运维的反馈提炼出的几大最主要和最常见的在使用SLB产品中发生的问题,并为大家介绍了针对这些常见问题的相应处理方法。 摘要: 在由云栖社区和阿里云网络团队联合主办的2017阿里云网络技术在线高峰论坛上,阿里云技术专家添毅分享了网络产品部根据客户和阿里云运维的反馈提炼出的几大最主要和最常见的在使用SLB产品中发生的问题,并为大家介绍了针对这些常见问题的相应处理方法。 想知道如何借助SLB构建高可用系统以及健康检查是如何实现的,本文不容错过!本文内容根据演讲嘉宾分享视频以及PPT整理而成。 本次的分享将会主要围绕以下5个部分 基本概念回顾 如何构建高可用系统 选择性能共享型还是性能保障型实例 为什么健康检查异常 为什么负载不均衡一、基本概念回顾 SLB是什么 SLB是阿里云推出的一款云负载均衡服务,其主要针对于多台云服务器进行流量分发,能够将业务流量分发到由多台云服务器所组成的后端服务器池上去,以此来提升系统的处理能力。 负载均衡所解决的问题主要包括两点:第一点,SLB能够消除系统的单点故障,这是因为SLB的后面是由多台云服务器组成的服务器池,那么当其中某一台服务器出现故障的时候并不会影响整个系统的可服务性。 第二点,由于后端的云服务器能够横向地进行扩展,所以也具有为海量业务提供服务的能力。 那么,为什么要使用云上的负载均衡呢?这是因为云上负载均衡主要有这样的几个特点:高可靠、高性能、低成本、安全性、易用性。 SLB基本组件 阿里云的SLB主要包括了三个基本组件,这里也进行简单地介绍。 第一个基本组件就是实例,每个实例都唯一地标识了云负载均衡器,并且每个实例都对应一个VIP,VIP唯一地标识了负载均衡实例,也是负载均衡对外提供服务的地址。 第二个组件是监听,监听是由VIP+端口号来唯一标识的,一个监听中包含用户定制的负载均衡策略和转发规则。 最后一个基本组件就是后端挂载的服务器,也就是云服务器ECS,负责处理真正的业务请求。 二、如何构建高可用系统 多层次的高可用 如下图所示,阿里云的负载均衡是从四个层面上去构建高可用的。 从底层往上层看,分别是应用级别的高可用、集群级别的高可用、可用区级别(AZ)的高可用以及地域级别(Region)的高可用。 应用级别的高可用主要是通过针对SLB后端的ECS实例的健康检查来实现的。 当SLB发现后端不健康的或者不能正常工作的ECS的时候,会将这些不健康的ECS从SLB的转发路径中剔除掉,保证业务流量能够转发到正常的工作服务器当中。 集群级别的高可用主要是通过集群中LVS机器间的session同步来保障任何一个用户的业务会话都能够在所有的LVS机器上是相互同步的,当其中某一台LVS出现故障时,可以由其他的LVS来接替出现故障的机器的工作。 同时,由于会话保持的存在,用户的业务是不会发生中断的。 对于可用区级别的高可用和地域级别的高可用,在本文的后面会进行更加详细的介绍。 细说可用区级别容灾 这里详细地介绍一下可用区级别的容灾。 可用区级别容灾的设计初衷是在当一个可用区出现重大灾情的时候,比如整个可用区的机房发生了掉电、光缆出现了中断、整个可用区机房中所有的物理机都无法正常工作的时候,也就是整个可用区都宕掉了的情况下,能够由备可用区来继续提供服务,这就是可用区级别容灾的设计初衷。 可用区级别的容灾并不是说某一个可用区中的某一个实例或者是某几个实例出现了故障就会发生可用区的切换,实例自动从可用区A切换到可用区B,这是一个比较常见的误区。 而针对于这样的误区,阿里云也建议用户在构建可用区级别的高可用的时候采取以下两个步骤: 首先,建议用户在SLB实例的后端尽可能地去挂载多个可用区的ECS实例。 SLB能够支持跨可用区地挂载ECS云服务器,这样可以避免某个可用区的ECS都出现故障的情况下,还有其他可用区的ECS能够接替工作,虽然跨可用区挂在ECS会存在大约2毫秒左右的延迟,但是却能够大大地提升服务的可用性。 第二步就是针对于一些特别重要的业务,建议在不同的可用区分别地去购买SLB的实例。 比如在可用区A和可用区B各自购买一个SLB实例,在此基础之上再使用全球负载均衡GSLB来进行实例间的调度。 跨地域容灾的实现 跨地域容灾这一部分与上面介绍的可用区级别容灾的第二步非常相似,也是借助于GSLB产品实现的,GSLB即 智能DNS实现了针对于后端的健康检查、路由调度的优化功能,能够实现在地域之间的负载均衡实例的调度。 关于这部分的更详细的内容请参考:全球负载均衡跨地域容灾解决方案(。 三、选择性能共享型还是性能保障型实例 共享型vs保障型-WHY保障型 在如今这个共享经济的时代,像滴滴打车这样的模式是非常火的。 但是即便是有了滴滴打车,但是还有人会去买车,这是因为会出现如下两个大家可能曾经都碰到过的场景: 早晚高峰叫不到车?雨雪天气路边冻成狗?还大幅提价? 假期想远离尘嚣,找个僻静旷野放空自我,叫个滴滴?也许有去,但保证无回! 所以说共享和保障都是客户的需求。 出于对于类似需求的考虑,阿里云的负载均衡也推出了性能保障型实例。 以前所推出的SLB共享型实例是因为性能指标没有办法实现隔离,因为所有的共享型实例都处于同一个大共享资源池中,所以在高峰期的时候就会出现资源的争抢,这样就无法满足对于性能具有刚性需求的大客户的诉求。 除此之外,还有一些体量特别大的超级用户,他们对于性能的要求会是非常高的,但是由于共享型实例无法做到性能隔离,也支持不了大颗粒度的性能指标,所以也无法完成这样的工作。 因此,阿里云推出了性能保障型的负载均衡实例。 超强性能 保障型实例的性能规格如上图所示,其并发连接数最大可以达到500万,每秒的新建链接数(CPS)可以达到50万,针对于七层负载均衡系统的QPS可以达到10万。 除此之外,性能保障型实例还具有以下的特点:超强HTTPS性能。 性能保障型实例针对于七层系统,特别是HTTPS的业务进行了优化,实现了高性能硬加解卡,并且能够实现使HTTPS的业务单实例可达10万QPS。 超大并发连接数。 性能保障型实例的单实例的并发连接数可达500万,所以其可承载物联网场景的下海量连接,可以支撑共享自行车、智能手表等存在特别大量长连接的场景。 共享型实例平滑升级。 原有的共享型实例可以平滑升级至性能保障型实例,而无需更换VIP。 完善的业务监控系统。 在推出性能保障型实例之后,因为每个实例都有相应的性能规格和性能指标,所以阿里云也为用户提供了完整的业务指标监控系统,并支持电话、短信、钉钉企业群等方式的告警。 性能规格 上图所展现的是阿里云SLB性能保障型实例的规格参数。 图中的最后两行规格7、8默认在控制台上是无法购买的,目前只针对企业级用户,而且需通过客户经理申请后,通过白名单开放。 如何选择规格 对于保障型实例而言,主要有如下几个性能指标: 最大连接数:一个实例可承载的最大连接数。 新建连接数:CPS表示一个实例每秒可以新建的链接数。 每秒查询数:QPS表示一个实例7层的像HTTP或者HTTPS系统的吞吐量。 通常一个4层SLB的性能好坏由最大连接数和新建连接数来衡量,它们表示了一个SLB系统的并发能力和处理突发连接的能力。 通常一个7层SLB的性能好坏主要由QPS决定,QPS表示了一个7层系统的吞吐量。 这里需要注意的是QPS是7层独有概念。 虽然每个规格都定义了三个性能指标,但是这并不代表这三个性能指标在任何一个性能场景下或者任何一个时刻都能够同时达到最大值,这里存在一个性能指标的短木板原则。 比如在某一个应用系统中,QPS已经达到指标上限,但最大连接数还远远没有达到上限,这时不论怎样加大客户端数量,最大连接数都会因为QPS达到上限,而无法达到最大值。 对于规格的选择而言,需要通过之前提到的业务监控系统来获取相关指标。 如果用户十分了解自己业务的相关指标,也就是对于高峰期的并发连接数会达到多少以及QPS会达到多少都有非常清晰的了解,也可以直接在控制台上选购。 但是如果用户并不清楚自己的相关业务指标,可以在初期选购按量付费的较高规格的实例,并且在一个业务周期内监控流量的峰值,在峰值确定好之后再通过变配的方式改变到比较合适的实例规格。 目前性能保障型实例还处于公测阶段,所以现在还没有对于实例收取规格费用,也就是说在这个阶段无论用户选择最小规格还是最大规格,实际上都只需要花费IP配置费和带宽费就可以了,这样也比较便于用户去熟悉和使用阿里云的性能保障型实例。 监控和告警 前面也有所提及,在负载均衡的控制台上面能够直接地显示出相应的一些性能指标,但是在这里只能够实现对于性能指标的监控,却无法进行告警。 如果用户需要进行监控告警,可以在阿里云所提供的云监控控制台进行操作。 云监控平台可以监控阿里云中的所有产品并且实现业务告警的定制,并且可以选择包括短信邮件、电话、企业钉钉群等方式进行业务的实时告警。 四、为什么健康检查异常 健康检查机制 接下来分享在负载均衡的日常使用中出现的问题,特别是很多用户都存在疑问的健康检查部分的问题。 阿里云的负载均衡一共可以支持四种协议,四层的负载均衡系统主要包括了TCP、HTTP以及UDP协议,而七层的系统则包括了HTTP和HTTPS,而由于目前HTTP和HTTPS都是使用的普通的HTTP方式,所以其实也可以归结为三类协议。 对于TCP而言,健康检查的过程是通过发送ACK这种TCP的探测报文去探测端口是否仍然存活;对于HTTP而言,则主要使用的是HEAD的请求方式来检查目标的页面是否正常;UDP部分则主要借鉴了SMP协议的原理。 健康检查部分主要会涉及到几个指标,这些指标需要用户在控制台上进行设置,上图中给出了一些默认的建议值,比如响应的超时时间,也就是在每一次进行健康检查的时候,如果超过一定时间健康检查还没有回应就认为这次的健康检查是失败的;还有健康检查间隔,也就是两次健康检查之间通常需要间隔2秒钟;而所谓的不健康阀值和健康阀值就是在网络环境中往往会由于网络的抖动以及其他的因素导致偶尔的一次健康检查失败了,但是这时候并不能认为服务是真的失败了,所以需要设置一个阀值,比如3次就指的是当3次健康检查都失败的时候才会认为后端的服务是存在问题的,然后将其从转发路径中摘除掉。 同样的,当服务从不健康变为健康的时候,也需要进行连续的几次探测,当确定处于稳定的健康状态之后再将其加入到SLB的后端中去。 为啥会失败(TCP) TCP的健康检查也经常会出现一些失败的情况,这里也为大家提供了简单的故障排查顺序供参考。 当出现健康检查失败的时候,首先可以检查一下后端的服务器是否已经启动。 如果后端服务器的负载是比较高的,也可能会因为没有CPU时间去处理健检查的回应,这样就有可能导致健康检查失败。 除此之外,因为对于阿里云的负载均衡而言,健康检查使用的都是私网地址实现的,所以如果根本没有监听到私网地址或者私网地址本身存在故障也会导致健康检查的失败。 还有服务器上可能存在防火墙,将监听端口屏蔽掉了,导致健康检查并未通过。 此外还可能存在一些配置方面的问题,比如提供服务的端口和做健康检查的端口不一致也可能存在健康检查失败。 针对于TCP的健康检查而言,很多用户会经常看到自己的后端服务器上日志上面有很多10或者16这些网段的访问,并且访问流量还比较大,这是因为之前所提到的健康检查具有一定的间隔时间,比如2秒或者3秒一次。 这时候一些用户可能就会认为健康检查会影响服务器的性能,占了很多的服务器的连接数。 其实可以从上图中左侧的报文交互情况看到,当SLB对于云服务器发起健康检查的时候首先会发一个SYN的请求,如果服务器端口是存活的,那么它会回应一个ACK,这个时候SLB端就会紧接着发送RST报文。 也就是说实际上连接是并没有建立的,所以也不会占用后端服务器的连接数的资源,并且对于性能的影响也是极为有限的。 为啥会失败(HTTP) HTTP常见的健康检查失败原因大概会有这样的三点:最常见的情况就是有些用户把服务器的HEAD请求方式禁掉了,因为默认在使用浏览器或者手机等请求一个页面的时候使用的都是GET方式,有时候可能需要上传数据则会使用POST方式,虽然很多服务器都支持HEAD请求方式,但是有些服务器可能会处于安全或者其他复杂因素的考虑将HEAD请求禁掉。 所以在这里建议客户将服务器的HEAD请求方式打开,因为阿里云负载均衡七层健康检查方案就是使用的HEAD方案。 另外一种常见情况就是页面访问本身上就存在问题,这样的情况下健康检查也是无法通过的。 最后一种常见情况就是期望结果配置错误,针对于七层的健康检查是通过使用HEAD请求方式去请求页面,页面返回码可能会是200、300或者400以及500等,用户可以在健康检查的配置中设定预期的正常情况下的返回码值,当健康检查返回码值与预期值不一致就会判定健康检查是失败的。 为啥会失败(UDP) 这里介绍一下UDP健康检查的原理。 首先,健康检查通过SLB向后端发送UDP报文探测来获取状态信息。 SLB会周期性地给后端ECS发送UDP报文,如果UDP端口的业务处于正常情况,则没有任何回应。 而当服务出现问题,比如指定的UDP服务端口处于不可达的情况或者无服务的状态的时候,会回复ICMP的不可达报文。 这里也会存在一个问题就是如果后端服务器已经变成了网络中的孤岛,比如出现了整个服务器的掉电、关机情况这样完全不能工作的状态,这时候的ICMP不可达报文是永远不可能收到的,因为后端的服务器无法收到SLB发来的UDP探测报文,那么在这种情况下,可能会出现误认为后端健康的情况,但是实际上这个服务可能已经宕掉了。 为了应对这种情况,健康检查还提供用户自定义UDP应答报文来实现精确的UDP健康检查,也就是由用户自定义指定一个字符串,当后端的云服务器收到UDP健康检查的探测的时候,也回应指定的字符串,之后SLB对于这个字符串进行对比和校验,如果匹配成功则认为服务一定是健康的,这样就可以实现非常精确的健康检查。 而UDP的健康检查失败也有很多原因,比如在协议栈里面有可能会有ICMP限速保护。 当频率达到一定速率的时候,ICMP会被协议栈限制,后端无法回应ICMP不可达报文,进而导致SLB收不到ICMP的报文,出现健康检查的失败情况。 所以这部分是需要注意的,如果可能尽量将速率限制放大一些。 其他问题 健康检查时好时坏的可能原因如下: HTTP类型健康检查目标URI响应慢。 比如本身是动态页面,会涉及到大量的计算才能够渲染完成并返回到前端,这样肯定就会导致健康检查响应比较慢。 如果服务器负载过高同样也会出现这样的问题。 未全部放开对SLB健康检查源地址的限制导致分布式健康检查失败。 因为阿里云的服务器都是分布式的部署,健康检查也会是分布式的探测,LVS等机器在后端有不同的源去针对某一个云服务器进行探测的,所以如果没有将这些源地址都放开,实际上也会影响健康检查的效率,因为对于这么多机器而言,只要有一台机器检测到是正常的那么就是正常的。 还可能出现直接访问正常,但是健康检查失败的情况。 造成这样情况的可能原因如下: 防火墙限制。 目的端口不一致。 检查方法不同,可能使用浏览器看页面是没问题的,但是健康检查却不行,这就是因为刚才所提到的HEAD方法没有开启。 或者七层的健康检查配置了URL按照域名转发,但是在浏览器上直接访问则是使用域名去做的,而健康检查是使用IP地址做的,这样也可能出现转发和预期结果的不同。 检查频率不同,ICMP限速。 五、为什么负载不均衡 调度算法与会话保持 首先介绍一下负载均衡的调度算法。 阿里云的负载均衡支持三种算法,第一种算法是单纯的轮询(RR),也就是将业务的请求依次地分发到后端的服务器。 第二种算法是加权轮询(WRR),也就是在处理调度的时候会根据针对于每一台后端服务器设置权重来进行转发。 这里之所以设置权重是因为后端服务器的处理能力可能是不同的,如果使用相同的权重进行轮询可能就会把后端处理能力比较弱的服务器挤爆,所以需要针对于服务器的处理能力设置一些权重。 第三种算法是针对于加权最小连接数的轮询(WLC),也就是除了根据每台后端服务器设定的权重值来进行轮询,同时还考虑后端服务器的实际负载,也就是连接数。 当权重值相同时,当前连接数越小的后端服务器被轮询到的次数也越高,这样就能够保证负载尽量地均衡。 如果不考虑这一点就会造成某些服务器连接数已经很高了但是流量依然还往上面分发,而另外一些服务器却一直处于空闲状态。 会话保持指的是来自同一用户请求始终保持分发到同一台后端的云服务器上。 对于同一用户而言,使用的是四层的负载均衡和使用七层的负载均衡在理解上是不一样的。 如果是四层负载均衡,则会使用源IP地址标识同一用户,所以如果在可能会有很多办公电脑的大型企业中,这些电脑在企业内部是通过局域网的IP进行通信的,在访问公网的时候都是通过NAT网关处理的,所以在走到Internet的时候,源地址通常会是一个或者很有限的几个。 在这种情况下,如果是四层的负载均衡就会把里面所有的请求都视为来自同一个用户的,这种情况下如果开启了会话保持,就会发生问题。 而七层的负载均衡是根据用户浏览器中的Cookie来进行唯一识别的,对于刚才的案例在大型企业里面因为内网访问公网的源地址都是一样的,导致没有办法识别到底是不是同一个用户,此时建议使用七层的负载均衡方案解决,因为Cookie是每个浏览器都唯一的。 会话的保持时间是可以在控制台上配置的,四层的负载均衡方案最大可达1小时,而七层的方案最大可达24小时。 为何不均衡 最后分享一下不均衡的常见情况。 有时候会需要新加一个服务器进来,这时候往往到新加进来的服务器上的连接会很少,这是因为可能会存在以下原因: 存在会话保持的情况下,会话保持会让请求停留在原有的服务器上,这样到新加进来的服务器上的连接自然会少一些。 权重设置不一致,如果在权重的设置上存在区别,而新加进来的服务器的权重如果很低,连接也过不去。 应用属于长连接类型,因为需要在TCP上复用,如果客户端不主动断开连接,后续所有的请求都会继续复用当前服务器上的连接,只有新建连接才有可能到新的服务器上。 而有时候在业务量或者新建连接较少时,也会出现负载不均衡的问题。 这是因为每个Core都是独立的调度单元,因此可能存在将某个Client的多条业务经过不同core的调度后全部转发到一台ECS上的情况,同时由于业务量较少,因此出现了不均衡。 建议使用轮询算法解决,在RR轮询算法中加入了扰乱因子,可以更加有效的打散SLB到后端的转发路径。 原文链接
在构建一个健壮的服务体系时,首要任务是确保系统的高可用性和数据一致性。 微服务和分布式架构的引入,通过多节点的负载分摊,显著提高了系统的容错性和性能。 在压力管理上,负载均衡算法至关重要,常见的策略有轮询、随机、IP哈希、加权轮询、加权随机和最小连接数,这些都需考虑节点的配置和连接情况。 服务注册与发现是微服务架构的灵魂,传统的ip+port方式虽简单,但人工干预成本高且效率低。 自动服务注册与发现机制,如Consul、Etcd和Zookeeper,通过智能管理节点状态,如心跳机制,确保节点失效时能够自动移除,从而提升管理效率。 在服务拆分中,微服务通常由多个节点组成,这时,服务注册提供ip、端口和唯一标识,而服务发现则是通过这个标识来查找节点。 引入缓存能够提升响应速度,但缓存一致性问题是必须面对的挑战,推荐采用先更新数据库,后更新缓存的策略。 针对突发流量,接口限流技术必不可少,通过预估qps并采用计数限流或固定窗口限流,可以有效地保护系统。 窗口限流的固定窗口可能导致超限,滑动窗口解决了这个问题,但对突发流量处理有限;漏桶限流适合稳定场景,而令牌桶限流则支持任意出桶速率,特别适合处理流量波动。 为了防止服务雪崩效应,服务熔断和降级策略并用。 熔断机制基于请求失败率和总数,当达到阈值时,逐渐开启服务;降级则在流量高峰时对非关键服务进行性能降级,与熔断配合使用,保证系统的稳定运行。 守护进程和平滑重启机制确保服务的可靠运行,当服务异常退出时,能自动恢复,减少请求中断。 平滑重启时,需谨慎处理服务暂停期间的请求,以避免数据丢失。 分布式链路追踪在大型系统中至关重要,它追踪服务间的交互,帮助快速定位问题。 OpenTracing的Trace、Span和Reference模型,提供了强大的追踪和关联功能,如Jaeger、Zipkin和Eagle Eye等工具就广泛应用于此。 日志和监控是服务健康的关键,DEBUG到FATAL级别的日志记录,配合Prometheus和Grafana的性能监控,如Counter、Gauges、Histogram和Summary,能够实时评估系统性能。 在配置管理上,使用配置中心减少硬编码,通过动态配置提升交付效率,同时记录变更以备后续分析。 通过故障演练和压测,提前发现并解决潜在问题,提升系统的稳定性。 编码时要注重代码的健壮性,优雅编程和重试机制是基础,连接池的使用也有助于优化资源利用。 例如,RPC请求设置超时,减少函数内部的资源重复查询,保持函数简洁明了,以及处理好异常情况,都是构建健壮服务的重要步骤。
在数字化世界的脉络中,DNS作为互联网的灵魂,扮演着至关重要的角色。它构建了一种分布式且冗余的架构,旨在确保高可用性和用户体验的卓越性。然而,传统DNS在负载分配上略显乏力,这正是F5分布式云DNS负载均衡崭露头角的地方。
智能与强大的解决方案F5的分布式云DNS负载均衡,以专业级的全球负载均衡平台为基础,巧妙地解决了这一难题。通过API的无缝集成,它实现了自动化管理和DDoS防护,无需额外设备管理,确保了高效和安全性。它巧妙地将流量导向最近的应用实例,同时保证GDPR合规,通过负载均衡在实例间分配,及时发现并处理故障,实现了近乎无缝的容灾切换,确保始终为用户提供可靠的访问。
云端的守护者,高可用性的守护者F5分布式云DNS负载均衡的优势在于其云智能。它利用全球服务器负载均衡(GSLB),在全球范围内无缝引导流量,实时监控应用健康状况,并能自动响应变化。它的灵活性和扩展性,使它能快速适应应用增长、流量波动和突发需求,通过实时调整策略,实现了新应用的快速发布,且仅按使用计费,经济高效。
安全防线的强化对于高性能应用来说,安全是硬核需求。F5的分布式云DNS负载均衡不仅提供高可用性和性能,还配备了内置的DDoS防护、自动故障转移、TSIG身份验证和DNSSEC功能,为应用筑起坚固的防护墙,抵御日益严峻的网络威胁。
归根结底,F5分布式云DNS负载均衡凭借其DevOps友好的特性,为应用程序提供了极致的性能、安全性和全球弹性,无论是在单一云环境、地理分布还是多个可用区,都能满足严苛环境下的用户期待。它犹如云计算中的稳定基石,为网络基础设施的高效运行提供了关键保障。
装一个双WAN口或者多WAN口路由器,就能实现双网同时使用。
1:把联通宽带的网线接入路由器的WAN1口或者2口。
2:把电信宽带的网线接路由器的另外一个WAN口。
3:再用一根网线连接电脑网口和路由器的LAN口123中的一个,输入路由器背面的IP地址帐号密码进入设置界面。
4:点击基本设置WAN口1设置,有帐号密码就选择PPPOE拨号,并输入帐号密码,如果是固定IP的就选择动态IP或静态IP。
如果成功在运行状态能看见获取到的IP
同理设置好WAN口2就可以了。
一、什么是多WAN路由器
多WAN路由器具有物理上的多个WAN口作为外网接入,这样内网电脑就可以经过多WAN路由器的负载均衡功能同时使用多个外网接入线路,大幅提高了网络带宽。当前多WAN路由器主要有“带宽汇聚”和“一网多线”的应用优势,这是传统单WAN路由器做不到的。
2优点
二、多WAN路由器有什么优势
路由器具有多个WAN口就可以接多条外部线路,合理使用多条宽带线路可以优化很多应用、解决很多问题,多WAN应用主要有以下优势:
1、带宽汇聚:多个WAN口可以同时接入多条宽带,通过负载均衡策略可以同时使用接入线路带宽,起到带宽叠加的效果。比如WAN1、WAN2各接入1M的ADSL宽带,当内网PC使用迅雷FlashGet、Bt等多线程下载工具下载文件时,一台PC可以同时使用2条线路,使得实际下载速度达到2M!
2、一网多线:多个WAN口可以同时接入不同外网线路,比如WAN1接网通、WAN2接电信。这样通过路由器内置的智能策略库,使得内网访问网通的服务走网通线路,访问电信的服务走电信的线路,合理的解决了国内网通、电信等ISP存在互访瓶颈的问题,使您的网路畅通!
3、智能备援:多个WAN口的存在使得其中某一个WAN口出现异常时,路由器能及时地把网络流量转移到其它正常的WAN口上,保证线路异常不影响网络使用,为网络稳定性提供强大保证!
欣向多WAN宽带路由器可以把多条宽带线路汇聚,通过动态的负载平衡平均分配流量,起到扩大线路带宽的效果,并且支持多种线路混用。能够智能实现以上应用!
3区分
三、如何区分假多WAN路由器
假多WAN指的是路由器也有多个物理上的WAN接口,但是路由器处理上网数据时并不是以带宽汇聚为宗旨,而是采用一种被称为“IP均衡”的功能。虽然这也是一种多WAN方案,但实际应用根本没有用户所期望的效果。
“IP均衡”类似于简单的把两个单WAN口的路由器“组装起来”貌似多WAN,假多WAN主要是指路由器在多WAN处理策略上的欺骗性。“IP均衡”的假多WAN运行时,实质上是以内网PC的IP为单位分配线路的,而不是以SESSION上网请求。通俗地说,就是数数人头,1、3、5号PC走WAN1,2、4、6走WAN2。很明显,一台内网PC只能使用一个WAN口,并没有起到带宽叠加的效果,浪费了多条线路的带宽。严格来说,IP均衡相当于2个或多个单WAN产品的叠加。
真正的带宽汇聚效果是由路由器中的一个叫做SESSION负载均衡功能完成的。真正带宽汇聚路由器设计以SESSION为单位,把PC发出的上网请求按照忙闲程度分别发到不同的WAN口,上网数据回来时,也能通过不同的WAN口返回。而每一台PC上网,同时能够发出几十、几百个SESSION,这样在打开网页浏览、下载等操作时,由于这些SESSION能够被分配到不同的WAN口,所以PC不必在一条外线上一个一个地发SESSION,并等待返回,而是能够在几个WAN口同时发SESSION,几个WAN口分别返回数据,结果这台PC就达到了使用多条线上网的目的,达到了带宽加倍的效果。
有些“假多WAN”路由器还有一定的欺骗性,就是路由器会使用“IP均衡”的假多WAN处理方式,但也有Session均衡的真多WAN功能选项。由于使用不成熟的真多WAN的Session处理方式会有诸如QQ掉线、泡泡堂游戏不能玩等应用异常问题,最终这样的路由器还会建议您使用IP均衡来规避技术上的不足。使得Session模式形同虚设,不能正常使用!
你说的情况通常用于重要场景,需要长时间不间断运行,辅助均衡指多设备平衡工作,可以使每个设备低负载运行以保证稳定性和使用寿命,也可以是时间循环,来让设备有停机休息的时间。 网络容错需接入网络线路大于等于2,用来保证某路网络线路或设备故障时仍然可以正常传输数据。 多址设定又叫分布式存储,即数据储存指向不同IP地址,其作用于同步备份一样,但又高于同步备份,同步备份主要防止数据丢失,多址设定多用于不间断服务,常见于网络服务商主、从、备服务器架设,任意服务器故障或数据损坏不影响正常服务。
阿里云cdn使用四层+七层负载均衡技术保证其高可用。 根据查询相关资料信息显示,阿里云cdn使用四层+七层负载均衡技术保证其高可用,负载均衡是分布式架构的起点,高可用架构底层最需要及最依赖的就是负载均衡。 阿里云CDN是阿里云内容分发网络(ContentDeliveryNetwork,简称CDN)是建立并覆盖在承载网之上,由分布在不同区域的边缘节点服务器群组成的分布式网络。
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