掌握集群技术中的负载均衡原理 (掌握集群技术的好处)

文章编号：6747 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-03-29 22:16:19 / 浏览：次

在当今互联网时代，集群技术已经成为大型系统和网络服务中不可或缺的一部分。其中，负载均衡原理作为集群技术中的关键概念，扮演着至关重要的角色。掌握集群技术中的负载均衡原理将带来诸多好处，本文将从原理、优势和应用等方面展开详细分析。

负载均衡原理

负载均衡是一种通过在多个服务器或网络设备间分配负载的技术，以确保系统资源得到有效利用，提高系统性能和可靠性。负载均衡原理的核心在于均衡各服务器或节点的负载，使得每个节点的负载分布均避免出现单点故障，提高系统的稳定性和可用性。

常见的负载均衡算法包括轮询算法、最少连接算法、加权轮询算法、最短响应时间算些算法通过不同的策略来选择合适的服务器处理请求，从而达到负载均衡的效果。

掌握集群技术的好处

1. 提高系统性能

2. 提高系统可靠性

集群技术中的负载均衡可以避免单点故障，当某个节点生故障时，负载均衡会将流量自动重新分配到其他正常节点上，保证系统的可靠性和稳定性。这种冗余机制能够确保系统在故障发生时依然能够正常运行系统可扩展性

通过集群技术中的负载均衡原理，系统能够方便地进行水平扩展，增加服务器节点以应对不断增长的用户请求。服务器的负载情况进行请求分发，实现系统的平滑扩展，保证系统随着业务的发展而持续稳定地运行。

负载均衡的应

1. 互联网服务

在各种互联网服务中，负载均衡起着至关重要的作用。比如，网站、应用程序、数据库等服务都可以通过负载均时，负载均衡器会将请求分发到多个服务器上，提高访问速度和可靠性。

2. 企业内部系统

企业内部的各种系统，如邮件服务器、文件服务器、应用服务器等，也可以通过负载均衡技术提高系统的性能和可靠性。特别是在大型企业中，负载均衡技术能够有效的负载，保证系统平稳运行。

3. 云计算环境

在云计算环境中，负载均衡技术更是不可或缺的一部分。通过负载台可以智能地管理和分配虚拟机资源，提高云服务的性能和可伸缩性，同时提供高可用性的服务保障。

结语

握集群技术中的负载均衡原理对于提高系统性能、可靠性和可扩展性具有重要意义。在当今信息化时代，随着互联网服务的不断发展和企业规模的扩将继续发挥着重要作用，为系统提供稳定、可靠的服务。

负载均衡集群

1、集群是什么？ ① 集群（cluster）技术是一种较新的技术，通过集群技术，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益，其任务调度则是集群系统中的核心技术。 ② 集群是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。 ③ 集群组成后，可以利用多个计算机和组合进行海量请求处理（负载均衡），从而获得很高的处理效率，也可以用多个计算机做备份（高可用），使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行。集群在目前互联网公司是必备的技术，极大提高互联网业务的可用性和可缩放性。 2、负载均衡集群技术 ① 负载均衡（Load Balance）：负载均衡集群为企业需求提供了可解决容量问题的有效方案。负载均衡集群使负载可以在计算机集群中尽可能平均地分摊处理。 ② 负载通常包括应用程序处理负载和网络流量负载。这样的系统非常适合向使用同一组应用程序的大量用户提供服务。每个节点都可以承担一定的处理负载，并且可以实现处理负载在节点之间的动态分配，以实现负载均衡。对于网络流量负载,当网络服务程序接受了高入网流量，以致无法迅速处理，这时，网络流量就会发送给在其它节点上运行的网络服务程序。也可根据服务器的承载能力，进行服务请求的分发，从而使用户的请求得到更快速的处理。 3、负载均衡集群技术的实现负载均衡（Load Balance）负载均衡技术类型：基于 4 层负载均衡技术和基于 7 层负载均衡技术负载均衡实现方式：硬件负载均衡设备或者软件负载均衡硬件负载均衡产品： F5BIG-IP 、Citrix Netscaler 、深信服、Array 、Radware软件负载均衡产品：LVS （Linux Virtual Server）、 Haproxy、Nginx、Ats（apache traffic server） 4、实现效果如图 5、负载均衡分类负载均衡根据所采用的设备对象（软/硬件负载均衡），应用的OSI网络层次（网络层次上的负载均衡），及应用的地理结构（本地/全局负载均衡）等来分类。本文着重介绍的是根据应用的 OSI 网络层次来分类的两个负载均衡类型。我们先来看一张图，相信很多同学对这张图都不陌生，这是一张网络模型图，包含了 OSI 模型及 TCP/IP 模型，两个模型虽然有一点点区别，但主要的目的是一样的，模型图描述了通信是怎么进行的。它解决了实现有效通信所需要的所有过程，并将这些过程划分为逻辑上的层。层可以简单地理解成数据通信需要的步骤。根据负载均衡所作用在 OSI 模型的位置不同，负载均衡可以大概分为以下几类：二层负载均衡（mac）根据OSI模型分的二层负载，一般是用虚拟mac地址方式，外部对虚拟MAC地址请求，负载均衡接收后分配后端实际的MAC地址响应。三层负载均衡（ip）一般采用虚拟IP地址方式，外部对虚拟的ip地址请求，负载均衡接收后分配后端实际的IP地址响应。四层负载均衡（tcp）在三层负载均衡的基础上，用ip+port接收请求，再转发到对应的机器。七层负载均衡（http）根据虚拟的url或IP，主机名接收请求，再转向相应的处理服务器。在实际应用中，比较常见的就是四层负载及七层负载。这里也重点说下这两种负载。 6、四层负载均衡（基于IP+端口的负载均衡）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。 layer41.在三层负载均衡的基础上，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。 2.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。 3.对应的负载均衡器称为四层交换机（L4 switch），主要分析IP层及TCP/UDP层，实现四层负载均衡。此种负载均衡器不理解应用协议（如HTTP/FTP/MySQL等等）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。 4.实现四层负载均衡的软件有：F5：硬件负载均衡器，功能很好，但是成本很高。 lvs：重量级的四层负载软件nginx：轻量级的四层负载软件，带缓存功能，正则表达式较灵活haproxy：模拟四层转发，较灵活 7、七层的负载均衡（基于虚拟的URL或主机IP的负载均衡) 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。 layer71.在四层负载均衡的基础上（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。 2.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。 3.对应的负载均衡器称为七层交换机（L7 switch），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，实现七层负载均衡。此种负载均衡器能理解应用协议。 4.实现七层负载均衡的软件有：haproxy：天生负载均衡技能，全面支持七层代理，会话保持，标记，路径转移；nginx：只在http协议和mail协议上功能比较好，性能与haproxy差不多；apache：功能较差Mysql proxy：功能尚可。 8、四层负载与七层负载的区别举个例子形象的说明：四层负载均衡就像银行的自助排号机，每一个达到银行的客户根据排号机的顺序，选择对应的窗口接受服务；而七层负载均衡像银行大堂经理，先确认客户需要办理的业务，再安排排号。这样办理理财、存取款等业务的客户，会根据银行内部资源得到统一协调处理，加快客户业务办理流程。总结：从上面的对比看来四层负载与七层负载最大的区别就是效率与功能的区别。四层负载架构设计比较简单，无需解析具体的消息内容，在网络吞吐量及处理能力上会相对比较高，而七层负载均衡的优势则体现在功能多，控制灵活强大。在具体业务架构设计时，使用七层负载或者四层负载还得根据具体的情况综合考虑。 2、Haproxy 实现四层负载

负载均衡概述及优缺点对比

随着用户访问的增多，一个应用服务器不能满足需求了，就需要部署多台应用服务器，通过负载均衡，将数据分发到不同的应用服务器。从作用来看，和缓存集群的分发很相似，但是有不同。缓存需要发送到特定的服务器。但是，由于应用服务器是无状态的，因此，负载均衡不用根据请求分发到特定服务器，发送到哪个应用服务器都可以。因此，负载均衡关注的技术焦点有两个，分别是：网络通信、路由选择网络通信分为以下几种方法。负载均衡服务器什么都不做，重定向响应这种方法优点是简单，但是缺点也很明显：由于这些问题，这种方法，在现实中几乎没有人使用。每次请求DNS解析到IP地址不同，从而访问到不同到应用服务器。这种方法，性能方面没有问题，虽然，还是2次http请求，但是不是每一次请求都需要域名解析，一次解析，ip就会记录到本地。下次，直接访问记录的ip。因此，性能无问题。但是，由于域名解析服务器解析出的ip，如果出错，不会很快更新，且用户已经本地存储了ip也不会很快改变。因此，采用这种方案时，需要两级负载均衡。若应用服务器出错，在第二层负载均衡去掉。对于安全性，现实使用时，该方法主要适用于两层负载均衡的情况，DNS负载均衡用于第一层负载均衡，解析出来的是第二层负载均衡服务器，因此，脆弱的服务器还是可以在内网中。淘宝、网络，不同时间ping，返回地址不同，意味着都是用了DNS负载均衡。在应用层进行负载均衡，收到请求时，将请求转发到内网，再将收到的内网响应，返回给用户。 nagix本身的反向代理服务器，就有该功能。一般应用服务器是几十台，这种模式够用，再多一些，会不够用。因此，大一些的网站不会使用。因为用的http请求协议，http比较重（比tcp的包重）。对反向代理服务器压力很大，其通过应用程序级别的线/进程才能完成分发，还要等应用服务器返回，因此，会有性能瓶颈。即使负载均衡做集群效率也低，因为后面的应用服务器有限。因此，可以应用的规模很有限。负载均衡服务器，和反向代理负载均衡原理相同，但是是在tcp层，修改包中源地址和目标地址，并发送到内网，收到响应后，再修改目标地址和原地址，返回给用户。因为，负载均衡服务器处理的是ip那一层包，因此，处理能力可以提高。但是，这种方法，请求和响应都通过了负载均衡，尤其是响应一般比较大。响应出口网络带宽会成为瓶颈。数据链路层负载均衡，IP地址不变，只修改网卡MAC地址。应用服务器和负载均衡服务器共享一个虚拟ip。因为ip没有被修改过，tcp/ip协议还是通的，可以通过校验。又由于目的地址的mac地址改变了，因此，处理响应不用再经过负载均衡服务器。大型互联网应用主要使用的负载均衡方案，也称为负载均衡的三角模式。轮询 .... 该方案已经被淘汰的。通过session复制的方式，集群规模会受限制，复制不过来。做集群就是因为用户请求多，请求多，session也多，如果每个都有所有的session，对服务器压力很大。来自相同的ip，总是到同一个应用服务器。这种方法也很快就淘汰了。因为，会话需要会话关闭，如果因为发布程序，kill进程，session丢失。系统的可用性会下降。发请求时，带cookie发送服务器，session记录的cookie中，返回给浏览器。任何一台服务器可以重cookie里得到session。缺点：cookie变大，网络开销有影响。且有些浏览器禁用cookie，不好用。早期使用的这个方案。缺点明显，但是生命力强。对服务器架构要求很低。

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？

随着网站、应用访问量的增加，一台服务器已经不能满足应用的需求，而需要多台服务器集群，这时就会用到负载均衡

它的好处

负载均衡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；

负载均衡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。

浅谈数据库集群软件优缺点有哪些

集群（Cluster）是由两台或多台节点机（服务器）构成的一种松散耦合的计算节点集合，为用户提供网络服务或应用程序(包括数据库、Web服务和文件服务等)的单一客户视图，同时提供接近容错机的故障恢复能力。集群系统一般通过两台或多台节点服务器系统通过相应的硬件及软件互连，每个群集节点都是运行其自己进程的独立服务器。这些进程可以彼此通信，对网络客户机来说就像是形成了一个单一系统，协同起来向用户提供应用程序、系统资源和数据。除了作为单一系统提供服务，集群系统还具有恢复服务器级故障的能力。集群系统还可通过在集群中继续增加服务器的方式，从内部增加服务器的处理能力，并通过系统级的冗余提供固有的可靠性和可用性。二、集群的分类：1、高性能计算科学集群：以解决复杂的科学计算问题为目的的IA集群系统。是并行计算的基础，它可以不使用专门的由十至上万个独立处理器组成的并行超级计算机，而是采用通过高速连接来链接的一组1/2/4 CPU的IA服务器，并且在公共消息传递层上进行通信以运行并行应用程序。这样的计算集群，其处理能力与真正超级并行机相等，并且具有优良的性价比。 2、负载均衡集群：负载均衡集群为企业需求提供更实用的系统。该系统使各节点的负载流量可以在服务器集群中尽可能平均合理地分摊处理。该负载需要均衡计算的应用程序处理端口负载或网络流量负载。这样的系统非常适合于运行同一组应用程序的大量用户。每个节点都可以处理一部分负载，并且可以在节点之间动态分配负载，以实现平衡。对于网络流量也如此。通常，网络服务器应用程序接受了大量入网流量，无法迅速处理，这就需要将流量发送给在其它节点。负载均衡算法还可以根据每个节点不同的可用资源或网络的特殊环境来进行优化。

负载均衡是什么意思

负载均衡是一种通过合理分配和调度资源，使系统中的负载均匀分布，提高系统的性能和可靠性的技术和策略。

1.什么是负载均衡

负载均衡是指在一个系统中，将工作负载均匀地分配到多个资源上，以提高系统的整体性能和可靠性。这个系统可以是计算机、网络或其他类型的系统。负载均衡的目标是确保每个资源都能够得到合理的利用，避免资源过载或闲置，从而提高系统的效率和稳定性。

2.负载均衡的原理

负载均衡的原理是通过将请求分发到多个服务器或资源上，使每个服务器或资源的负载均匀分布。有多种负载均衡算法可以实现这一目标，如轮询算法、加权轮询算法、最少连接算法等。这些算法会根据服务器的性能和负载情况，决定将请求发送到哪个服务器上，以实现负载均衡。

3.负载均衡的好处

提高系统的性能：通过将负载均匀地分配到多个资源上，可以减轻单个资源的负荷，提高系统的处理能力和吞吐量。提高系统的可靠性：通过将负载分散到多个资源上，即使某个资源发生故障或下线，系统仍然可以继续正常运行，提高了系统的可用性和容错性。

提高系统的可伸缩性：当系统的负载增加时，通过负载均衡可以动态地将请求分发到更多的资源上，从而使系统能够扩展，满足更多用户的需求。

优化资源利用：负载均衡可以根据资源的性能和负载情况，智能地分配请求，使每个资源得到合理的利用，避免资源的浪费和闲置。简化系统管理：通过负载均衡，可以将多个资源组织成一个逻辑集群，统一管理和调度，简化了系统的运维和管理工作。

4.负载均衡的应用场景

网站和应用服务器：通过负载均衡将用户请求分发到多个服务器上，提高网站和应用的性能和可用性。数据中心和云计算平台：通过负载均衡，将用户的请求分发到多个虚拟机或容器上，实现资源的弹性分配和动态调度。

集群和负载均衡的区别 nginx

集群和负载均衡的区别如下：1、集群(Cluster)所谓集群是指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通信｡应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机｡2、负载均衡(Load Balance)网络的负载均衡是一种动态均衡技术,通过一些工具实时地分析数据包,掌握网络中的数据流量状况,把任务合理均衡地分配出去｡这种技术基于现有网络结构,提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法,加强了网络数据处理能力,提高了网络的灵活性和可用性｡3、特点(1)高可靠性(HA)｡利用集群管理软件,当主服务器故障时,备份服务器能够自动接管主服务器的工作,并及时切换过去,以实现对用户的不间断服务｡(2)高性能计算(HP)｡即充分利用集群中的每一台计算机的资源,实现复杂运算的并行处理,通常用于科学计算领域,比如基因分析､化学分析等｡(3)负载平衡｡即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上,以减轻主服务器的压力,降低对主服务器的硬件和软件要求｡LVS系统结构与特点1. Linux Virtual Server:简称LVS｡是由中国一个Linux程序员章文嵩博士发起和领导的,基于Linux系统的服务器集群解决方案,其实现目标是创建一个具有良好的扩展性､高可靠性､高性能和高可用性的体系｡许多商业的集群产品,比如RedHat的Piranha､ Turbo Linux公司的Turbo Cluster等,都是基于LVS的核心代码的｡2. 体系结构:使用LVS架设的服务器集群系统从体系结构上看是透明的,最终用户只感觉到一个虚拟服务器｡物理服务器之间可以通过高速的 LAN或分布在各地的WAN相连｡最前端是负载均衡器,它负责将各种服务请求分发给后面的物理服务器,让整个集群表现得像一个服务于同一IP地址的虚拟服务器｡3. LVS的三种模式工作原理和优缺点: Linux Virtual Server主要是在负载均衡器上实现的,负载均衡器是一台加了 LVS Patch的2.2.x版内核的Linux系统｡LVS Patch可以通过重新编译内核的方法加入内核,也可以当作一个动态的模块插入现在的内核中｡

windows2003中集群群集和负载均衡的相同点和不同点是什么

1群集可用性群集系统可使应用程序服务能够在发生硬件或软件故障时仍继续运行。高可用性系统使用户不受软件故障以及系统处理设备，磁盘或局域网组件的故障的影响。当某个组件出现故障时，将由冗余组件接管操作。群集和其他高可用性子系统负责协调各组件之间的切换。 2集群计算机集群简称集群，是一种计算机系统，它通过一组松散集成的计算机软件和/或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作。在某种意义上，他们可以被看作是一台计算机。集群系统中的单个计算机通常称为节点，通常通过局域网连接，但也有其它的可能连接方式。集群计算机通常用来改进单个计算机的计算速度和/或可靠性。一般情况下集群计算机比单个计算机，比如工作站或超级计算机性能价格比要高得多。集群分为同构与异构两种，它们的区别在于：组成集群系统的计算机之间的体系结构是否相同。集群计算机按功能和结构可以分成以下几类: 高可用性集群负载均衡集群高性能计算集群网格计算3负载均衡集群运行时一般通过一个或者多个前端负载均衡器将工作负载分发到后端的一组服务器上，从而达到整个系统的高性能和高可用性。这样的计算机集群有时也被称为服务器群。一般高可用性集群和负载均衡集群会使用类似的技术，或同时具有高可用性与负载均衡的特点。

负载均衡与集群的关系？如题谢谢了

1. 集群(Cluster)：是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。 2. 负载均衡(Load Balance)：先得从集群讲起，集群就是一组连在一起的计算机，从外部看它是一个系统，各节点可以是不同的操作系统或不同硬件构成的计算机。如一个提供Web服务的集群，对外界来看是一个大Web服务器。不过集群的节点也可以单独提供服务。 3. 特点：在现有网络结构之上，负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。集群系统 (Cluster)主要解决下面几个问题：高可靠性（HA）：利用集群管理软件，当主服务器故障时，备份服务器能够自动接管主服务器的工作，并及时切换过去，以实现对用户的不间断服务。高性能计算（HP）：即充分利用集群中的每一台计算机的资源，实现复杂运算的并行处理，通常用于科学计算领域，比如基因分析，化学分析等。负载平衡：即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上，以减轻主服务器的压力，降低对主服务器的硬件和软件要求。

如何通俗理解——>集群、负载均衡、分布式

在“高并发，海量数据，分布式，NoSql，云计算......”概念满天飞的年代，相信不少朋友都听说过甚至常与人提起“集群，负载均衡”等，但不是所有人都有机会真正接触到这些技术，也不是所有人都真正理解了这些“听起来很牛的”技术名词。下面简单解释一下吧。（从一个网站上面看到的，例子很有趣，分享给大家）集群(Cluster) 所谓集群是指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。通俗一点来说，就是让若干台计算机联合起来工作(服务)，可以是并行的，也可以是做备份。负载均衡(Load Balance) 网络的负载均衡是一种动态均衡技术，常见的实现方式是通过一些工具实时地分析数据包，掌握网络中的数据流量状况，把任务合理均衡地分配出去。这种技术基于现有网络结构，提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法，加强了网络数据处理能力，提高了网络的灵活性和可用性。日常生活中到处都能看到“负载均衡”，一个超市的收营员高峰期只能服务10位顾客，当做活动时有20位顾客需要服务的话可能就会排长队，这样购物体验将会很差(就像客户抱怨系统/网站访问太慢)。最简单的办法就是再招个营业员，重新开通一个出口。负载均衡的核心就是“分摊压力”。大规模集群，通常具备以下一些特点： (1)高可靠性(HA) 利用集群管理软件，当主服务器故障时，备份服务器能够自动接管主服务器的工作，并及时切换过去，以实现对用户的不间断服务。 (2)高性能计算(HP) 即充分利用集群中的每一台计算机的资源，实现复杂运算的并行处理，通常用于科学计算领域，比如基因分析、化学分析等。 (3)负载平衡(LB) 即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上，以减轻主服务器的压力，降低对主服务器的硬件和软件要求。当然，以上的这些特点，在某些适应场合下是需要同时具备的。常用的集群又分以下几种： load balance cluster(负载均衡集群) 一共有四兄弟开裁缝铺，生意特别多，一个人做不下来，老是延误工期，于是四个兄弟商量：老大接订单, 三个兄弟来干活。客户多起来之后，老大根据一定的原则(policy) 根据三兄弟手上的工作量来分派新任务。 High availability cluster(高可用集群) 两兄弟开早餐铺，生意不大，但是每天早上7点到9点之间客户很多并且不能中断。为了保证2个小时内这个早餐铺能够保证持续提供服务，两兄弟商量几个方法: 方法一：平时老大做生意，老二这个时间段在家等候，一旦老大无法做生意了，老二就出来顶上，这个叫做 Active/Standby.(双机热备) 方法二：平时老大做生意，老二这个时候就在旁边帮工，一旦老大无法做生意，老二就马上顶上，这个叫做Active/Passive.(双机双工) 方法三：平时老大卖包子，老二也在旁边卖豆浆，老大有问题，老二就又卖包子，又卖豆浆，老二不行了，老大就又卖包子，又卖豆浆.这个叫做Active/Active (dual Active)(双机互备) (包子= application package, 互相照应叫做heartbeat, 顶替对方工作叫做 failover/takeover. 如果两个兄弟突然都瞎了聋了，不知道现在对方到底是否正在干活，都认为自己要顶对方的工作，这个叫做brain-split, 然后需要第三者，比如他们的老爹来解决问题，这个叫做tier-breaker, 或者让他们两个的媳妇过来拉走其中一个，这个叫做fency。 ) high computing clustering(高性能计算集群) 10个兄弟一起做手工家具生意，一个客户来找他们的老爹要求做一套非常复杂的仿古家具，一个人做也可以做，不过要做很久很久，为了1个星期就交出这一套家具，10个兄弟决定一起做。老爹把这套家具的不同部分分开交给儿子们作，然后每个儿子都在做木制家具的加工，最后拼在一起叫货。老爹是scheduler任务调度器，儿子们是compute node. 他们做的工作叫做作业。 (其实，还有一种，分布式存储相关的集群，应用于超大规模网站，云计算平台等等。涉及点存储方面的，这里就不介绍了) 严格来讲，这些已经超过了一般开发人员的知识范畴了，想真正理解和掌握这些并不太容易，有时候需要真正的实践而不是闭门造车。从运维人员和系统架构师的角度来看，不仅需要具备丰富的操作系统配置和管理的经验，更要具备网络协议、存储等相关的知识(懂算法和底层的就更完美了)。从开发人员和软件架构师的角度来看，需要考虑的重点又不同了。当然，远远不止我所提到的这些。现在的Web应用一般都比较依赖于基础架构，而越来越脱离了”纯软件架构“的本质。集群不是万能的，但有时候确实相当有用。由于项目和工作关系，我本人目前主要使用的是微软的技术体系(当然，目前大都是基于windows平台的)。有机会的话，我可以将自己在这方面的研究和实践分享出来，更希望有兴趣的朋友在一块分享和交流。总结：分布式是指将不同的业务分布在不同的地方，集群指的是将几台服务器集中在一起，实现同一业务。在现有网络结构之上，负载均衡提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。你对三者了解了么？

负载均衡技术可以节省资源吗？举例说明。

负载均衡技术是增加节点进行分流，提高工作效率，并不一定能节约资源。负载均衡有两方面的含义：首先，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，这就是我们常说的集群（clustering）技术。第二层含义就是：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，这主要针对Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器等网络应用。通常，负载均衡会根据网络的不同层次（网络七层）来划分。其中，第二层的负载均衡指将多条物理链路当作一条单一的聚合逻辑链路使用，这就是链路聚合（Trunking）技术，它不是一种独立的设备，而是交换机等网络设备的常用技术。现代负载均衡技术通常操作于网络的第四层或第七层，这是针对网络应用的负载均衡技术，它完全脱离于交换机、服务器而成为独立的技术设备。这也是我们现在要讨论的对象。近几年来，四到七层网络负载均衡首先在电信、移动、银行、大型网站等单位进行了应用，因为其网络流量瓶颈的现象最突出。这也就是为何我们每通一次电话，就会经过负载均衡设备的原因。另外，在很多企业，随着企业关键网络应用业务的发展，负载均衡的应用需求也越来越大了。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。

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