网站上传文件不大于5M定么做,烟台网站制作厂家电话,网站培训方案,瑞安公司做网站“为什么负载均衡一般采用混合方式七层负载为什么比四层负载性能要低#xff1f;四层负载概念真的对吗#xff1f;文章较长#xff0c;各位能不能持久到最后#xff1f;image在正式开篇之前#xff0c;先说几个瓜#xff1a;硬件负载均衡的性能最高#xff0c;其次是软件… “为什么负载均衡一般采用混合方式七层负载为什么比四层负载性能要低四层负载概念真的对吗文章较长各位能不能持久到最后image在正式开篇之前先说几个瓜硬件负载均衡的性能最高其次是软件负载均衡的四层负载最差的是七层负载那为什么七层负载均衡反而应用最广泛呢一般公司都会采用混合型的负载均衡为什么四层负载一定要在七层负载之前呢说到负载均衡目前可以说是程序员面试中的基础题了如果连负载均衡都没搞过B格多半会掉好几个层级。遥想很多年前单体时代一个玩过负载均衡的程序员可是很吃香的出去面试算是自带Buffer的那种。无论如何在分布式横行的现代撸码过程中负载均衡已然成为微服务乃至ServiceMesh中不可或缺的一部分。负载均衡按照工程来说都是围绕“分”字来做的无论是硬件负载均衡还是软件负载均衡最终目的都是为了提高系统整体的负载能力。负载均衡分类硬件负载均衡典型的代表是F5价格比较昂贵一般中小企业不愿意采用。性价比不是F5的优势F5有行业最全面和最领先的解决方案志在为客户提供更加安全、智能、高效的应用服务。硬件负载均衡独立于实际应用系统所以它感知不到后端应用的状态由于它处于网络层所以要想做到自动踢出有问题的业务服务器比较难。优点能够直接通过智能交换机实现,处理能力更强而且与系统无关负载性能强更适用大访问量、大企业使用缺点成本高除设备价格高昂而且配置比较麻烦需要专业的运维人员去搞。软件负载均衡根据软件负载均衡中均衡器所在的OSI网络模型中的层次业界把负载均衡分为了四层负载和七层负载。它们有着自己的优势和劣势下边会详细的讲解。优点基于系统与应用的负载均衡能够更好地根据系统与应用的状况来分配负载。这对于复杂应用是很重要的性价比高实际上如果几台服务器用F5之类的硬件产品显得有些浪费而用软件就要合算得多因为服务器同时还可以跑应用做集群等。缺点负载能力受服务器本身性能的影响性能越好负载能力越大。四层负载无论是四层负载均衡还是七层负载均衡都离不开OSI七层网络模型如果你大学没有掌握现在再给你一次机会imageimage数据链路层负载通过OSI七层网络模型可以知道数据链路层传输的内容是“帧”数据帧的格式这里不做详细介绍我们只需要知道它包含了来源MAC地址和目标MAC地址每一个MAC对应一个网卡或者说对应一台服务器多网卡的服务器除外。数据链路层负载均衡器的工作就是修改接收到的数据中的目标MAC地址把目标MAC地址修改为真实服务器的MAC地址修改之后交换机会根据修改之后的MAC地址把请求发送给真实的处理服务器由于只修改了目标MAC地址并没有涉及网络层数据的修改所以上层依然可以正确的进行数据处理。“OSI七层模型中每一层关注的数据并不相同在数据链路层只能做到修改MAC地址这也就意味着目标机器必须要和负载均衡器能够联通才可以不可以跨越网段一般情况下他们都处于同一个子网中。“计算机要想正确的处理请求数据包中的MAC和IP地址必须要和自己对应所以数据链路层负载均衡模式中真实服务器的IP要和负载均衡器一样才可以这也是VIP的用武之地数据包的返回道理类似只要目标机器的IP和MAC正确服务器就可以直接把数据包返回在数据链路层负载中这两个数据并没有被修改所以真实服务器处理完请求就可以绕过负载均衡器而直接返回数据包整个的流程如下image网络层负载在OSI的网络层中数据包中最重要的包含了请求的目标IP和来源IP和数据链路层道理类似网络层的负载均衡设备是通过修改目标IP来达到负载均衡的目的。交换机把请求转发到真实服务器之后由于IP和MAC就是当前真实服务器IP和MAC所以数据包可以被正确处理。但是当应答数据包返回的时候就有问题了由于数据包目标IP被修改为了真实服务器IP原来为负载均衡器的IP如果直接返回给来客户端服务器数据包将不会得到处理。因此只能将应答数据包重新发回负载均衡器负载均衡器把应答IP修改为自己的IP再发回客户端服务器这样才可以保证和客户端服务器的正常通信。相比较数据链路层负载来说通过修改来源IP方式的负载均衡方式性能是比较低的因为数据包的返回需要再次经过负载均衡器这不仅使负载均衡器的工作量增加而且占用了更多的出口带宽。“其实还有一种数据包二次包装的方式来实现网络层负载均衡负载均衡器在真实的数据包外层又增加了一层数据包然后发往真实处理服务器有兴趣的同学可以研究一下“IP隧道”image七层负载四层负载均衡通过直接修改数据包的方式来达到负载均衡功能此时客户端和真实应用服务器本质上维持着同一条TCP通道或者说OSI模型的下三层的数据包还未到达真实服务器。当数据包一旦到达真实服务器也就是OSI是上四层数据包的MAC和IP地址就无法被修改了。所以基于七层的负载均衡器只能通过代理的方式把数据包发送给后端真实的服务器这个过程会新建TCP连接这也是七层负载均衡性能要比四层负载均衡器性能要低的重要原因。而且由于七层负载均衡器无法修改IP和MAC信息所以应答数据包只能通过再次返回负载均衡器的方式来应答客户端服务器这同样会降低负载均衡器的性能以及占用出口带宽问题。由于七层负载均衡器工作在应用层它能够明确的感知应用层的协议内容比如最常见的Http协议。这样就可以根据协议的具体内容来实现更加灵活的控制规则像Nginx最常见的Session粘性规则或者对资源的缓存等。负载均衡策略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。轮循均衡Round Robin这是最简单的一种负载均衡策略每次网络请求都会依次分配给后端服务器即第一个请求分配给第一台服务器第二个请求分配给第二台服务器以此类推然后不断重复循环。如果后端服务器配置不尽相同可能会造成有的服务器负载过高或者负载过低的现象。权重轮循均衡Weighted Round Robin此策略在轮训的基础上增加了权重的概念根据服务器的处理能力分配不同的权重处理能力强的权重会高一些处理能力低的权重会低一些这在一定程度上平衡了服务器处理能力也很好的提高了服务器的利用率尽量避免了造成服务器负载过高或过低的极端情况。随机均衡Random说实话这种策略不提也罢我觉得没有任何意义本质上和轮训策略没有什么不同。一致性哈希均衡Consistency Hash一致性哈希策略其实是一种比较重要的规则负载均衡器可以根据请求中的某些数据特征保证同样的请求会分配给同样的处理服务器也就是会话粘性。最常见的我们在nginx中利用此策略来实现Session机制可以保证同一个用户的请求被分配到同一台服务器上这种一致性的结果就可以做很多事情了完全可以玩出进程内缓存的花样。响应速度均衡Response Time响应速度策略是依据负载均衡器和真实服务器之间的响应时间来确定的这种策略理论上可以自动踢出有故障的服务器因为服务器超时或者无响应负载均衡器将不会分配请求到此服务器。最少连接数均衡Least Connection这种方式可以保证每台真实服务器的连接均衡站在连接数的维度来说这才是真正的均衡但是会造成不同配置的服务器的过高或者过低负载的现象发生。故障探测一个好的负载均衡器一定会有自动故障探测功能即当后端服务器发生问题或者down机的时候会自动剔除有问题的服务器。一般主流的探测方式有以下几种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main.html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。写在最后负载均衡已经成为了分布式中不可或缺的基础设施基于四层负载的高性能和七层负载的高灵活性很多公司都是采用混合型负载均衡流量的入口处为四层负载有的甚至有多层四层负载四层负载之后是七层负载然后是真实服务器。例如最常用的部署架构为四层的LVS七层Nginx真实服务器这也是为了把每层的负载均衡的优势最大化的一种体现。END往期回顾原创一个搜索需求搞垮微服务原创微服务并不能解决你的烂代码问题分享收藏点赞在看
