web负载均衡的集中实现方式

任何的如在均衡技术都要想办法建立某种一对多的映射机制,一个请求入口映射到多个处理请求的节点,从而实现分而治之

   这种映射机制使得多个物理存在对外体现一个虚拟的整体,对服务的请求者屏蔽了内部的结构

采用不同的机制建立映射关系,可以形成不同的负载均衡技术

   dns轮询

   CDN

   ip负载均衡

   dns轮询

   DNS轮询是最简单的负载均衡方式。以域名作为访问入口,通过配置多条DNS A记录使得请求可以分配到不同的服务器。

   DNS轮询没有快速的健康检查机制,而且只支持WRR的调度策略导致负载很难“均衡”,通常用于要求不高的场景。 并且DNS轮询方式直接将服务器的真实地址暴露给用户,不利于服务器安全。

   CDN

   通过发布机制将内容同步到大量的缓存节点,并在DNS服务器上进行扩展,找到用户最近的缓存节点作为服务提供节点

   ip负载均衡  

   IP负载均衡是基于特定的TCP/IP技术实现的负载均衡。比如NAT、DR、Turning等。是最经常使用的方式。 关于其原理,可以参考另一篇文章:lvs中的负载均衡方式。

   IP负载均衡可以使用硬件设备,也可以使用软件实现。硬件设备的主要产品是F5-BIG-IP-GTM(简称F5), 软件产品主要有LVS、HAProxy、NginX。其中LVS、HAProxy可以工作在4-7层,NginX工作在7层。关于三者的简单对比,可以参考这里。

   硬件负载均衡设备可以将核心部分做成芯片,性能和稳定性更好,而且商用产品的可管理性、文档和服务都比较好。唯一的问题就是价格。

软件负载均衡通常是开源软件。自由度较高,但学习成本和管理成本会比较大。

   F5

   F5是最流行的硬件负载均衡设备,其并发能力能达到百万级,主要特性为:

   1.多链路的负载均衡与冗余

   2.防火墙负载均衡

   3.服务器负载均衡

   4.高可用

   5.安全性

   6.易于管理

   7.还提供SSL加速、软件升级、IP地址过滤、贷款控制等辅助功能

一、利用haproxy实现web服务的负载均衡

         基于httpd和tcp等多种协议的应用提供高速、高可用的负载负担解决方案

     环境

           192.168.253.129  haproxy

           192.168.253.139  web1

           192.168.253.140  web2

   web安装http环境,提供网页

   web2安装http环境,提供网页

   配置haproxy

   使用yum进行安装  

yum -y install haproxy

   修改haproxy的配置文件

[root@localhost haproxy]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfglisten stats    mode httplisten stats    mode http    bind 0.0.0.0:1080    stats enable    stats hide-version    stats uri     /haproxyadmin?stats    stats realm   Haproxy\ Statistics    stats auth    admin:admin    stats admin if TRUEfrontend http-in    bind *:80    mode http    log global    option httpclose    option logasap    option dontlognull    capture request  header Host len 20    capture request  header Referer len 60    default_backend serversfrontend healthcheck    bind :1099    mode http    option httpclose    option forwardfor    default_backend serversbackend servers        balance roundrobin    server websrv1 192.168.253.139:80 check maxconn 2000    server websrv2 192.168.253.140:80 check maxconn 2000

   可以直接定义一个listen,也可以listen和frontend、backend一起使用

   启动haproxy服务,结果如下

   附:也可以使用haproxy负载均衡mysql服务

      只需要修改配置文件如下

[root@localhost haproxy]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfglisten stats    mode http    bind 0.0.0.0:1080    stats enable    stats hide-version    stats uri     /haproxyadmin?stats    stats realm   Haproxy\ Statistics    stats auth    admin:admin    stats admin if TRUEfrontend mysql    bind *:3306    mode tcp    log global    default_backend mysqlserversbackend mysqlservers    balance leastconn    server dbsrv1 192.168.10.11:3306 check port 3306 intval 2 rise 1 fall 2 maxconn 300    server dbsrv2 192.168.10.12:3306 check port 3306 intval 2 rise 1 fall 2 maxconn 300

   附二:可以查看状态信息,配置文件中listen段定义,访问地址

   二、使用nginx代理web服务

       192.168.253.139   web1

       192.168.253.140   web2

       192.168.253.129   代理

       web1提供http服务

       web2提供http服务

       配置nginx,nginx使用upstream模块,实现后端的负载均衡

       upstream模块配置详解

Nginx的负载均衡模块目前支持4种调度算法,下面进行分别介绍,其中后两项属于第三方调度算法。  

轮询(默认)。每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器,如果后端某台服务器宕机,故障系统被自动剔除,使用户访问不受影响。Weight 指定轮询权值,Weight值越大,分配到的访问机率越高,主要用于后端每个服务器性能不均的情况下。

ip_hash。每个请求按访问IP的hash结果分配,这样来自同一个IP的访客固定访问一个后端服务器,有效解决了动态网页存在的session共享问题。

fair。这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡,也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持fair的,如果需要使用这种调度算法,必须下载Nginx的upstream_fair模块。

url_hash。此方法按访问url的hash结果来分配请求,使每个url定向到同一个后端服务器,可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身是不支持url_hash的,如果需要使用这种调度算法,必须安装Nginx 的hash软件包。

3.upstream 支持的状态参数

在HTTP Upstream模块中,可以通过server指令指定后端服务器的IP地址和端口,同时还可以设定每个后端服务器在负载均衡调度中的状态。常用的状态有:

down,表示当前的server暂时不参与负载均衡。

backup,预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候,才会请求backup机器,因此这台机器的压力最轻。

max_fails,允许请求失败的次数,默认为1。当超过最大次数时,返回proxy_next_upstream 模块定义的错误。

fail_timeout,在经历了max_fails次失败后,暂停服务的时间。max_fails可以和fail_timeout一起使用。

注,当负载调度算法为ip_hash时,后端服务器在负载均衡调度中的状态不能是weight和backup。

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