WEB负载均衡小记

对于Web 站点的水平扩展，负载均衡是一种常见的手段。负载均衡的实现方法有：


1 HTTP重定向


通过RR策略，或随机方法通过HTTP重定向通知客户端访问其他多台实际服务器。
ps：性能前者不及后者


2 DNS负载均衡(DNS-RR)


多条A记录，DNS服务器会自动轮询。当某台实际服务器出现故障时，可以通过调用DNS提供的服务，删除指向该服务器的A记录。当然DNS由于有TTL，所以得过些时候才生效。


3 反向代理负载均衡


通过反向代理服务器，将HTTP请求，分发给几个后端服务器。


粘滞对话：同一台客户端可能会使用服务器Session，所以在反向代理时，要使用一定的策略，使其多次访问都是同一台后端服务器。常见策略有：hash算法通过IP计算获得后端服务器编号；或使cookie中包含后端服务器编号等。或采用分布式Session，或分布式缓存。


但反向代理服务器进行转发操作本身是需要一定开销的，比如创建线程、与后端服务器建立TCP 连接、接收后端服务器返回的处理结果、分析HTTP 头信息、用户空间和内核空间的频繁切换等，通常这部分时间并不长，但是当后端服务器处理请求的时间非常短时，转发的开销就显得尤为突出，以致成为瓶颈。






4 IP 负载均衡（LVS-NAT）


位于WLAN的调度器，通过DNAT数据传输层的IP地址转换（网络层/第三层），将客户端的的请求，转发到位于LAN上的实际服务器上。后者响应后数据发给调度器，由调度器发给WLAN。





吞吐率较高。但由于来回数据都进过调度器，导致其网关瓶颈。





5 直接路由（LVS-DR）


通过使用IP别名的方式，将多个具有公网IP的实际服务器与调度器一起使用相同的IP别名a。DNS解析地址设为a,设置为只有调度器响应该ARP。调度器收到数据包后，修改MAC地址，转发给实际服务器。后者将响应结果直接发给WLAN。





吞吐率虽与“IP 负载均衡法”相当。但由于调度器不负责转发响应的数据包，网关瓶颈问题解决。



6 IP 隧道（LVS-TUN）


与LVS-DR 的原理非常类似,不同的是，实际服务器可以和调度器不在同一个WAN 网段，调度器通过IP 隧道技术来转发请求到实际服务器，所以实际服务器也必须拥有合法的IP 地址。


总的来说，LVS-DR 和LVS-TUN 都适合响应和请求不对称的Web 服务器，可以非常有效地提高集群的扩展能力，但如何选择它们，更多的不是因为性能和扩展性，而是取决于你的网络部署需要，比如刚才提到的CDN 服务需要将实际服务器部署在不同的IDC，从而必须使用IP 隧道技术。


备注：
LVS： Linux Virtual Server，Linux 虚拟服务器

Heartbeat 对主调度器进行心跳检测，一旦发现主调度器停止心跳，便立即启动故障转移，接管主调度器，这个接管过程包括
IP 别名变更、相关服务的启动等。随后，一旦主调度器恢复后，备用调度器便自动将相关资源转交回主调度器。