高并发必备,5种负载均衡的方法

在软件架构设计过程中,解决软件高并发问题,软件可用性,及软件伸缩性等,最好的解决方案就是服务器进行集群,然后负载均衡转发了 。那么负载均衡有哪几种方案可供选择,各自的又有什么优缺点了?
一、HTTP重定向负载均衡
HTTP重定向服务器是一台 普通的应用服务器,其唯一的功能就是根据用户的HTTP请求计算一台真实的Web服务器地址,并将该Web服务器地址写入HTTP重定向响应中(响应状态码302 )返回给用户浏览器,浏览器再根据响应的地址进行请求 。
 

高并发必备,5种负载均衡的方法

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这种负载均衡方案的优点是比较简单 。缺点是浏览器需要两次请求服务器才能完成一次访问,性能较差;重定向服务器自身的处理能力有可能成为瓶颈,整个集群的伸缩性规模有限;使用HTTP302响应码重定向,有可能使搜索引擎判断为seo作弊,降低搜索排名 。因此实践中使用这种方案进行负载均衡的案例并不多见 。
 
二、DNS域名解析负载均衡
这是利用DNS处理域名解析请求的同时进行负载均衡处理的一种方案,在DNS服务器中配置多个A记录,如: www.mysite.com IN A 114.100.80.1、www.mysite.com IN A 114.100.80.2、www.mysite.com IN A 114. 100.80.3 。每次域名解析请求都会根据负载均衡算法计算一个不同的IP地址返回,这样A记录中配置的多个服务器就构成一个集群, 并可以实现负载均衡 。
 
高并发必备,5种负载均衡的方法

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【高并发必备,5种负载均衡的方法】DNS域名解析负载均衡的优点是将负载均衡的工作转交给DNS,省掉了网站管理维护负载均衡服务器的麻烦,同时许多DNS还支持基于地理位置的域名解析,即会将域名解析成距离用户地理最近的一个服务器地址,这样可加快用户访问速度,改善性能 。
但是DNS域名解析负载均衡也有缺点,就是目前的DNS是多级解析,每一-级DNS都可能缓存A记录,当下线某台服务器后,即使修改了DNS的A记录,要使其生效也需要较长时间,这段时间,DNS依然会将域名解析到已经下线的服务器,导致用户访问失败;而且DNS负载均衡的控制权在域名服务商那里,网站无法对其做更多改善和更强大的管理 。
事实上,大型网站总是部分使用DNS域名解析,利用域名解析作为第一级负载均衡手段,即域名解析得到的一组服务器并不是实际提供Web服务的物理服务器,而是同样提供负载均衡服务的内部服务器,这组内部负载均衡服务器再进行负载均衡,将请求分发到真实的Web服务器上 。
 
三、反向代理负载均衡
通过代向代理服务器,管理一组Web服务器,将请求根据负载均衡算法转发到不同Web服务器上 。Web 服务器处理完成的响应也需要通过反向代理服务器返回给用户 。由于Web服务器不直接对外提供访问,因此Web服务器不需要使用外部IP地址,而反向代理服务器则需要配置双网卡和内部外部两套IP地址 。
由于反向代理服务器转发请求在HTTP协议层面,因此也叫应用层负载均衡 。其优点是和反向代理服务器功能集成在一起,部署简单 。缺点是反向代理服务器是所有请求和响应的中转站,其性能可能会成为瓶颈,不过对于一些并发量不是特别大的网站够用了 。
 
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四、IP负载均衡
IP负载均衡在网络层通过修改请求目标地址进行负载均衡,用户请求数据包到达负载均衡服务器后,负载均衡服务器在操作系统内核进程获取网络数据包,根据负载均衡算法计算得到一台真实Web服务器, 然后将数据目的IP地址修改为真实Web服务器, 不需要通过用户进程处理 。真实Web应用服务器处理完成后,响应数据包回到负载均衡服务器,负载均衡服务器再将数据包源地址修改为自身的IP地址发送给用户浏览器 。
 
高并发必备,5种负载均衡的方法

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IP 负载均衡在内核进程完成数据分发,较反向代理负载均衡(在应用程序中分发数据)有更好的处理性能 。但是由于所有请求响应都需要经过负载均衡服务器,集群的最大响应数据吞吐量不得不受制于负载均衡服务器网卡带宽 。对于提供下载服务或者视频服务等需要传输大量数据的网站而言,难以满足需求 。能不能让负载均衡服务器只分发请求,而使响应数据从真实物理服务器直接返回给用户呢?


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