負載均衡的基礎架構與使用場景

2021-09-11 15:19:48 字數 1902 閱讀 3149

基礎架構

負載均衡採用集群部署,可實現會話同步,以消除伺服器單點故障,提公升冗餘,保證服務的穩定性。阿里雲當前提供四層(tcp協議和udp協議)和七層(http和https協議)的負載均衡服務。

四層採用開源軟體lvs(linux virtual server)+ keepalived的方式實現負載均衡,並根據雲計算需求對其進行了個性化定製。

七層採用tengine實現負載均衡。tengine是由**網發起的web伺服器專案,它在nginx的基礎上,針對有大訪問量的**需求,新增了很多高階功能和特性。

如下圖所示,各個地域的四層負載均衡實際上是由多台lvs機器部署成乙個lvs集群來執行的。採用集群部署模式極大地保證了異常情況下負載均衡服務的可用性、穩定性與可擴充套件性。

lvs集群內的每台lvs都會進行會話,通過組播報文同步到該集群內的其它lvs機器上,從而實現lvs集群內各台機器間的會話同步。如下圖所示,當客戶端向服務端傳輸三個資料報後,在lvs1上建立的會話a開始同步到其它lvs機器上。圖中實線表示現有的連線,圖中虛線表示當lvs1出現故障或進行維護時,這部分流量會走到一台可以正常執行的機器lvs2上。因而負載均衡集群支援熱公升級,並且在機器故障和集群維護時最大程度對使用者透明,不影響使用者業務。

注意:對於連線未建立(三次握手未完成),或者已建立連線但未觸發會話同步機制,熱公升級不保證連線不中斷,需要依靠客戶端重新發起連線。

使用場景 負載均衡主要應用於以下場景中:

場景一:應用於高訪問量的業務

如果您的應用訪問量很高,您可以通過配置監聽規則將流量分發到不同的ecs例項上。此外,您可以使用會話保持功能將同一客戶端的請求**到同一台後端ecs,提高訪問效率。

場景二:橫向擴張系統

場景三:消除單點故障

您可以在負載均衡例項下新增多台ecs例項。當其中一部分ecs例項發生故障後,負載均衡會自動遮蔽故障的ecs例項,將請求分發給正常執行的ecs例項,保證應用系統仍能正常工作。

場景四:同城容災 (多可用區容災)

為了提供更加穩定可靠的負載均衡服務,阿里雲負載均衡已在各地域部署了多可用區以實現同地域容災。當主可用區出現機房故障或不可用時,負載均衡仍然有能力在非常短的時間內(大約30s中斷)切換到另外乙個備可用區恢復服務能力;當主可用區恢復時,負載均衡同樣會自動切換到主可用區提供服務。

使用負載均衡時,您可以將負載均衡例項部署在支援多可用區的地域以實現同城容災。此外,建議您結合自身的應用需要,綜合考慮後端伺服器的部署。如果您的每個可用區均至少新增了一台ecs例項,那麼此種部署模式下的負載均衡服務的效率是最高的。

如下圖所示,在負載均衡例項下繫結不同可用區的ecs例項。正常情況下,使用者訪問流量將**至主可用區內的ecs例項;當可用區a發生故障時,使用者訪問流量將**至備可用區內的ecs例項。此種部署既可以避免因為單個可用區的故障而導致對外服務的不可用,也可以通過不同產品間可用區的選擇來降低延遲。

多可用區容災

如果您採取如下圖所示的部署方案,即在負載均衡例項的主可用區下繫結多台ecs例項,而在備可用區沒有任何ecs例項。當主可用區發生故障時會造成業務中斷,因為備可用區沒有ecs例項來接收請求。這樣的部署方式很明顯是以犧牲高可用性為代價來獲取低延時。

高可用場景五:跨地域容災

您可以在不同地域下部署負載均衡例項,並分別掛載相應地域內不同可用區的ecs。上層利用雲解析做智慧型dns,將網域名稱解析到不同地域的負載均衡例項服務位址下,可實現全域性負載均衡。當某個地域出現不可用時,暫停對應解析即可實現所有使用者訪問不受影響。配置詳情參考結合雲解析實現跨地域負載均衡。

關於負載均衡的詳細內容:

負載均衡入門與產品使用指南

(負載均衡(server load balancer)是對多台雲伺服器進行流量分發的負載均衡服務,可以通過流量分發擴充套件應用系統對外的服務能力,通過消除單點故障提公升應用系統的可用性。 本課程主要介紹負載均衡的相關技術以及阿里雲負載均衡產品的使用方法)

阿里雲大學官網(阿里雲大學 - 官方**,雲生態下的創新人才工場)

負載均衡的基礎架構與使用場景

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