一分鐘了解負載均衡的一切

2022-05-18 12:25:13 字數 2850 閱讀 6446

摘錄:

負載均衡(load balance)是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求/資料【均勻】分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於【均勻】。常見網際網路分布式架構如上,分為客戶端層、反向**nginx層、站點層、服務層、資料層。

什麼是負載均衡

負載均衡(load balance)是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求/資料【均勻】分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於【均勻】。

常見的負載均衡方案

常見網際網路分布式架構如上,分為客戶端層、反向**nginx層、站點層、服務層、資料層。可以看到,每乙個下游都有多個上游呼叫,只需要做到,每乙個上游都均勻訪問每乙個下游,就能實現「將請求/資料【均勻】分攤到多個操作單元上執行」。

【客戶端層->反向**層】的負載均衡

【客戶端層】到【反向**層】的負載均衡,是通過「dns輪詢」實現的:dns-server對於乙個網域名稱配置了多個解析ip,每次dns解析請求來訪問dns-server,會輪詢返回這些ip,保證每個ip的解析概率是相同的。這些ip就是nginx的外網ip,以做到每台nginx的請求分配也是均衡的。

【反向**層->站點層】的負載均衡

【反向**層】到【站點層】的負載均衡,是通過「nginx」實現的。通過修改nginx.conf,可以實現多種負載均衡策略:

1)請求輪詢:和dns輪詢類似,請求依次路由到各個web-server

2)最少連線路由:哪個web-server的連線少,路由到哪個web-server

3)ip雜湊:按照訪問使用者的ip雜湊值來路由web-server,只要使用者的ip分布是均勻的,請求理論上也是均勻的,ip雜湊均衡方法可以做到,同乙個使用者的請求固定落到同一臺web-server上,此策略適合有狀態服務,例如session(58沈劍備註:可以這麼做,但強烈不建議這麼做,站點層無狀態是分布式架構設計的基本原則之一,session最好放到資料層儲存)

4)…【站點層->服務層】的負載均衡

【站點層】到【服務層】的負載均衡,是通過「服務連線池」實現的。

上游連線池會建立與下游服務多個連線,每次請求會「隨機」選取連線來訪問下游服務。

【資料層】的負載均衡

在資料量很大的情況下,由於資料層(db,cache)涉及資料的水平切分,所以資料層的負載均衡更為複雜一些,它分為「資料的均衡」,與「請求的均衡」。

資料的均衡是指:水平切分後的每個服務(db,cache),資料量是差不多的。

請求的均衡是指:水平切分後的每個服務(db,cache),請求量是差不多的。

業內常見的水平切分方式有這麼幾種:

一、按照range水平切分

每乙個資料服務,儲存一定範圍的資料,上圖為例:

user0服務,儲存uid範圍1-1kw

user1服務,儲存uid範圍1kw-2kw

這個方案的好處是:

(1)規則簡單,service只需判斷一下uid範圍就能路由到對應的儲存服務

(2)資料均衡性較好

(3)比較容易擴充套件,可以隨時加乙個uid[2kw,3kw]的資料服務

不足是:

(1)請求的負載不一定均衡,一般來說,新註冊的使用者會比老使用者更活躍,大range的服務請求壓力會更大

二、按照id雜湊水平切分

每乙個資料服務,儲存某個key值hash後的部分資料,上圖為例:

user0服務,儲存偶數uid資料

user1服務,儲存奇數uid資料

這個方案的好處是:

(1)規則簡單,service只需對uid進行hash能路由到對應的儲存服務

(2)資料均衡性較好

(3)請求均勻性較好

不足是:

(1)不容易擴充套件,擴充套件乙個資料服務,hash方法改變時候,可能需要進行資料遷移

總結

負載均衡(load balance)是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求/資料【均勻】分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於【均勻】。

(1)【客戶端層】到【反向**層】的負載均衡,是通過「dns輪詢」實現的

(2)【反向**層】到【站點層】的負載均衡,是通過「nginx」實現的

(3)【站點層】到【服務層】的負載均衡,是通過「服務連線池」實現的

(4)【資料層】的負載均衡,要考慮「資料的均衡」與「請求的均衡」兩個點,常見的方式有「按照範圍水平切分」與「hash水平切分」

一分鐘了解負載均衡的一切

58 沈劍 負載均衡 load balance 是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求 資料 均勻 分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於 均勻 常見網際網路分布式架構如上,分為客戶端層 反向 nginx層 站點層 服務層 資料層。什麼是負載均衡 負載均衡 load ba...

一分鐘了解負載均衡的一切

原文 什麼是負載均衡 負載均衡 load balance 是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求 資料 均勻 分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於 均勻 常見的負載均衡方案 常見網際網路分布式架構如上,分為客戶端層 反向 nginx層 站點層 服務層 資料層。可以看到,...

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負載均衡 load balance 是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一,它通常是指,將請求 資料 均勻 分攤到多個操作單元上執行,負載均衡的關鍵在於 均勻 常見網際網路分布式架構如上,分為客戶端層 反向 nginx層 站點層 服務層 資料層。什麼是負載均衡 負載均衡 load balance ...