吃透负载均衡之分类(上)
发布时间 2023-11-10 次浏览

四、分类


4.1 根据载体类型分类


从支持负载均衡的载体来看,可以将负载均衡分为两类:

硬件负载均衡

软件负载均衡


硬件负载均衡

硬件负载平衡器是一种硬件设备,具有专门的操作系统。硬件负载平衡器位于传入流量和内部服务器之间,本质上充当“流量警察”。当用户访问网站或者使用 App 某个功能时,它们首先被发送到负载均衡器,然后负载均衡器根据一定的策略,将流量转发到后端不同的服务器。为确保最佳性能,硬件负载均衡器根据自定义规则分配流量,以免后端实例不堪重负。

传统上,硬件负载平衡器和应用服务器部署在本地数据中心,负载平衡器的数量取决于预期的峰值流量。负载均衡器通常成对部署,以防其中一个失败。

目前业界领先的两款硬件负载均衡器:F5 和 A10。


image.png


硬件负载均衡

优点:

功能强大:支持全局负载均衡并提供较全面的、复杂的负载均衡算法;

性能强悍:硬件负载均衡由于是在专用处理器上运行,因此吞吐量大,可支持单机百万以上的并发;

安全性高:往往具备防火墙,防 DDos 攻击等安全功能。

缺点:

成本昂贵:购买和维护硬件负载均衡的成本都很高。F5 价格在 15w~55w 不等,A10 价格在 55w-100w 不等。

扩展性差:当访问量突增时,超过限度不能动态扩容。


软件负载均衡

软件负载均衡指的是在服务器的操作系统上安装负载均衡软件,从此服务器发出的请求经软件负载均衡算法路由到后端集群的某一台机器上。

常见负载均衡软件有:LVS、Nginx、Haproxy。


image.png


软件负载均衡

优点:

扩展性好:适应动态变化,可以通过添加软件负载均衡实例,动态扩展到超出初始容量的能力;

成本低廉:软件负载均衡可以在任何标准物理设备上运行,降低了购买和运维的成本。

缺点:性能略差。相比于硬件负载均衡,软件负载均衡的性能要略低一些。

软硬件负载均衡器的区别:

硬件负载平衡器与软件负载平衡器之间最明显的区别在于,硬件负载平衡器需要专有的机架堆叠硬件设备,而软件负载平衡器只需安装在标准 x86 服务器或虚拟机上。网络负载平衡器硬件通常是过度配置的——换句话说,它们的大小能够处理偶尔的高峰流量负载。此外,每个硬件设备都必须与一个额外的设备配对以获得高可用性,以防其他负载均衡器出现故障;

硬件和软件负载平衡器之间的另一个关键区别在于扩展能力。随着网络流量的增长,数据中心必须提供足够的负载均衡器以满足峰值需求。对于许多企业来说,这意味着大多数负载均衡器在高峰流量时间(例如黑色星期五)之前一直处于空闲状态;

如果流量意外超出容量,最终用户体验会受到显着影响。另一方面,软件负载平衡器能够弹性扩展以满足需求。无论网络流量是低还是高,软件负载平衡器都可以简单地实时自动扩展,消除过度配置成本和对意外流量激增的担忧;

此外,硬件负载平衡器配置可能很复杂。基于软件定义原则构建的软件负载平衡器跨多个数据中心和混合/多云环境。事实上,硬件设备与云环境不兼容,而软件负载均衡器与裸机、虚拟、容器和云平台兼容。


4.2 根据地域范围分类


负载均衡从其应用的地理结构上分为本地负载均衡(Local Load Balance)和全局负载均衡(Global Load Balance,也叫地域负载均衡)。


image.png

地域负载均衡


本地负载均衡

本地负载均衡是指对本地的服务器群做负载均衡。

本地负载均衡针对本地范围的服务器群做负载均衡,本地负载均衡不需要花费高额成本购置高性能服务器,只需利用现有设备资源,就可有效避免服务器单点故障造成数据流量的损失。

通常用来解决数据流量过大、网络负荷过重的问题。同时它拥有形式多样的均衡策略把数据流量合理均衡的分配到各台服务器。如果需要在现在服务器上升级扩充,不需改变现有网络结构、停止现有服务,仅需要在服务群中简单地添加一台新服务器。

本地负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题,并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器,充分利用现有设备,避免服务器单点故障造成数据流量的损失。

其有灵活多样的均衡策略把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器共同负担。即使是再给现有服务器扩充升级,也只是简单地增加一个新的服务器到服务群中,而不需改变现有网络结构、停止现有的服务。


全局负载均衡

全局负载均衡是指对分别放置在不同的地理位置、有不同网络结构的服务器群间作负载均衡。

全局负载均衡主要用于在一个多区域拥有自己服务器的站点,为了使全球用户只以一个  IP 地址或域名就能访问到离自己最近的服务器,从而获得最快的访问速度,也可用于子公司分散站点分布广的大公司通过 Intranet(企业内部互联网)来达到资源统一合理分配的目的。

全局负载均衡,目前实现方式有以下几种:

1) 通过运营商线路调度

这个主要是指国内,由于特殊原因国内不同运营商互联互通存在很大问题,比如联通用户访问电信机房服务器延迟很大,甚至有可能无法访问的情况。

假如您的业务部署在不同运营商机房,可以通过运营商线路解析来实现调度,联通线路用户域名解析到联通机房IP,电信线路用户域名解析电信机房 IP,这样保证不同用户访问最佳的服务器。

2) 通过地域线路调度

我们都知道,网站服务器越近,访问速度越快,比如天津用户访问北京服务器会比广州服务器快很多。假如您的业务部署在华北,华南两个 Region,可以通过地域线路解析,设置华北、东北、西北,华中用户访问域名解析到北京服务器 IP,华东、华南、西南用户访问域名解析到广州服务器IP,这样用户访问离自己最近的服务器可以提升访问体验。

假如您的业务是面向全球的,国内部署有业务,海外也部署有业务,可以选择中国用户访问域名解析到国内服务器,海外用户访问域名解析到海外服务器。当然海外的还可以细分,比如选择亚太——新加坡的用户等,可以具体到洲、国家。

3) 权重轮询

比如一个域名解析到多个 IP,可以根据不同 IP 服务器的配置,业务情况设置解析比重,比如 2:1 或者 1:1 等等。

4) 健康检查,故障转移

可以创建监控任务实时监控后端服务器IP的健康状态,如果发现后端服务器异常,可以把解析流量切换到其他正常的服务器或者备用服务器,保证业务不会中断。

CDN 的全称是 Content Delivery Network,即内容分发网络。其就是采用的全局负载均衡。假如我们将图片存储在 CDN 上,且该 CDN 所在厂家在北京、杭州均有服务器。那么:

当天津的用户需要下载该图片的时候,会自动将流量请求转发至距离其最近的 CDN 服务器,也就是北京;

当安徽的用户需要下载图片的时候,就会将流量请求转发至杭州。

联系我们
7*24小时服务热线: (027)-87733188
版权所有:中科安信科技有限公司 鄂ICP备2022012881号-1
联系我们
x
技术支持
>
  • 联系方式
  • 服务电话:(027)-87733188

申请合作
>
  • 电子邮箱:dinglinlin0628@163.com