【转载】一分钟了解负载均衡的一切

【转载】一分钟了解负载均衡的一切

什么是负载均衡

负载均衡(Load Balance)是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行,负载均衡的关键在于【均匀】。

 

常见的负载均衡方案

fe487b8cd5ee6b2dd8d6fcac188b13ad

常见互联网分布式架构如上,分为客户端层、反向代理nginx层、站点层、服务层、数据层。可以看到,每一个下游都有多个上游调用,只需要做到,每一个上游都均匀访问每一个下游,就能实现“将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行”。

 

【客户端层->反向代理层】的负载均衡

738ce959f585923ed051f02c0fdcaf96
【客户端层】到【反向代理层】的负载均衡,是通过“DNS轮询”实现的:DNS-server对于一个域名配置了多个解析ip,每次DNS解析请求来访问DNS-server,会轮询返回这些ip,保证每个ip的解析概率是相同的。这些ip就是nginx的外网ip,以做到每台nginx的请求分配也是均衡的。

 

【反向代理层->站点层】的负载均衡

8dcc3365fa75ab8a1511ae28facf95a4
【反向代理层】到【站点层】的负载均衡,是通过“nginx”实现的。通过修改nginx.conf,可以实现多种负载均衡策略:

1)请求轮询:和DNS轮询类似,请求依次路由到各个web-server

2)最少连接路由:哪个web-server的连接少,路由到哪个web-server

3)ip哈希:按照访问用户的ip哈希值来路由web-server,只要用户的ip分布是均匀的,请求理论上也是均匀的,ip哈希均衡方法可以做到,同一个用户的请求固定落到同一台web-server上,此策略适合有状态服务,例如session(58沈剑备注:可以这么做,但强烈不建议这么做,站点层无状态是分布式架构设计的基本原则之一,session最好放到数据层存储)

4)…

 

【站点层->服务层】的负载均衡

bbd89d89badb9a0ed144f026a8f226ed
【站点层】到【服务层】的负载均衡,是通过“服务连接池”实现的。

上游连接池会建立与下游服务多个连接,每次请求会“随机”选取连接来访问下游服务。

上一篇文章《RPC-client实现细节》中有详细的负载均衡、故障转移、超时处理的细节描述,欢迎点击link查阅,此处不再展开。

 

【数据层】的负载均衡

在数据量很大的情况下,由于数据层(db,cache)涉及数据的水平切分,所以数据层的负载均衡更为复杂一些,它分为“数据的均衡”,与“请求的均衡”。

数据的均衡是指:水平切分后的每个服务(db,cache),数据量是差不多的。

请求的均衡是指:水平切分后的每个服务(db,cache),请求量是差不多的。

业内常见的水平切分方式有这么几种:

一、按照range水平切分

c4e0f586f717fbdb87209e268ca31374
每一个数据服务,存储一定范围的数据,上图为例:

user0服务,存储uid范围1-1kw

user1服务,存储uid范围1kw-2kw

这个方案的好处是:

(1)规则简单,service只需判断一下uid范围就能路由到对应的存储服务

(2)数据均衡性较好

(3)比较容易扩展,可以随时加一个uid[2kw,3kw]的数据服务

不足是:

(1)请求的负载不一定均衡,一般来说,新注册的用户会比老用户更活跃,大range的服务请求压力会更大

二、按照id哈希水平切分

0f11a558fb56a33eb14d5e477bfa3b48
每一个数据服务,存储某个key值hash后的部分数据,上图为例:

user0服务,存储偶数uid数据

user1服务,存储奇数uid数据

这个方案的好处是:

(1)规则简单,service只需对uid进行hash能路由到对应的存储服务

(2)数据均衡性较好

(3)请求均匀性较好

不足是:

(1)不容易扩展,扩展一个数据服务,hash方法改变时候,可能需要进行数据迁移

总结

负载均衡(Load Balance)是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一,它通常是指,将请求/数据【均匀】分摊到多个操作单元上执行,负载均衡的关键在于【均匀】。

(1)【客户端层】到【反向代理层】的负载均衡,是通过“DNS轮询”实现的

(2)【反向代理层】到【站点层】的负载均衡,是通过“nginx”实现的

(3)【站点层】到【服务层】的负载均衡,是通过“服务连接池”实现的

(4)【数据层】的负载均衡,要考虑“数据的均衡”与“请求的均衡”两个点,常见的方式有“按照范围水平切分”与“hash水平切分”

谢谢大伙,帮忙转发,欢迎讨论,有问必答。

==【完】==

 

【转自】58沈剑 架构师之路

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/119380.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • C++实现贪吃蛇(控制台)

    C++实现贪吃蛇(控制台)游戏介绍有一条蛇,在屏幕上爬,用上下左右键控制吃东西,吃得多了,到了一定积分,就能过关。越吃越长,不能碰墙,不能咬自己的尾巴,没了,哈哈。这个蛇是条很有个性的蛇它会吃多少吐多少(如果要取消这个特性可以在代码中修改一行代码即可,我已经标注出来了)话不多说直接上代码(代码中有详细注释)!可以直接运行的://本来我是想用C语言实现的无奈水平有限,只能在C++下执行了,注意:这里使用的字符集为Unicode#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<s

    2022年5月9日
    46
  • PCB设计中的20H原则

    “20H原则”是指要确保电源平面边缘比地平面(0V参考面)边缘至少缩进相当于两个平面之间间距的20倍,其中H就是指电源平面与地平面之间的距离,如下图。为什么需要20H原则?在高速PCB中,通常电源平面和地平面间相互耦合RF能量成为边缘磁通泄露情况,而且RF能量(RF电流)会沿着PCB边缘辐射出去,为了减少这种耦合效应,所有的电源平面物理尺寸都要比最近邻的地平面尺寸小20H。补充…

    2022年4月5日
    66
  • ★Navicat For Mysql 数据库备份与还原

    ★Navicat For Mysql 数据库备份与还原一.首先设置,备份保存路径工具-&gt;选项点开其他-&gt;日志文件保存路径二.开始备份备份分两种,一种是以sql保存,一种是保存为备份1.SQL保存右键点击你要备份的数据库,-&gt;转储SQL文件选择位置和文件名点击保存,开始转储导入建议删除所有表或重新建数据库右键数据库运行SQL文件2.N…

    2022年6月5日
    35
  • ie 谷歌插件Chrome Frame[通俗易懂]

    ie 谷歌插件Chrome Frame[通俗易懂]弄了很久的东西,记录一下。记得要放到服务上才有效果

    2022年7月16日
    14
  • JWT单点登录功能

    JWT单点登录功能如题,要使用SpringBoot+JWT+VUE+Node.js实现单点登录功能

    2022年5月11日
    57
  • The server does not support version 3.0 of the J2EE Web module specification

    The server does not support version 3.0 of the J2EE Web module specification

    2021年8月11日
    55

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号