第一章 服务器及基础设施搭建入门

《不间断服务 服务器/基础设施核心技术》

第一章 服务器及基础设施搭建入门

1.1 冗余的基础

冗余是指，在故障发生时，使用事先准备好的备份设备，使系统相关功能得以继续提供服务。
实现系统冗余的步骤：

• 设想可能发生的故障
• 根据故障准备备份设备
• 部署故障发生时切换到备份设备的工作机制（如 冷备份、热备份）

冷备份：平常并不会用到的备份设备，只有在故障发生时才需要连接到备份设备的工作机制；
热备份：以服务器为例，备份服务器会跟随active服务器更新内容，但是在作为备份并不会接受外界的请求。
故障转移：当现用的设备发生故障时，系统会自动将处理交接到备份的备份设备的操作过程。

1.2 实现 Web服务器的冗余——DNS轮询

DNS，即域名管理系统，通过将公网IP地址与域名绑定可以将访问该域名的请求分发到不同的IP地址。
但是这样的做存在以下的弊端：

• 必须取得需要轮询的所有目标的服务器的IP的地址。
• 并不一定能实现均等的分发。
• 无从得知服务器宕机。

1.3 实现Web服务器的冗余——基于IPVS的负载均衡器

IPVS需要以下的工具：

• ipvsadm:具有定义虚拟服务器以及分配真实服务器的功能，确定设定内容和连接状态，也能将传输率等统计信息显示出来。 （这里可以使用nginx服务器来代替）
• keepalived:对真实服务器进行健康检查，并且将已宕机的服务器排除在负载均衡所分配的范围外。（实现故障转移） （这是心跳检测、服务注册工具 类似zookeeper 或spring cloud eureka server）

通常实现负载均衡有两种方式：四层交换机和七层交换机。

两者的比较结果：

1. 四层交换机通过解析TCP头等协议的内容，来决定分流的目的地；
2. 七层交换机则通过解析软件应用层的内容来决定分流的目的地；
3. 四层交换机的性能上更加优越 ；
4. 七层交换机在安全性、更加智能灵活上更好；

四层交换机的模型有：DSR和NAT
DSR：响应由应用服务器直接发出
NAT：响应要由负载均衡服务器发出 （如果请求都是在内网中进行 ，不能使用NAT模型）

1.4 路由器及负载均衡的冗余

VRRP:虚拟路由器冗余协议。（keeplive实现故障转移也使用了VRRP协议）

VRRP协议能够实现健康检查，“VRRP报文”、“虚拟规则ID”、“优先顺序”、“抢占模式”、“虚拟MAC地址”

VRRP报文主要有以下三项数据：

1. IP地址（虚拟IP地址，即VIP）
2. 虚拟路由器ID（区分不同的负载均衡器发出的VRRP报文）
3. 优选顺序（决定了备份的启动的优先级）

keepalived作为心跳检测工具它本身也能实现集群化和冗余。（如同zookeeper的集群和投票机制）